風帆戰艦的「動索":如何使用橫帆
作者:核動力愛胖達
題圖:威尼斯風景畫,採用小孔成像的方法,將視野里的建築風物投影在草稿紙上,照著描下來。算是膠片出現之前的「攝影」。意呆美如畫,這艘意呆三層甲板戰艦的艦首無可媲美,超越浪漫的法國。胖達還沒見到過義大利有三層甲板的戰列艦,因為那裡水文地理複雜、淺灘與暗礁密布,龐大的一等戰艦到了那裡就像淺灘游龍、虎落平陽的感覺。
豎起來桅杆、用「靜支索」扯住它們,然後掛上帆,帆船就算「棲裝」好了。要揚帆出港,那就需要操縱風帆,操縱風帆的纜繩稱為「動索」(Running rigging)。
古典帆船模型上白色的纜繩都是「動索」,因為要控制帆和帆桁等等來回來去動,所以就叫動索;而之前介紹的穩固桅杆用的「靜支索」(http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404036621333851569),一旦設置好了就很少動了,就靜了,而且作用是支撐桅杆、幫助抵抗風力,所以叫靜支索,在古典帆船模型上塗成黑色。
動索白色、靜支索黑色,這是因為靜支索上一般塗滿松樹膠油,保護它們,減少風吹日晒雨淋的磨損;而動索來回來去動,沒法塗抹那麼重的松樹膠油,就呈黃焦焦的顏色,就像懶漢常年不洗的白背心穿成的髒兮兮的黃色,所以帆船模型上就可以弄成白色或者淡黃色。同樣,帆也沒法刷滿厚重的松樹膠油,保持麻纖維的原色,再加上風吹日晒雨淋,也呈上圖這樣的黃色。關於繩子的細節、怎麼編織、怎麼刷塗保護料等等以後再說。
上圖這森林一樣的動索真是讓人看得一頭亂麻,但動索跟靜支索、桅杆一樣,也是隨著西歐帆船從簡易的小船發展到多桅多帆的大船,而將一種模式不停重複得到的:
比如從14世紀的小「柯克」(Cog),到20世紀的4桅大「巴克」(Barque),實際上就是柯克的那面橫帆不斷重複了十幾次,然後船的首尾和桅杆之間添加了來自地中海和東方的縱帆。所以從17世紀的風帆戰列艦直到今天,西歐的大帆船,老祖宗都是數百年前的小橫帆船,於是操縱帆船的「動索」也就是柯克船這樣的獨桅小橫帆船這一套索具重複十數次,並添加少量、簡易的縱帆和相應的操作纜繩。
懂了獨桅小橫帆船如何操作、需要哪幾類索具、一般如何設置,再來看風帆戰艦的索具,就不再是一團亂麻。因為在看似混亂中找尋到了規則,而且還是非常簡單直接的規則——畢竟,農業時代能有什麼精密的、今天人不能理解的技術呢?
這是一艘獨桅小橫帆船,為了要航行首先要掛帆、升帆,天氣差或者靠岸停泊了以後則要落帆,好收藏起來以免受風吹日晒雨淋的折磨。這升帆、落帆就是就要靠「帆桁升降索」(Halyard)。顯然,橫帆都是掛在一根橫杆也就是「帆桁」(yard)下面的,把帆桁拉來拉去(haul),讓它能沿著桅杆升降的索具就叫「帆桁升降索」(halyard)。
這艘德國柯克船模型上藍色標註的就是帆桁升降索,很簡單的玩意。如右上的局部放大,在桅杆靠近頂端掏個窟窿,裡面裝一個滑輪,然後這根纜繩通過它,一頭固定在帆桁中點,另一頭拉到甲板上,就起到升降帆桁的作用了。後甲板上的那個絞盤的作用之一就是拉這根升降索升帆。
為了方便帆桁沿著桅杆上下滑動;也防止帆桁隨著船體前後搖擺,不斷前後逛盪捶打桅杆,如圖(及右上放大局部)的綠框內念珠一樣的玩意,再細看則是左下角那樣的,很多折板夾著滾珠,至於具體怎麼做成的,後面再說,現在只要知道它的名字「百折環」(Parrel),作用是方便帆桁升降、限制帆桁前後晃蕩。
光把帆桁升上去了、帆桁會隨著船體搖晃四下里晃蕩,撞擊桅杆,兩相損傷,所以有百折環,這是讓帆桁整體不能前後亂晃蕩,但是帆桁還可以一會左邊那頭翹起來,一會右邊那頭翹起來,像個蹺蹺板,咋辦呢?
