贞观十八年十二月初七的未时,研发室里的羊皮纸地图已基本晾干,红色的大唐疆域与蓝色的海洋界限分明,朱砂标注的南洋岛屿像一颗颗散落的宝石,在羊皮纸上格外醒目。李杰将地图小心地卷起来,放在樟木箱里,然后从书架上取下一张新的麻纸,平铺在木桌上——接下来,要绘制远洋舰的船帆草图,这是造船计划中至关重要的一环。
“大唐现有的漕船,桅杆高约三丈,船身宽约两丈,载重量最多五千斤,抗风浪能力差,根本走不了远海。”李杰拿起炭笔,在麻纸的左侧画了一艘简易的漕船草图,线条简单却能看出大致结构,“我们要造的远洋舰,桅杆至少要高六丈,是漕船的两倍;船身宽六丈,是漕船的三倍;载重量要达到五万斤,是漕船的十倍,这样才能装下足够的胡椒、淡水和物资,经得住南海的台风。”
刘梅凑过来,看着漕船草图,补充道:“不仅要大,还要稳。南海的台风风力极强,普通漕船的船帆容易被吹翻,船身也容易侧倾。我们的远洋舰,船帆必须能调节角度,遇到大风时能快速收帆或调整方向;船身要加宽,吃水要深,这样才能增加稳定性,减少侧倾的风险。”
她从工具袋里取出一把小尺子,在麻纸的右侧画了一个船帆的草图:“你看,这个船帆采用‘三角帆’设计,比漕船的‘方形帆’更灵活,能根据风向调整角度,逆风时也能航行;帆杆上装个‘旋转轴’(用贞观犁的齿轮改良),转动轴就能调整帆的方向,操作起来很方便,船员不用爬到桅杆上就能调整。”
李杰眼睛一亮——刘梅的三角帆设计,正好解决了逆风航行的难题。他接过尺子,在船帆草图上补充:“帆的材质要用‘双层麻布’,中间夹一层浸过胡椒油的棉布,既防水又耐磨,能抵御海上的潮气和风浪。之前皂坊用这种布料做皂角的包装,效果很好,用来做船帆肯定没问题。”
两人分工合作,李杰负责船身和桅杆的整体结构,刘梅负责船帆的细节设计和受力分析。炭笔在麻纸上快速移动,一艘远洋舰的轮廓渐渐清晰:三根桅杆并排矗立,中间的主桅杆最高,约六丈,两侧的副桅杆稍矮,约五丈;主桅杆挂着三角帆,副桅杆挂着方形辅助帆,船身宽六丈,长约十五丈,船头呈尖形,能减少航行阻力,船尾装有大型舵盘,便于操控方向。
“船身的底部要做成‘V’字形,”刘梅用炭笔在船身下方画了一道弧线,“这样能减少水的阻力,提高航行速度,同时增加船身的抗浪性,遇到台风时不容易被海浪掀翻。之前‘见过的海外大船’(指现代远洋货轮),很多都是这种船底设计。”
李杰点点头,在船身内部画了几道横线:“船身分为三层,下层装胡椒和物资,中间层住船员和储存淡水,上层是操作区和驾驶室。每层都要装‘防水隔板’,用厚木板制成,中间涂沥青,即使船身局部漏水,也不会影响其他区域,提高航行的安全性。”
老张端着晚饭走进来,看到麻纸上的船帆草图,忍不住惊叹:“大人,刘姑娘,这船也太大了!比长安城外的漕船还大好几倍,真能造出来吗?”
“能,”李杰放下炭笔,信心十足地说,“只要有足够的硬木材和熟练的工匠,就能造出来。之前改良的贞观犁,用的就是硬木,现在造桅杆和船身,也需要类似的木材,只是需求量更大。”
提到木材,两人的表情都微微凝重——远洋舰的龙骨是最关键的部件,需要极硬的木材,既要承受船身的重量,又要抵御风浪的冲击,大唐现有的木材中,只有岭南的硬木和西域的紫檀符合要求,但紫檀稀少且昂贵,岭南硬木的数量也有限,很难满足龙骨的需求。
“龙骨至少需要一根长约十五丈、直径约三尺的完整硬木,”刘梅指着船身下方的弧线,“这样才能支撑整个船身的重量,要是木材不够硬或有裂痕,航行时很容易断裂,后果不堪设想。”
李杰皱着眉,手指无意识地敲击着桌面——龙骨的木材问题,是目前最大的难题,要是解决不了,再好的设计图也只是纸上谈兵。他想起之前推广胡椒时,曾培育过一种“改良胡椒木”:用普通胡椒木的幼苗,经过硫磺水和胡椒叶水交替浸泡,再在阳光下暴晒,木材的硬度能提升三成,堪比普通硬木,只是之前主要用来制作农具和工具,从未想过用来造船。
“等等!”李杰突然眼前一亮,起身快步走到庭院里,从胡椒圃旁的柴堆里拿起一根改良胡椒木的枝干——这是之前修剪胡椒藤时留下的,直径约五寸,木质坚硬,用斧头砍都要费些力气。“刘梅,你看这个!”他拿着枝干走进研发室,递给刘梅,“这是改良的胡椒木,经过特殊处理,硬度堪比岭南硬木,要是培育成大苗,直径长到三尺、长度十五丈,说不定能做龙骨!”
刘梅接过枝干,用手指轻轻敲击,声音清脆,没有普通木材的空洞感。她又用随身携带的小刀在枝干上划了一下,只留下一道浅浅的痕迹,硬度确实远超普通木材。“这木材的纹理很紧密,抗腐蚀性也强(经过硫磺水浸泡),很适合做龙骨!”她兴奋地说,“我们可以在登州附近的山林里,专门培育改良胡椒木,按龙骨的尺寸要求种植,三年就能长成可用的木材——虽然需要时间,但总比找不到合适的木材强。”
李杰在船帆草图的角落里,用小字写着“龙骨需极硬木材——改良胡椒木可备选”,然后在“龙骨”二字旁打了个勾,嘴角露出一丝笑意:技术的迭代,往往藏在已有的成果里。之前培育改良胡椒木,只是为了制作耐用的农具,没想到如今能用来解决远洋舰的龙骨难题,这或许就是“技术互通”的魅力。
“改良胡椒木的培育方法,我之前整理过,”李杰从书架上取下一本《胡椒种植笔记》,翻开其中一页,“用三年生的胡椒木幼苗,每年用硫磺水浸泡两次,每次三天,再用胡椒叶水浇灌,能加速木材硬化。我们可以奏请陛下,在登州划一片山林,作为‘胡椒木培育基地’,既能供应龙骨木材,又能推广胡椒种植,一举两得。”
刘梅点点头,在草图上补充了“胡椒木培育基地”的标注:“登州的气候和土壤很适合胡椒木生长,而且靠近港口,将来木材运到造船厂也方便,不用长途运输,减少损耗。”