古典帆船画中N日游（二）

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此文转载自核动力爱胖达老师的微博，近期我们会推出一系列核动力爱胖达老师微博里关于帆船的系列文章，在此特别感谢胖达老师的无私奉献！！



哥本哈根号大型风帆货船

从19世纪80年代开始，直到二战前后，有这样一群身形巨大的帆船，默默航行在跨越三大洋的航线上，运送着小麦、木料、矿石等大宗货物。这些帆船满载排水量常常高达3000~5000吨，高耸入云的钢制桅杆矗立甲板之上，桅顶有十几层楼高，几千平方米强力帆布在上好的马尼拉麻绳控制下，可使强风，航速常常超过10节，常有日行300海里的记录。这些巨型风帆货船被时人称为“御风之船”(Windjammer)，而它们当中登峰造极之作就是由苏格兰Ramage & Ferguson造船厂为丹麦东印度贸易公司营建的5桅大型巴克帆装训练舰“哥本哈根”号。



前面桅杆都挂层层横帆，只有最后一根矮瘦的后桅杆“Jigger”挂纵帆，这就叫巴克（Barque）帆装

哥本哈根号始建于1913年，直到战后的1921年完工。主尺寸在风帆动力（含轮机辅助动力）的船舶中可算最为巨大：因为在英国建造，原始资料皆为英制：
总长（含首斜桁）430英尺 (131米)；型宽（两侧船壳之间的最大距离）49英尺（15米）；
型深（干舷到龙骨距离）28英尺7英寸（8.6米）;
登记吨位（一种全部内部舱室累加所得的体积数据）3965吨；
总载重量5200吨；满载排水量7900吨；满载吃水24英尺（7.3米）。
前四根桅杆等高，自龙骨至桅顶，197英尺（60米），甲板上高160英尺（接近50米）；第五根桅杆稍稍低矮一些。前四根桅杆挂全套横帆，第五根挂纵帆，这样的帆装称为巴克（Barque）。
前四根桅杆，每根张挂横帆6幅，最下层主帆最为宽广，阔86英尺（26.2米），其帆桁重达4吨半。
可张挂纵横帆总计52000平方英尺（4831平方米）；固定桅杆和操纵桁、帆共需索具27.5英里（44.25千米）；设置索具共需大小滑车1500饼。
这些数据偶然得自一本1926年出版的帆船史说类书籍，已绝版，弥足珍贵。这本书出版于“哥本哈根”号失事之前的1926年，对这艘集最新工业成果与古老风帆船艺于一身的巨型货船不吝褒扬，并附带详细索具布局的侧型线图一张



虽然缺乏横剖型线图，无法制作模型了。。。但是这张图纸仍然包含了大量信息，尤其是关于现代钢制风帆货船的总体索具布局。此外，网络资料多直接引用全长而不加说明，同时排水量多模糊，而根据图纸，可以测量出首斜桁飞伸出首柱之外略略不足60英尺，垂线间长大约360英尺（110米），图中也清晰描绘出轻载与满载吃水线之间巨大的落差，这是商船的常态。

该船配备有640马力辅助柴油机，可驱动双叶螺旋桨，动力航速6节，动力航行主要用于航道内机动避让等，风帆推进时螺旋桨可向上收入船体内，减小阻力。
柴油机的主要作用则是操纵风帆：



此图为该船模型局部，模型现藏格林威治海事博物馆，历经3年研究准备、12年制作完成，细节精到。例如图中可见每根桅杆后面甲板上布置一架动力绞车，主要用于随风向转动帆桁：





帆桁两端各向后引出一只滑车，缆绳绕过，红色固定于后方甲板室顶棚，蓝色引至后一座桅杆后方动力绞盘，绞盘收缆则帆桁转动。这一机械时代的便利大约是在19世纪末时候开始普及吧，20世纪的风帆货船已经普遍采用，大型货船也只需几十人即能操纵，如哥本哈根号的日常运作定额仅需65人。



帆装总体布局：满帆状，挂在桅杆之间钢缆上的三角帆是“支索帆”。最后一根桅杆后侧所挂纵帆，即低处的“后桅斜桁帆(Gaff)”和高处的“后桅斜桁上帆 (Gaff top) ”。横帆张挂于前四根桅杆之上，每根桅杆有6层帆，但由于历史渊源，“视作”四层，可由收帆落桁姿态佐证：



帆全收卷状，可见横帆卷于帆桁。对比满帆姿态，可见自下而上第三、第五桁落下而与第二、第四靠近，总体成为“四组”——这是西欧200多年操纵大帆船所固定下来的习惯：



传统帆装分为四层，桅杆也可视为四段拼接而成。收帆时高层帆桁习惯下降到底下一段桅杆的头部，唯独最底层主帆桁并不下降，如图示。



但四层风帆，单面帆面积过大，商船为求利，人手多不足，疲于应付，尤其风高浪急时，盈风巨帆非二三十人不能缩起和收卷，此时必须调头迎风、偏转帆桁，使帆面纵置气流中，风势渐失，这才能催促水手攀缆蹬桁索，然后缩帆收帆，否则有人被帆、桁鼓振跌落的危险。并且，这必需的戗风动作势必降低航速，反使船更为风浪左右，航速暂降，尾追浪就会拍击船尾，影响浮态，不利于高海况时行船。因此在19世纪上半叶，一个名为R.B.Forbes的美国船东，提出了将中间两面帆割裂为上下两面短帆的新型帆装：



遭遇强风可以迅速收起高处短帆，帆短小轻盈，桅桁索具也相配而为轻桁细索，所需人手较少。但沿袭200年的命名习惯甚至是船艺传统一时不会改变，收帆时，各分为两层的中帆、上帆，帆桁还各自降落为一组，如哥本哈根号所示：



上图：帆全收卷状，仍可见收帆后的帆桁按四组排列，这张图还显示出”支索帆“收纳于桅杆间支索底部，如条条弯眉状。



格林威治模型，可见索具用黑白两色细绳表示，黑色索具作固定桅杆使用，在哥本哈根号为钢缆；白色索具用于收放风帆、依据风势升降帆桁、按照风向转动帆桁，在哥本哈根号为上好的马尼拉麻绳。

细看收卷的船帆



横帆紧紧收卷于帆桁上，所有帆布均匀分散在整根帆桁上，被帆桁遮挡几乎不可见，且卷帆索具如下图所示完全设置于帆桁两端。这是19世纪后半叶逐渐广泛采用的收帆方法，有利于保护收卷的风帆。





画中这艘19世纪船下层的主帆仍然延续经典的法式”高帽“型收帆法，打好的帆两底脚与两侧边的帆布都集中在帆桁中央，并用网兜高高擎起，呈高帽状。而高处帆桁收帆方法类似于哥本哈根号照片所示，今天风帆训练舰和风帆游艇仍然沿用这简洁利落的“现代”打法。



卷钢板而成桅杆帆桁；桅杆以钢缆牵制，强侧风不至弯折；帆桁以铁链拴挂，并以万向节与桅杆连固，大浪中船体摇曳而帆桁稳挂，并能随风偏转，三面来风都可使用。

这样一艘装备完备的大帆船，到底为何才永远消逝在了合恩角的风浪中了呢？通过寻找当年的新闻和报刊材料似乎可以窥见一二。

下期：消逝风波里，哥本哈根号的失事



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