Wie verändert Materialmagie den vorindustriellen Kriegsschiffbau?

Ich habe ein paar Dinge zu beachten, die noch nicht in anderen Antworten behandelt wurden.

• Flexibilität: Traditionell verwendete der Holzschiffbau ein zeitaufwändiges Verfahren namens Dampfbiegen , um Holzstücke vorübergehend zu erweichen, um sie plastisch in die erforderlichen gekrümmten Formen zu verformen. Wenn ein Magier das mit Magie schneller machen kann, könnte der Bau wesentlich schneller gehen.
• Struktur: Der Schiffsrahmen trägt die meisten Kräfte, denen das Schiff ausgesetzt ist. Theoretisch könnte ein Rumpf dick genug gemacht werden, um solchen Kräften zu widerstehen, aber in unserer Realität würde dies so viel zusätzliches Holz erfordern und so viel zusätzliches Gewicht hinzufügen, dass es nie getan wird. Stattdessen werden die Rümpfe so dünn gemacht, wie es angesichts der Bedingungen, denen sie ausgesetzt sind, praktisch ist (Küsten- und Flussschiffe [Braunwasser und Grünwasser] können dünnere Rümpfe haben als Hochseeschiffe [Blauwasser], Handelsschiffe können dünner sein Rümpfe als Kriegsschiffe usw.). Der Rumpf ist auf einem komplexen Strukturrahmen montiert, der versucht, die Festigkeit zu maximieren und gleichzeitig das Gewicht zu minimieren. Die Komplexität wird teilweise durch die Tatsache verursacht, dass die Festigkeit des Holzes gegen jede Kraft stark von der Ausrichtung der Kraft relativ zur Maserung abhängt. und daher besteht der Rahmen aus vielen kurzen Hölzern, die so angeordnet sind, dass sie in der besten Richtung für die Belastungen liegen, die jeder aushalten wird, und an den Gelenken mit mehr Hölzern verstrebt, die die Belastungen über den gesamten Rahmen verteilen, anstatt sie an einem einzigen Punkt konzentrieren zu lassen. In Ihrer Welt jedoch können Sie durch die Fähigkeit, Holzstücke nahtlos zu verschmelzen, um ihre Maserungsstruktur zu verbinden, einen Großteil dieser Struktur beseitigen und Ihre Schiffe bei gleicher Stärke leichter und geräumiger machen. Die Verdichtung hilft auch dabei, etwas Innenraum zurückzugewinnen. Sie benötigen immer noch umfangreiche Verstrebungen vorn und hinten und von Balken zu Balken, um Knicken, Biegen und Verdrehen zu widerstehen, aber nicht annähernd so viel. Pflege und an den Gelenken mit mehr Hölzern verspannt, die die Spannungen über den gesamten Rahmen verteilen, anstatt sie an einem einzigen Punkt konzentrieren zu lassen. In Ihrer Welt jedoch können Sie durch die Fähigkeit, Holzstücke nahtlos zu verschmelzen, um ihre Maserungsstruktur zu verbinden, einen Großteil dieser Struktur beseitigen und Ihre Schiffe bei gleicher Stärke leichter und geräumiger machen. Die Verdichtung hilft auch dabei, etwas Innenraum zurückzugewinnen. Sie benötigen immer noch umfangreiche Verstrebungen vorn und hinten und von Balken zu Balken, um Knicken, Biegen und Verdrehen zu widerstehen, aber nicht annähernd so viel. Pflege und an den Gelenken mit mehr Hölzern verspannt, die die Spannungen über den gesamten Rahmen verteilen, anstatt sie an einem einzigen Punkt konzentrieren zu lassen. In Ihrer Welt jedoch können Sie durch die Fähigkeit, Holzstücke nahtlos zu verschmelzen, um ihre Maserungsstruktur zu verbinden, einen Großteil dieser Struktur beseitigen und Ihre Schiffe bei gleicher Stärke leichter und geräumiger machen. Die Verdichtung hilft auch dabei, etwas Innenraum zurückzugewinnen. Sie benötigen immer noch umfangreiche Verstrebungen vorn und hinten und von Balken zu Balken, um Knicken, Biegen und Verdrehen zu widerstehen, aber nicht annähernd so viel. Pflege Die Fähigkeit, Holzstücke nahtlos zu verschmelzen, um ihre Maserung zu verbinden, ermöglicht es Ihnen, einen Großteil dieser Struktur zu beseitigen und Ihre Schiffe bei gleicher Stärke leichter und geräumiger zu machen. Die Verdichtung hilft auch dabei, etwas Innenraum zurückzugewinnen. Sie benötigen immer noch umfangreiche Verstrebungen vorn und hinten und von Balken zu Balken, um Knicken, Biegen und Verdrehen zu widerstehen, aber nicht annähernd so viel. Pflege Die Fähigkeit, Holzstücke nahtlos zu verschmelzen, um ihre Maserung zu verbinden, ermöglicht es Ihnen, einen Großteil dieser Struktur zu beseitigen und Ihre Schiffe bei gleicher Stärke leichter und geräumiger zu machen. Die Verdichtung hilft auch dabei, etwas Innenraum zurückzugewinnen. Sie benötigen immer noch umfangreiche Verstrebungen vorn und hinten und von Balken zu Balken, um Knicken, Biegen und Verdrehen zu widerstehen, aber nicht annähernd so viel. Pflegemuss noch mit den Richtungen der verschmolzenen Holzmaserungen, wie erwähnt, getroffen werden. Der Rumpf würde davon profitieren, wenn er orthogonal zueinander geschichtete Kornstrukturen für maximalen Druckwiderstand hätte - Sie könnten so etwas wie ein Monocoque aus einer Fusion von Marine-Sperrholz und Brettsperrholz herstellen , wodurch Sie bei gleichem Gewicht noch stärkere Rümpfe hätten .
