當前位置: 華文問答 > 科學

十八世紀帆船橫渡大西洋大約要多久?

2021-03-17科學

答案是看不同的船型和季節,需要花費5到8個星期左右的時間。

18世紀的帆船,按照帆型來分主要分為全帆裝船和非全帆裝船兩個大類,這兩個大類裏,非全帆裝船又分為單桅或多桅縱帆船、單桅或多桅橫帆船、地中海帆船、槳帆船。

1.咱們先說非全帆裝船

  • 縱帆船
  • 在18世紀時,絕大多數非全帆裝船都是縱帆船,這類船的特點是操縱船只簡單容易,不需要大量船員,且迎風航行能力好,被廣泛套用於商業貿易活動,18世紀中到20世紀初,絕大多數的民間帆船都是縱帆船。

    一艘18世紀典型的縱帆船

    這類船只主要是依靠兩面巨大的斜桁帆和數面支索帆或者拉丁三角帆來提供動力,一部份此類船還會在前桅上掛上幾面橫帆來增大順風時的受風面積,參照我學 ASA 時的幾句話: 「帆船在迎風航行的時候,是利用了白努利定律來航行,順風航行的時候則是降落傘效應」 ,縱帆船由於動力主要來源於船上的縱帆,所以該類船型在迎風和橫風航行的時候擁有更大的優勢,但是因為帆裝的總面積不如橫帆船,所以順風航行不如橫帆船快。

    帆船航行是靠天吃飯,洋流和風向都對我們的航行至關重要,所以了解了船型後,我們得再看看海流和風向,我們都知道,大西洋上主要有四條洋流和兩個信風,加納利寒流、北赤道暖流、墨西哥灣暖流、北大西洋暖流、東北信風和盛行西風,其中這四條洋流的方向大致是北往南、東往西、南往北、西往東。

    大西洋洋流分布圖
    信風分布圖

    接下來我們將想象一個場景:

    你是一個年輕的法國小富二代,準備接手家中的生意,開始來回舊世界和新世界跑運輸貿易,你現在手上有一艘老爹給你留下的縱帆船,這條船正在停在布雷斯特裝載補給和運往美洲的貨物

    你的縱帆船

    你知道帆船航行,得靠風靠水,如果要順風順水航行,從歐洲前往美洲,應該想辦法乘上東北信風和北赤道暖流,但是你擁有的又是一艘縱帆船,最佳的航行角度是橫風航行,所以你並不需要像那些古老的橫帆船或者大公司的全帆裝一樣跑到那麽低的緯度上去趕正尾風,所以當你從布雷斯特啟航後,你先沿著海岸乘著加納利寒流向南航行,當直布羅陀海峽出現在你船的左舷後一兩天,你開始向西南西方向航行,選擇了走北緯30°~35°的地方深入大洋,副熱帶高氣壓帶在這裏形成的略偏西一點的北風讓你的小船飛速前進,偶爾吹起的西南風也不會對你的航行形成太大的困難,同時也使得你前往美洲航線距離大大縮短,從布雷斯特啟航後的第5個星期,你就會進入溫暖宜人的加勒比海,並且你的船員也在桅桿頂上看到海地島,在此裝載好棉花和甘蔗等作物後,如果原路返回,你的船會完全逆風逆水,這樣的航行無疑會非常艱苦而且耗時,所以返程的航線會更加偏北;離開布雷斯特後的第9個星期,此時你的船已經整裝待發準備返回布雷斯特,這個時候得益於你船上的縱帆,你可以直接讓船向北北東方向迎風航行深入大西洋,乘著北大西洋暖流直到進入盛行西風帶,西南風會一路把帶回比斯開灣,離開布雷斯特的14個星期後,你又一次見到了祖國的海岸線。

    縱帆船通常來往新舊世界的航線圖

    從這個場景我們可以看到,縱帆船從歐洲出發時,可以在北緯30°左右向乘著東北風或者西南風朝西南方向航行這樣子並不需要走到20°左右的東北信風帶才能比較輕松的向西航行,而返航時候,則可以直接迎風朝西北方向進入大西洋,然後在順著西風回到歐洲,所以整個航程從距離上來講,都是18世紀來往新舊世界最短的,一般單程5周左右就可完成。

  • 橫帆船
  • 老實說,在18世紀時,純橫帆船幾乎已經不存在了,大部份都配有多面三角帆或者支索帆來輔助航行,橫帆船的帆裝主要由多面巨大的橫帆組成,輔以少量的三角帆、支索帆或者斜桁帆來進行航行,這種船可以進行有限迎風航行,但是它的優勢是帆的總面積大,順風時航速非常快,而且船體空間普遍大於縱帆船。

