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，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，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。

所以，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，所以三角帆船的操帆工作是一件异常考验体力、耐力、经验的工作。

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。

顺风情况下，四角帆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，有了三角帆，就能通过对迎风角、软硬、大小……的灵活调整，应付裕如！

三角帆逆风行驶的原理，和飞机的机翼大致相似。

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，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，获得的成果之一。

其实，在大海上航行，最关键的东西，却是导航技术。

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，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，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，将航程保持在大陆海岸和相近孤岛之间。

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、

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，都用嘴巴和脑袋进行传承。

他们，就是有生命的移动的导航设备、导航师，茫茫大海整条船的命运都在他们的手中。

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，还有一些几案不得光的手段。

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。

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。

阿不要的，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。

这让具有后现代分格的指南针、自罗盘这样的海上导航仪产生，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。