紅色箭頭:帆桁的左右兩頭上下搖擺晃動。
前文的早期「簡裝」版上還沒有限制這種搖擺的裝置,但是隨著德國商人買賣越做越大,尤其是離開了近海,跑到大浪滔天的北海、英吉利海峽;船體往左邊搖,帆桁很沉重,慣性很大,就會相對這橫傾的船體,而朝右邊搖,左邊那頭低下去、右邊那頭翹起來,如此往複。所以必須把帆桁左右兩頭也固定住,不能大幅度亂搖:
負責這個功能的就是一對「吊索」(Lift),專門控制帆桁的左右兩端的姿態,如上圖左邊(方頭巴腦的竟然是船頭,跟右圖對照,當時就那個風格)。
吊索是稍稍複雜一點的滑輪組了。1、從一個滑輪引出來,2、繞過桁端的滑輪返回去,3、朝下拉向甲板,4、從帆後面走,5、最終「挽纜」在桅杆根部側面的突起上(右舷也可以看到)。「挽纜」(Belaying)也就是暫時固定,而不是打個大死扣,因為帆桁的左右傾斜姿態還是要隨時根據海況調整的。
有了升降索、吊索和百折環,帆桁就可以規規矩矩地上下升降、左右兩頭被吊索控制著「在豎直平面內」翹起、低下。但是我們生活在一個3D的空間中,升降和左右兩頭的翹起-落下都是在豎立平面內,帆桁還要能夠繞著桅杆在水平面內旋轉,以適應來風的不同角度:
就像這個北歐帆船,也是獨桅橫帆船。當風從側後方來,帆桁就要偏轉(Brace up),讓帆盡量充分地迎風,推力才大,於是帆桁不再與龍骨垂直,而是呈一定偏轉角度,負責這個功能的就是紅色三角里標註的「轉桁索」(Brace),在水平面內讓帆桁繞著桅杆旋轉:
這個可愛的英國小柯克船塑拼模型。轉桁索也是左右一對,跟吊索一樣。0是從桁端朝後拉出一根短纜,上面掛著一個滑車(Block),滑車裡面是滑輪。這種滑車就叫「長尾巴滑車」(Long tail block)因為拖著0號這個尾巴;1、從後方船幫上一個固定處朝長尾巴滑車拉來這根「轉桁索」;2、繞過長尾巴滑車往後方返回去;3、一直拉到後方某個地方「挽纜」。這樣左右收放就可以控制帆桁偏轉了。
這樣,升降索、吊索、轉桁索這「三大件」控制橫帆桁升降、搖擺、偏轉的索具就介紹完了。
目前還是「光桿」,沒有帆,要張帆航行還需要三樣索具,一一介紹:
【1】當帆船順風航行的時候:
需要把帆的兩個下角,稱為「帆腳」(Clew)朝後、下方拽住,不然帆就像一面窗帘被風托起來,就兜不住風,就沒有推力了。這個負責墜住帆腳的粗重索具就叫「帆腳索」(Sheet)。簡單的就像上面右圖那樣就是一根朝後拉的繩子。複雜一點的像下圖所示:
其實跟轉桁索一樣,也是0、一個長尾巴滑車從帆腳上引出來;1、從後方固定端,粗纜繩引向滑車;2、繞過滑車朝後返回;3、一直拉到後方一個位置挽纜。
如果不把帆腳索拉緊,帆就飄起來,也能把船頭給帶起來:
上圖的德國柯克複原船,帆腳索沒有完全拉緊,帆就這樣飄起來,明顯造成船頭抬升的效果(桅杆都被帆的這個力撅彎了)。
【2】當船側風和有些迎風航行的時候:
如圖,更加需要把帆迎風張開,不讓風從帆前面「跑掉」。所以除了帆腳索還需要配套索具:
1、綠色標註的把帆腳朝前方、迎風拉開的「帆腳前索」(Tack);2,紅色標註的把帆迎風的那個側邊朝前扯開的「張帆索」(Bowlines)。這兩個英文名字本身也都有一定的講究,以後再說。
這就是一面橫帆的操縱了,需要操作帆桁和帆的各三樣索具:
藍色,操縱帆桁:1升降索(Halyard)、2吊索(Lift)、3轉桁索(Brace);
綠色,操縱帆:1帆腳索(Sheet)、2帆腳前索(Tack)、3張帆索(Bowline)。
升降索就負責升帆,吊索調整帆桁左右兩頭高低;帆桁的操縱,主要就是靠轉桁索不停根據航行、風向調整帆桁的迎風角度。
為了讓帆兜住風,就少不了帆腳索把帆兩個下角朝下、朝後拉住;橫風、近迎風的時候則還需要帆腳前索和張帆索將帆迎風的「前緣」給狠狠地迎風扯開,不然風就從帆前面跑過去,就沒有推力了。
這些都是升帆和操作帆,停船靠岸之後就要落帆收帆,在柯克船的時代這也沒啥困難,桅杆最多20米高,所以收帆的索具比較簡單,像前面貼圖列舉的柯克船,一般都沒有收帆索具,直接帆桁降到甲板上操作。下圖是柯克時代簡單的收帆索:
從帆的底邊攏上來,拉到桅杆頂部、繞過滑輪,再從帆後面一直拉到甲板上。這種稱為「底邊收帆索」(Buntline)。
自然,四四方方一張帆,有底邊(Foot)、兩側邊(Leech)和兩個下角(帆腳Clew),所以在後世的風帆戰艦上,為了收起重達數百公斤、高十幾米、寬15~20米的巨大風帆,就需要從底邊、側邊、帆腳三個方向同時開工,於是就相應的有:
底邊收帆索(Buntline)、側邊收帆索(Leech line)、帆腳收帆索(Clew line):
前文《法國18世紀80年代典型74炮三等戰列艦的主桅杆的主帆。注意底邊和側邊的收帆索都在帆正面,帆腳的則在背面。
總結起來,操作一面橫帆就需要三乘三、三三進九,共9種索具:
控制帆桁:升降索、吊索、轉桁索;
控制帆:帆腳索、帆腳前索、張帆索;
收帆:帆腳/底邊/側邊的三組收帆索。
一艘18世紀的風帆戰列艦有11面這樣的橫帆,這索具就重複11遍,結果共有99根。不僅如此,升降索在小船上一根就夠用了,大船上卻多需要一對才夠用,於是一艘風帆戰列艦所有橫帆的索具就有上百根之多了。再加上縱帆的索具,就更加複雜了。
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