第288章 远洋航行的科技准备

    但是，四角帆的缺点也很明显。

    那就是船帆并不能直接迎风，只可以进行一点点微调来借力。

    当逆风、侧风、乱风的时候，不仅航速缓慢，而且非常危险。

    对比东西方在这个时期四角帆的发明和使用，双方方并没有什么明显的分野和差异。

    差别，主要出现在三角帆的发明和使用上面。

    三角帆，又称拉丁帆，最早由阿拉伯人所发明。

    三角帆架在三根桅杆上面，根据不同的风向，可以随时转换船帆的迎风角度和方向。

    同时，还可以根据风力的大小，随时机动升降厚薄不同的船帆。

    三角帆，并不像四角帆一样是固定在桅杆之上的。

    因而，更换船帆、变换迎风角度，都需要根据船航行的实时动态变化进行。

    这使得三角帆船的操帆工作，变成一件异常考验体力、耐力、经验的事。

    但是，三角帆的出现，为船只在不同的风象条件下快速、安全航行，提供了有力的保障！

    这是一种大进步！

    顺风情况下，四角帆能利用其面积大、结构坚实的特点，给航船提供充足的动力。

    但是，常在水上漂，哪能皆顺风？

    逆风、侧风、回旋风……都是大多数！

    所以，在有了三角帆后，就能通过对迎风角、软硬、大小……的灵活调整，从容应对复杂海况！

    三角帆逆风行驶的原理，和飞机的机翼使用原理大致相似。

    按照阿布前世关于空气动力学的知识可知，这都是利用了物理学中的伯努利定律。

    即当风吹过时，三角帆因为两侧风力大小不同，而向一侧张开。

    此时，上方的空气流速较快，下方的空气流速较慢，因此引起的气压差便会对船只产生一个侧向的合力。

    当这股合力和船舵方向、以及当时的水流方向相互作用，便能让船沿“z”字形比较平稳地蜿蜒前行。

    在这个时期，大食人已经开始广泛使用独桅三角帆船，航行在印度洋、红海和波斯湾地区的海面、内河之上了。

    据说，来自欧洲大陆的横帆船舶见到这种更为先进的用帆技术，很快就将其搬上自家的轻型多桅帆船。

    有三桅的便将后桅挂三角纵帆，有四桅的将第三第四桅都挂三角帆。

    这种四角帆和三角帆混合使用的用帆技术，极大地促进了世界航行史的进步。

    阿布的粟末地远洋和内河军，其船上使用的用帆技术，就是学习于此。

    是的，这就是通过搜影在满世界搜集各种智慧遗产、新兴技术、人才的时候，获得的科技成果之一。

    其实，在蓝色的大海上航行，最关键的东西，还是导航技术。

    首先，是季风导航术。

    最早的大中华先民，航海时使用的导航技术，是季风航海术。

    对季风的认识，华夏人早在夏朝就开始了。

    那时候，华夏古人早就掌握了西太平洋与北印度洋的季风规律，利用季风和帆船，开始探索蔚蓝的大海。

    东汉应勋的《风俗通义》中说：

    “五月有落梅风，江淮以为信风”。

    落梅风，即梅雨季节以后出现的东南季风。

