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第359章 载重与航速（第1页）

面对金三儿的疑问，宋毅骋微笑着提醒道：“你忘记我之前教给你的那套粗略计算方法了吗？”

“当然记得，老爷。”金三儿恭敬地回答。

船的体积或者说排水量是影响其浮力和吃水深度的关键因素。船的体积越大，它能够排开的水就越多，从而获得的浮力也越大。吃水深度则是指船体浸入水中的部分深度，它取决于船的重量和船体形状。

估算其吃水深度，需要考虑多个因素，包括船体的设计、建造材料、以及船只在水中的浮力等，这太复杂了。

所以为了简化问题，宋毅骋总结了一套方法，可以进行一个非常粗略的估算，假设船体是均匀且密实的，虽然实际上这是不可能的，同时忽略船体形状对浮力的影响，虽然这也会会导致实际吃水深度比计算值要深。

不过，只是粗算估计的话，倒是可以一用。这时候宋毅骋用的就是阿基米德原理。

吃水深度=（船的自重（水的密度*船的宽度*船的长度））的立方根。

既然是粗算，自然还要假设两个问题，第一，就是假设吃水部分是一个立方体形状所以用了立方根。第二，就是设定水的密度为1吨每立方米。

所以，设计船本身重量加上煤炭重量，加上载重，一共2oo吨的话，那么代入公式：

吃水深度=（2oo吨（1吨立方米*8米*26.6667米））的立方根

结果就是吃水深度o.98米。

金三儿迅进行计算，得出吃水深度为o.98米。他惊讶地看着宋毅骋：“吃水这么浅吗？”

宋毅骋点头：“是的，但这是粗略估算的结果。现在，你再用我之前教你的另一种方法验证一下。”

“是，老爷。”金三儿应道。

这种方法涉及到一个叫方模系数的概念。宋毅骋之前已向金三儿父子解释过。方模系数就是把一个异形物体完全放入长方体中，该物体体积占长方体体积的百分比。由于船体水下部分并非长方体，体积难以精确计算，因此需借助方模系数进行估算。

还是根据阿基米德原理，长*宽*吃水高度*方模系数=排水体积。

如果把这个8o尺的帆船分三部分，船头、船中、船尾这三部分各占三分之一，其呈现的就是一个头朝下的凸字形状。经过一系列的估算，方模系数为o.5。

金三儿按照指示进行计算：船长26.6667米宽8米设计吃水1.5米*系数o.5，结果约等于16o吨。他向宋毅骋汇报了结果。

“老爷，结果就是如此。”

“嗯，不错，第一步因为没有考虑船体造型，所以第步要加大吃水深度，加入方模系数再次估算。”

“嗯，老爷，如此的话，倒是可以，不过，看图上这个深入海水之下数米长的龙骨，能不能行啊？”

“放心，没问题的。”宋毅骋信心满满，他也只是个抄作业的，别人设计的肯定都论证过了，他一个拿来主义就好。

这次，宋毅骋用的就不是贯穿龙骨了，而是后世帆船那种鱼雷龙骨，直接在船底吊着，深入水中数米。

帆船的第三个大舱室，也是船员主要活动区，就是船中部的上层舱，这里是集驾驶、指挥、餐厅、客厅等等功能与一体的综合区域。

帆船第四个舱室，就是尾部，这里跟船头一样，同样是一层，只不过这里可比船头宽敞多了，里面同样有水手床铺，同样有货仓，也同样为了减重，只有框架柱子，而没有仓壁。

全船只有一根桅杆，仍然借鉴采用跟黑珍珠号一个设计思路，不过既然配备了蒸汽机，自然要将帆的控制交给蒸汽机，从而达到一个人就能操作的目的。

既然使用了机械，那么索具就可以隐藏到桅杆之中，全都从中空的桅杆中穿过，最终通过船底的蒸汽机绞盘实现收放。

至于风帆的迎风角度，同样在底舱通过蒸汽机控制齿轮旋转带动桅杆旋转，达到调整角度的目的。

这样做的好处就是外观上，根本看不到一条索具。视野就非常的好。

同时因为这类高帆船，一旦开上高，势必在风力的扭矩下，会倾斜着航行，而且，极有可能一侧的甲板会进入海水中，如此的话，甲板之下必须要有良好的密封性能，也就根本不可能在甲板下布置什么火炮。

所以，全船最高处就是驾驶舱的头顶上了，宋毅骋采取了坦克炮塔的旋转形式，在驾驶舱中间围绕着桅杆是一圈炮塔吊篮，下面有蒸汽机提供齿轮旋转的动力，就可以达到36o度无死角旋转。

同时因为船宽达8米之大，所以炮塔也很大，是一个以桅杆为中心的直径接近8米巨大炮塔，火炮平时是隐藏其中的，其外观还是倾斜的，这也是为了减小风阻，只有在作战的时候，才会打开炮门。

作战时，炮手钻到炮塔中，里面虽然宽敞，但高度有限，是站立不起来的，只能是坐着瞄准开炮，调整炮塔角度和俯仰角度。

同时在吊篮上站两名装填手，他们上半身是要钻入炮塔中的，这个跟自行火炮里面差不多，这个8o尺只配了两门火炮，所以，两个装填手。

但在驾驶舱还需要很多人配合，比如需要一个观察手，帮助计算射击角度，还有毁伤效果等等。

13o尺的帆船更大更宽，所以可以布置4门炮，那18o尺更大更宽了，所以炮塔上可以布置8门炮。

“老爷，这些炮的口径都要一样的吗？”王三这时候问道，因为他负责的就是黑珍珠号上的生产，负责的就是这些机密要物的加工。

“统一口径，方便补给。”

有了8o尺的案例，那么13o尺和18o尺也就有了基本的数据，总之，就是一个套娃。

所以满排就是8o尺16o吨，13o尺39o吨，18o尺7oo吨。

“按照1oo公里每小时这个理论度，理论上半个月就能横跨整个大洋，一个月就能围着地球转一圈。”但宋毅骋也知道，理论只是理论，实际这基本上是不可能的，因为宋毅骋那个维度着名的沃尔沃环球帆船赛中环球一圈也要5o-6o天，所以，他能做到三个月9o天环球就已经很厉害了。