麵對金三兒的疑問,宋毅騁微笑著提醒道:“你忘記我之前教給你的那套粗略計算方法了嗎?”


    “當然記得,老爺。”金三兒恭敬地迴答。


    船的體積或者說排水量是影響其浮力和吃水深度的關鍵因素。船的體積越大,它能夠排開的水就越多,從而獲得的浮力也越大。吃水深度則是指船體浸入水中的部分深度,它取決於船的重量和船體形狀。


    估算其吃水深度,需要考慮多個因素,包括船體的設計、建造材料、以及船隻在水中的浮力等,這太複雜了。


    所以為了簡化問題,宋毅騁總結了一套方法,可以進行一個非常粗略的估算,假設船體是均勻且密實的,雖然實際上這是不可能的,同時忽略船體形狀對浮力的影響,雖然這也會會導致實際吃水深度比計算值要深。


    不過,隻是粗算估計的話,倒是可以一用。這時候宋毅騁用的就是阿基米德原理。


    吃水深度 = (船的自重 \/ (水的密度 * 船的寬度 * 船的長度)) 的立方根。


    既然是粗算,自然還要假設兩個問題,第一,就是假設吃水部分是一個立方體形狀所以用了立方根。第二,就是設定水的密度為1噸每立方米。


    所以,設計船本身重量加上煤炭重量,加上載重,一共200噸的話,那麽代入公式:


    吃水深度 = (200噸 \/ (1噸\/立方米 * 8米 * 26.6667米)) 的立方根


    結果就是吃水深度0.98米。


    金三兒迅速進行計算,得出吃水深度為0.98米。他驚訝地看著宋毅騁:“吃水這麽淺嗎?”


    宋毅騁點頭:“是的,但這是粗略估算的結果。現在,你再用我之前教你的另一種方法驗證一下。”


    “是,老爺。”金三兒應道。


    這種方法涉及到一個叫方模係數的概念。宋毅騁之前已向金三兒父子解釋過。方模係數就是把一個異形物體完全放入長方體中,該物體體積占長方體體積的百分比。由於船體水下部分並非長方體,體積難以精確計算,因此需借助方模係數進行估算。


    還是根據阿基米德原理,長*寬*吃水高度*方模係數=排水體積。


    如果把這個80尺的帆船分三部分,船頭、船中、船尾這三部分各占三分之一,其呈現的就是一個頭朝下的凸字形狀。經過一係列的估算,方模係數為0.5。


    金三兒按照指示進行計算:船長26.6667米寬8米設計吃水1.5米*係數0.5,結果約等於160噸。他向宋毅騁匯報了結果。


    “老爺,結果就是如此。”


    “嗯,不錯,第一步因為沒有考慮船體造型,所以第步要加大吃水深度,加入方模係數再次估算。”


    “嗯,老爺,如此的話,倒是可以,不過,看圖上這個深入海水之下數米長的龍骨,能不能行啊?”


    “放心,沒問題的。” 宋毅騁信心滿滿,他也隻是個抄作業的,別人設計的肯定都論證過了,他一個拿來主義就好。


    這次,宋毅騁用的就不是貫穿龍骨了,而是後世帆船那種魚雷龍骨,直接在船底吊著,深入水中數米。


    帆船的第三個大艙室,也是船員主要活動區,就是船中部的上層艙,這裏是集駕駛、指揮、餐廳、客廳等等功能與一體的綜合區域。


    帆船第四個艙室,就是尾部,這裏跟船頭一樣,同樣是一層,隻不過這裏可比船頭寬敞多了,裏麵同樣有水手床鋪,同樣有貨倉,也同樣為了減重,隻有框架柱子,而沒有倉壁。


    全船隻有一根桅杆,仍然借鑒采用跟黑珍珠號一個設計思路,不過既然配備了蒸汽機,自然要將帆的控製交給蒸汽機,從而達到一個人就能操作的目的。


    既然使用了機械,那麽索具就可以隱藏到桅杆之中,全都從中空的桅杆中穿過,最終通過船底的蒸汽機絞盤實現收放。


    至於風帆的迎風角度,同樣在底艙通過蒸汽機控製齒輪旋轉帶動桅杆旋轉,達到調整角度的目的。


    這樣做的好處就是外觀上,根本看不到一條索具。視野就非常的好。


    同時因為這類高速帆船,一旦開上高速,勢必在風力的扭矩下,會傾斜著航行,而且,極有可能一側的甲板會進入海水中,如此的話,甲板之下必須要有良好的密封性能,也就根本不可能在甲板下布置什麽火炮。


    所以,全船最高處就是駕駛艙的頭頂上了,宋毅騁采取了坦克炮塔的旋轉形式,在駕駛艙中間圍繞著桅杆是一圈炮塔吊籃,下麵有蒸汽機提供齒輪旋轉的動力,就可以達到360度無死角旋轉。


    同時因為船寬達8米之大,所以炮塔也很大,是一個以桅杆為中心的直徑接近8米巨大炮塔,火炮平時是隱藏其中的,其外觀還是傾斜的,這也是為了減小風阻,隻有在作戰的時候,才會打開炮門。


    作戰時,炮手鑽到炮塔中,裏麵雖然寬敞,但高度有限,是站立不起來的,隻能是坐著瞄準開炮,調整炮塔角度和俯仰角度。


    同時在吊籃上站兩名裝填手,他們上半身是要鑽入炮塔中的,這個跟自行火炮裏麵差不多,這個80尺隻配了兩門火炮,所以,兩個裝填手。


    但在駕駛艙還需要很多人配合,比如需要一個觀察手,幫助計算射擊角度,還有毀傷效果等等。


    130尺的帆船更大更寬,所以可以布置4門炮,那180尺更大更寬了,所以炮塔上可以布置8門炮。


    “老爺,這些炮的口徑都要一樣的嗎?”王三這時候問道,因為他負責的就是黑珍珠號上的生產,負責的就是這些機密要物的加工。


    “統一口徑,方便補給。”


    有了80尺的案例,那麽130尺和180尺也就有了基本的數據,總之,就是一個套娃。


    所以滿排就是80尺160噸,130尺390噸,180尺700噸。


    “按照100公裏每小時這個理論速度,理論上半個月就能橫跨整個大洋,一個月就能圍著地球轉一圈。”但宋毅騁也知道,理論隻是理論,實際這基本上是不可能的,因為宋毅騁那個維度著名的沃爾沃環球帆船賽中環球一圈也要50-60天,所以,他能做到三個月90天環球就已經很厲害了。

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