    这一时段，人们对季风的利用还比较被动，只有利用季风，才能做远洋航行。

    晋代高僧法显访问天竺（身毒、印度），是乘着海船从海路回国的，到爪哇岛（印尼、诃陵国）停留等待季风，时间长达五个多月。

    远洋军的技术部门，已经搜集积累了大量的东部、南部海洋的信风数据和资料。

    他们还邀请沿海的老船户口述经验，并持续的开展关于这方面的记录和测量。

    这时候，对风的研究，华夏已经是世界领先国家。

    传说中的炎黄时代，已设有“风后”一职，专门负责测风工作。

    王嘉《拾遗记》中，就有“帝使风后负书”的记载。

    首先，是风向的研究成果。

    战国末年，已有八风之别；到了大隋，风向概念已经发展到了二十四个方位风。

    伣，是一种在商代就开始使用的简单的风向仪。

    在风杆上系布帛或长羽作为示风器，即可判断风向。

    五两，是开始在秦汉时期被广泛使用的测风仪。

    用五两或八两重的羽毛制成侯风旗，灵敏度相当高。不仅可以观测风向，还可以判断风力大小。

    相风乌，是汉代用木和铜两种材料分别制成的测风仪。铜质的相风乌，也叫铜凤凰、铜雀。

    经过科学家张衡的持续改进，能够“遇风乃动，察其所自，云乌动百里，凤鸣千里”的优异性能。

    到了隋朝，虽然相风铜乌性能更加高超，但常用的测风仪器还是伣的改良版——五两和相风旌。

    其次，是风速的研究成果。

    华夏先民常用的测量分速的方法，就是“羽葆测风”。

    不仅能观测风的方向，还能根据羽毛被举的程度大体判断风速，算是最早的风速计。

    1500年，意大利科学家达芬奇才发明了这种测风速的方法，比华夏将近晚了一千年。

    观风向，测风速，历代王朝一直在用。

    地方官署布有占风旗，行军打仗有羽葆测风，水利方面有相风乌。

    在风的分类上，古人不仅会观测水平方向的风，还会观测非水平方向的风，如旋风、颓风、飙风和扶摇风。

    有风向，有风速，自然就会有风力。

    但这个，从古到今只能靠观察，且不可参考，最终只能用风速来表示力量强弱。

    但不管如何，华夏人还是在这方面不断地进行着探索和记录。

    《尚书》有记，“天大风，禾尽偃”。

    殷商甲骨文记载中，有商周时关于风力等级的最初分类，如大风、小风、周峰、狂风等。

    在阿布穿越到的这个时代，马上将会有一个猛人横空出世，并会成为世界史上第一个给风定级的人。

    他的名字，叫李淳风。

    其著作《乙巳占侯云法》中，将可观察的风分为八级，不可观察的风为两级。

    一级叶动、二级鸣条、三级摇枝、四级落叶、五级折小枝、六级折大枝、七级走石千里、八级拔大根。

    不可观察风，为上无风、温和尘埃不起风两种。

    风力等级，已达十级。

    就测量方法，李淳风在《观象玩占》中说：

    “凡侯风必于高平远畅之地，立五丈竿，以鸡羽八两为葆，属竿上。侯风吹葆平直，则占。”