    一艘18世紀常見的雙桅橫帆船

    縱帆船有較佳的迎風航行能力是因為縱帆的可調角度更多,能更加好的利用「白努利定律」讓船前進,但是橫帆船由於橫帆的面積大,所以在順風航行時利用「降落傘效應」的效果比縱帆效果更好,橫帆船最佳航行角度是順風偏25°到30°左右,明白了這些後,我們還是來想象一個場景:

    你依然是個年輕的法國小富二代,準備接手家中的生意,開始來回舊世界和新世界跑運輸貿易,但這次你老爹給你留下的是一艘更大的雙桅橫帆船,這條船正在停在布雷斯特裝載補給和運往美洲的貨物

    因為橫帆為船上主要帆裝,你必須想辦法找到順風,為了能夠乘上順風,離開比斯開灣後你乘著加納利寒流沿著非洲海岸一路向南航行,直到加納利群島附近,你將船停靠在西非海岸,當地的販奴者向你船上裝載了一批奴隸後,你轉舵向西,在北緯28°的位置,東北信風會持續的從你右舷船尾吹上來,而北赤道暖流也會推著你的船向前進,因此你將獲得一個非常快的速度,此時你的船將在大西洋上以10節甚至更快的速度向西航行,在離開布雷斯特的6到7個星期後,你進入了溫潤宜人的加勒比海,海地島也出現在你的眼前;離開布雷斯特的10到11個星期後,你賣掉你船上的奴隸並且裝載好了甘蔗和棉花等經濟作物後,你開始準備返航,因為你是一艘橫帆船,如果要像縱帆船一樣迎風向北北東深入大西洋直到進入盛行西風帶,會把你和你的船員折磨的要死,你需要來來回回的走大的迎風角度和換舷,這會非常累且折磨人,所以你決定讓船的航向更加靠西,你指揮著這艘船,乘著墨西哥灣暖流朝著百慕大群島航行,當你越過百慕大群島,你會到達北緯35°左右的地區,再略微向北航行一點,進入盛行西風帶,西南風一樣會持續的從你的右舷船尾吹上來,同時北大西洋暖流也會從後面推著你的船回歐洲,離開布雷斯特的第17到18個星期後在北大西洋的驚濤駭浪之中平靜的比斯開灣又出現在了你的眼前。

    橫帆船通常來往新舊世界的航線圖

    從這個場景我們可以看出來,橫帆船並不能像縱帆船一樣走最短的路線,她更依賴風向和水流,所以在前往美洲的航行途中,她需要航行的更加偏南,從北緯25°到28°左右的位置上以乘上順風,但是乘上順風後的橫帆船將獲得一個比縱帆船快的多的航速,同時從美洲返航時,她也需要選擇一條偏西一點的航線,來航行到更北的地方才能返航,如果此時從墨西哥灣往北美方向的風向不穩定的話,船甚至有可能被吹回海地,而從一個更高的緯度在北大西洋航行,也會面臨更加惡劣的海況航速也會受到影響,所以一艘18世紀橫帆船橫渡大西洋大約需要6到7周左右的時間,如果這是一艘古老的全橫帆船,所需的時間還會更長。

  • 地中海帆船
  • emmm,地中海帆船的主要特點是甲板寬大且船身修長,一般使用2到4面的阿拉伯三角帆作為主要動力,且船上會備有長槳作為輔助動力,這種船吃水很淺,相同排水量情況下,運載量比同時代的其他船稍微大一些些,但因為地中海帆船的幹舷太低,用她在巨浪滔天的大西洋上航行簡直是純天然的作死行為,所以幾乎沒有聽說過此類船用來橫跨大西洋的,不過由於她的帆裝特性和縱帆船非常相似,如果真的有人用這類船來進行跨大西洋航行,時間上應該和縱帆船是一樣的,也是5周左右

    18世紀中期建造的一艘地中海帆船
  • 槳帆船
  • 槳帆船主要動力來自船上大量的的槳手,輔以幾面拉丁三角帆,這種型別的船本身就不適合遠洋航行,消耗極大的食物淡水難以在大洋中補充,極低的幹舷也會讓這種船在大西洋中極易進水沈沒,所以此類船基本只在地中海、大西洋沿岸或者內河使用。

    一艘典型的18世紀前期建造的槳帆戰艦

    2.講完了非全帆裝船,接下來我們說說全帆裝船前往美洲的旅程

    全帆裝船是指有三根或以上桅桿,全部桅桿均掛橫帆的帆船,在18世紀,幾乎所有的大船都是全帆裝船,這類船主要動力來源於數十面巨大的橫帆,不過由於她除了懸掛橫帆之外,還擁有許多的支索帆、斜桁帆、熱那亞帆或拉丁三角帆作為輔助動力,這類船擁有極佳的順風航行能力,也可以利用船上的各種輔助帆裝進行迎風航行。

