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张居正继续说道:“我就想,是不是用袋子装起来,可以改变这种现象呢?”
张居正拿起了另外一艘船,将一小袋一小袋的米装了进去,将船放入水中,张居正用手拨弄了下桅杆,船只倾斜,这次有所回正,但仍然是倾斜的。
“所以,我说漕粮不宜海运,就是这个原因,装在袋子里的漕粮,在船体发生倾斜之后,也很难回正,再遇风浪,必然倾覆。”张居正端着手解释着自己的发现。
朱翊钧伸手拨弄了一下,发现米袋会有很明显的形变,船只仍然不能正常回正,颇为信服的说道:“先生大才,先生有了解决之法吗?”
张居正无奈的摇头说道:“臣开始想呢,是不是装的密实了,不让米滚动起来,就可以了呢?”
张居正拿出了一个玻璃的盒子,把米放了进去,用力摁实,而后盖上了盖儿,用力的晃动了数下,放进了船上,开始拨动,只十多下,船只再次开始倾斜。
米是没办法摁实的,只要顿一顿颠簸一二,就会发生出现空隙,米仍然会滚动堆积在一侧,最终导致船的重心发生改变偏折。
张居正俯首说道:“回禀陛下,臣没办法,但是咱大明有人有办法。”
“臣写信给松江巡抚汪道昆、松江造船厂总办郭汝霖、赵士祯询问如何解决,一己之见有限,众人之智无穷,郭汝霖和赵士祯下榜悬赏百银,终究是有人摘榜,设计了一种木箱。”
“这就是江南造船厂督造的木箱,内外刷桐油,这里面有二十道隔板,每一道可放粮五合,一箱为一石,陛下请看。”
缇帅赵梦祐带着缇骑们抬上来几组箱子,箱子宽不过一尺,每两分有一个隔板,箱子长为一尺五寸,高为三尺。
不懂就问葛守礼略显迷茫的说道:“这样添加隔板的话,米粱在里面还是会发生滚动,然后在船倾的时候,发生堆积,船还是不能回正啊,每一个小的隔板里都会滚动堆积,最后还是累积起来。”
张居正笑着说道:“对啊,但是米的滚动会在两分之间,这样一来,每一个小的隔板里米的滚动范围会减小,所造成的影响也可以减小,如果能做到每一层隔板小到只有一粒米,那就不会有这个困扰了,但二分已经足够用了。”
“言之有理。”葛守礼点头,他听明白了其中的原理。
葛守礼说的是积分,不断累积求和,张居正说的是微分,不断的减小隔板的间隙,如果正好卡住一粒米,那就不会滚动了,做不到就减少米的滚动范围,让重心的改变不那么剧烈,船只的回正能力就会增强。
“这漕粮箱还有奥秘,葛总宪请看,这个盖不是扣上去的,而是推进去的,它的每个漕有带有两个三寸的倒三角。”张居正上手演示了漕粮箱的盖子,漕粮盖的两个倒三角,可以将米变成截面为三角形的三棱柱,这样一来,会进一步降低米粒滚动带来的重心偏移问题。
张居正其实做了实验,用一艘四百料的尖底漕船,三千个漕粮箱,五百多名纤夫,在通惠河上做了实验,漕粮箱可以有效的改善船只运米难以回正的问题。
这个漕粮箱实验,张居正是和户部尚书王国光一道做的。
张居正继续说道:“船舱的底部要有压舱石,来进一步增加船只的回正能力,漕船就没那么容易翻船了。”
为了让漕船不那么容易翻船,大明的工匠们展现出了他们的力量,就像是让船有水密舱设计一样,大明的工匠似乎只需要一个机会,就能展现出他们巧夺天工的手艺来。
朱翊钧看着刷满了桐油的箱子说道:“这箱子,好归好,可是它贵啊,这一层桐油就要多少钱?这木料又要多少钱?虽然可以反复使用,但是这二十万石粮食运抵京师,就要二十万口箱子,造价高昂。”
“造价几何?”
张居正俯首说道:“陛下,木料其实都是造船的边角料,桐油其实保存时间只有一年,用不完用得完,堆集的桐油都得变质,一口箱子造价大约一钱银子,二十万口,也不过两万两银子。”
关于桐油的保存方案,仍在继续研究,比如封闭的桐油箱,比如往桐油里放入生姜片防冻等等。
文华殿唯一商人王崇古则围着这口明显拼接出来的箱子,看了又看,这玩意儿最贵的就是匠人的工钱,都不是什么好木头,也不需要多么平整,只要尺寸对就是,甚至不用刨平为光面,学徒可以制作,成本能控制到一钱银子,王崇古是相信的。
王崇古围绕着箱子思索再三的说道:“陛下,如果量大,造价还会更加便宜,日后百万口箱子坏掉了再补,也没有多少钱,但是四百万石粮食,可是京师的救命粮。”
“北粮贵,南粮贱,时日稍长,就有有权豪户购买漕粮箱,贩粮入京来,毕竟海运便宜,速度快,周转也快,过去是船容易翻,有倭寇,海运自然不能通畅。”