    再说另外一种航海导航技术，它就是地文航海术。

    地文航海，就是根据陆地、海面的事物标志，来确定航船的位置并引航航行的方法。

    按照阿布后世航海学的定义，地文航海术的主要内容，包括航海基础知识，航线设计，航迹推算，陆标定位以及航行方法等。

    在没有雷达、卫星、罗经等技术手段的时代，古代人只能用裸眼可视条件的地文航海术。

    所以，也只能将航程保持在大陆海岸和相近的孤岛之间。

    亚洲大陆东南海岸的特定自然条件，决定了古代东亚航海主要采用地文导航。

    这个时代航海的动力，主要是风力和洋流，人力和畜力只起到很小的作用，所以其航速和航线主要受季风、天气等海况决定。

    所以，随时掌握航船的方位，成了安全航行、保持正确航向、乃至到达目的地的最重要保障。

    大中华古海船的地文导航术，主要采用的是陆标导航。

    水手必须牢记航线上所有的标志物。

    如岛屿、陆岸上的地标方位和地貌，并且要具有从各个方向、各种气候条件下快速准确的辨识出来的能力。

    此外，用于确定航船方位的辅助手段，还包括海底地貌识别法。

    例如，用绳尺测量水探、察看海水水色、观察特定区域水生物、感知海面水温、用涂蜡油或黄油的铅坠粘海底泥沙以核查海床土质，等等。

    无数水手、舵师、海商，会将航线上的所有参照事物及参数，绘成秘图，写成密文，传承给子孙后代。

    更有甚者，往往既无图、也无文，全部像陆地上古老说唱史、诗歌，都是用嘴巴和脑袋来进行传承。

    他们，就是有生命的移动的导航设备、导航师。

    在茫茫大海上，整条船的命运都掌握在他们的脑袋中！

    秘图、秘文、密语这东西，实可谓不传之秘，千金难求。

    一张航海图、一本海路经，往往受制作者的文化水平、个体利益等的影响，变得五花八门、晦涩难懂。

    但不管怎样说，这些资料后来发展成为更路簿、针经和海图等宝贵资料。

    在这上面，粟末地搜影团队，可是花费了大量的金钱和精力，还有一些见不得光的手段。

    这一点上，真有点厚黑和野蛮，甚至有点无耻。

    不过好处是，许多原本要湮灭在历史烟尘中的宝贵资料，总算得以流传下来！

    再说说第三种导航术，天文定位导航。

    天文定位导航，就是利用对天空中的星座、日、月测量来确定航船位置和航向的导航技术。

    春秋战国时期，利用天文学知识进行海上航行导航，就已经开始了。

    那个年代的人们，早已经对天相二十八宿、其他一些恒星，进行了精确的定量观测，并取得了引领全世界的成果。

    人们在海上航行，即利用北极星、阳、月亮为海上基本导航星标。

    到了秦汉时期，导航技术全面提高。

    《汉书·艺文志》中记载，西汉海航的占星书册，已经已有《海中星占验》十二卷，《海中五星经杂事》二十二卷等，总计达一百三十六卷之多。

    这可是华夏、乃至全世界最早最全面的天文导航科技成果，也是华夏古代航海人用血泪和汗水总结出来的天文经验和规律。

    其内容，就是各条航线对应的星宿、日、月位置，并用具体方法判定其航线和位置。

    搜影的汇总情报显示，现在已经有海商在利用某些技术和工具，通过测量北极星距离地面的高度，进行海上航行定位。

    这消息，既让阿布感到震惊，又让他分外高兴。

    如果这一消息是真的，那么测量地球子午线、测量地球大小、测量地月高度……

    天啦，这个时代，难道真的要跨越僧人一行的高度，全面起飞？

    那么，是不是说，享誉前世航海史的牵星术，会不会提前被发明和创造出来？

    牵星板？牵星图？星光导航？

    ……

    现在，粟末地远洋海军需要重新补齐的短板，主要是对海洋潮汐、航路海图，以及船舶操纵的综合技术如操帆、操舵、测深、用锚等技术，需要持续补强和学习。

    这个没办法，只能通过反复的通过远航勘测、亲手绘制、实地航行才能完成。

    需要的，也不仅仅是时间。

    还有汗水，甚至是血泪！

    至于航行中的重要工具，由于粟末地工业科技的发展，已经获得了很多创新性成果。

    利用墨家在《墨经》关于凹面镜技术发现，进而利用光学玻璃大进步，又倒腾出凸面镜、锡汞齐的水银玻璃镜……

    于是乎，各种规格的单孔、双孔光学望远镜，散光、聚光眼镜、多规格显微镜、探照灯……被陆续发明出来了。

    在此期间，借用淮南王刘安《淮南万毕术》的名义，阿布又指使人鼓捣出的哇塞牌潜望镜！

    偷窥神器啊！

    要不要搞出单面镜？

    阿布一直在犹豫，还是先把利用“银镜反应”制作的镀银玻璃镜做出来再说。

    毕竟，虽然水银玻璃镜太赚钱，可那玩意儿有毒，还有不太光亮的特点。

    阿布要的，是镀银、镀铝玻璃镜。

    纤毫毕现，那才叫完美！

    远洋船队除了大量使用光学设备外，还提前用上了高精度指南针和简易磁罗盘。

    不说“司南”了，这玩意儿在大海上没用。

    现在，由于粟末地对于磁石、磁力的认识，已经可以掌握比较高级的人工磁化加工技术，比如磁铁的提炼和加工。

    这让具有后现代风格的指南针、磁罗盘这样的海上导航仪的产生，奠定了坚实的基础。

    这时候，已经不再是那种简单的水浮针，也没有了所谓的“以针横贯灯心（即灯心草），浮于水上，亦指南，然常偏丙位”的记录状况。

    但是，关于水浮针“常微偏东”或“常偏丙位”（即正南偏东15度）的现象，已经被粟末地科学家敏锐地观察到，并记录里了下来。