    18世紀典型的全帆裝戰艦

    我們還是來假象一個場景,這一次你不再是一個年輕的富二代了,而是一位剛剛上任的公司船長,你將受命指揮一艘全帆裝大船運載商品和乘客前往新世界的殖民地,並且將新世界的產品運回來

    你的船正停在拉羅謝爾

    你的船正停在拉羅謝爾港,補給和貨物已經裝載完成,乘客也已經登船,你知道你的船優勢在於順風航行的時候速度極快,同時也擁有一定的迎風航行能力,所以如果你直接啟航後就向西航行,你將會頂風頂浪航行,不消幾天,船員就會被折磨的精疲力竭,船也會被推回歐洲大陸,所以離開比斯開灣後,你依然決定利用加那利寒流向南航行,但是得益於你船上的各種輔助帆裝,你並不需要航行到西非地區再向西航行,你可以在離開比斯開灣後就把航行設定的相對更加靠西一點,迎風順水穿越北副熱帶高氣壓帶,如果你運氣好,可能你在進行了幾十次次換舷後就會進入東北信風帶,此時你將船的航向指向正西,東北信風會持續的從你右舷船尾吹上來,北赤道暖流也會推著船向西航行,順風順水,在風力條件好的時候,你甚至可以跑出10到13節的高速。

    東北信風持續從右舷船尾吹上來

    當你離開拉羅謝爾後的第5到6個星期,你進入了溫潤宜人的加勒比海,海地島也在前方,賣掉船上的貨物後,你裝載了一些信件,又帶上了一些乘客,準備北上前往法國的北美殖民地,同時為了返航,你也不能原路返回否則逆風逆水;離開拉羅謝爾的7到8個星期後,你指揮著這艘大船開始向北航行,此時在美洲的東部海岸,風力會比歐洲西部海岸和大西洋中間更小,而巨大的全帆裝船會比較難航行,所以你指揮船乘著墨西哥灣暖流北上,這樣子你相對容易的就看到了十三州殖民地的海岸,此時即使遇到逆風,你的船也很難被吹回去,所以你繼續沿著海岸北上,終於進入了緬因灣,這裏的溫度已經比海地島低很多了,風也更大、更亂,你在這裏停泊了4個星期的時間,卸下了信件、乘客還有一部份貨物,而幾艘縱帆船運來了北美內陸地區產出的皮草還有高品質木材,你細致的指揮船員把它們都裝進了船艙,等一起準備妥當後,你準備返航,離開緬因灣後,你將直面北大西洋的滔天巨浪,不過北大西洋暖流和盛行西風可以讓你很順利的返回舊大陸,離開拉羅謝爾的18到19周後,你的船回到了比斯開灣。

    全帆裝船通常來往新舊世界的航線圖

    從這個場景我們可以看出來,全帆裝船並不能像縱帆船一樣走最短的路線,和橫帆船一樣更依賴風向和水流,但是相比橫帆船又有更好一點的迎風航行能力,所以在前往美洲的航行途中,她可以以一個迎風的姿態啟航去尋找順風,從美洲返航時,因為船更大,從低緯度地區在沒有海流的幫助下會更難逆風向西北航行,所以她需要航行到更北的地方才能返航,而從一個更高的緯度在北大西洋航行,也會面臨更加惡劣的海況航速也會受到影響,所以一艘18世紀全帆裝橫渡大西洋大約需要5到7周左右的時間,如果這是一艘巨大的戰列艦,這趟航行會多消耗一周甚至更多的時間。

    巨大的全帆裝戰列艦橫跨大洋會消耗更多的時間

    總結:

    18世紀,帆船的技術已經有了很大進步,橫帆和縱帆的優劣也被當時的造船者掌握並且套用於新船的建造,,相比17、16世紀,18世紀的各類帆船在迎風航行的能力上強了不少,同時航線的選擇也更加成熟,比如著名的拉法耶特侯爵指揮的赫敏號5級巡防艦,就只用了7個星期就從法國抵達了波士頓,而1620年啟航的五月花號,則花了差不多9個星期才完成了橫跨大西洋的航行。

    在18世紀,完成從舊世界到新世界的航行,橫跨大西洋,一般需要5到8周時間,多桅縱帆船一般5周左右,單桅縱帆船所需的時間會更長一點點;多桅橫帆船一般需要6到7周左右時間來橫跨大洋,有時候風向不好這個時間可能會多出一兩個星期(被吹回來一段路);全帆裝大船一般有快有慢,5到8周都不等,個別很慢的甚至會更久。

    想更多了解18~19世紀帆船知識的,可以點選我的其他回答:

    風帆時代戰艦是怎麽分級的?https://www. zhihu.com/question/3727 5789/answer/144413020

    為什麽特拉法爾加海戰英軍會0損失?https://www. zhihu.com/answer/601551 767

    歷史上有哪些著名的沈船事故?https://www. zhihu.com/answer/182701 3911