• Ausfallarten: Die Festigkeit von Materialien beinhaltet mehr als nur Härte. Sie sagten, dass das Magiesystem die Schlagfestigkeit von Holz verbessern kann , aber Sie möchten auch herausfinden, was Ihre Magie in Bezug auf Druckfestigkeit , Zugfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit tun kann und was nicht . Unter normalen Bedingungen reißt Holz, wenn eine dieser Festigkeiten überschritten wird – und je mehr Kraft erforderlich ist, um den Bruchpunkt zu erreichen, desto dramatischer wird es sein, wenn diese Kraft freigesetzt wird.
• Feuerbeständigkeit: Verdichtetes Holz verkohlt eher, als dass es vom Feuer verzehrt wird, was dazu beiträgt, die Ausbreitung von Bränden an Bord zu begrenzen. Seile und Segel sind immer noch extrem anfällig, es sei denn, Ihre Welt enthält auch eine Möglichkeit, sie feuerfest zu machen.
• Masten und Takelage: Mastversagen durch Biegen und schließlich Brechen (bekannt als „gefederter Mast“, wenn er nicht einfach vollständig abknickt) wurde zu einem großen Problem, als die Schiffe größer wurden und mehr Segel bekamen, was die Masten extrem belastete. In unserer Welt wurde dies bekämpft, indem ausgedehnte Netze aus "stehender Takelage" hinzugefügt wurden, starke Seile, die zwischen der Spitze eines Mastes und dem Rahmen des Oberdecks verliefen, so wie ein moderner Funkturm von Abspannseilen getragen wird. Als die Masten immer höher und die Kräfte auf die Masten immer größer wurden, reichte selbst eine ausgedehnte stehende Takelage oft nicht aus, und es wurde üblich und dann Standard, dass Masten verstärkt wurden, indem sie in Abständen mit eng gewickelten Seilen und / oder Eisenreifen umwickelt wurden. Diese trugen dazu bei, dass sich die Holzfasern unter Biegebeanspruchung nicht trennten. Mit deiner Magie, Es hört sich so an, als wäre es möglich, einen vertikal ausgerichteten Kern mit einer Schicht aus horizontal ausgerichteten Fasern zu umhüllen, die zu vollständigen Schleifen verbunden sind, was vergleichbare Festigkeitssteigerungen bieten sollte. Es besteht auch die Möglichkeit, Holzbalken auf magische Weise horizontal zwischen Masten zu verbinden, um die Kompression (im Vergleich zu Seilen, die nur stark unter Spannung stehen) und diagonal von Rahmen zu Mast zu unterstützen, um als Strebepfeiler zu fungieren.
• Biofouling : Alle Schiffe und Boote (und alle anderen Strukturen im Wasser), egal aus was sie bestehen, unterliegen dem Aufbau einer Schicht von Wasserlebewesen, einschließlich Algen, Algen, Seepocken, Röhrenwürmern und Hunderten von anderen Spezies. Dieser schnelle Aufbau macht die Oberfläche immer rauer, was zu Turbulenzen und Luftwiderstand führt, die ein Schiff um bis zu 10 % verlangsamen können. Schiffe müssen regelmäßig gewartet werden, um ihre Rümpfe zu reinigen und diesen Auswirkungen entgegenzuwirken. Holzschiffe müssen sich auch mit Schiffswürmern auseinandersetzen, eine Gruppe von Weichtieren, die sich in jedes untergetauchte Holz bohren und es schließlich zerstören. Der einzige wirksame Langzeitschutz gegen Schiffswürmer in unserer Welt bestand darin, eine Kupferummantelung am Rumpf bis zur Wasserlinie zu befestigen (was auch bequem Biofouling reduziert, aber unpraktischerweise die Verwendung von Eisennägeln verbietet, da es deren Korrosion enorm beschleunigt). Andere Metalle wie Blei und Eisen sind deutlich schwerer und korrodieren schnell, was sie unpraktisch macht. Manchmal wurde eine nichttragende Holzschicht verwendet, die den strukturellen Rumpf vorübergehend vor Beschädigungen schützte und häufig ersetzt werden musste. Es wurden auch verschiedene giftige Beschichtungen verwendet, aber sie stellen ein Gesundheitsrisiko dar und müssen häufig erneut aufgetragen werden, um ihre Wirksamkeit aufrechtzuerhalten. IrgendetwasMagie kann dieses Problem lindern und verschafft jeder Marine mit Magie einen erheblichen Vorteil gegenüber jeder ohne .
• Kosten: Diese Magie hat das Potenzial, die Kosten für den Bau und die Wartung eines Schiffes drastisch zu senken, insbesondere im Hinblick auf die Zeit. Der Verzicht auf Nägel spart enormviel Geld und Zeit (wie @Kepotx sagt, ist die Herstellung von Nägeln ohne Industrialisierung und / oder Metallbiegen sehr zeitaufwändig, und manchmal müsste der Rumpf eines Schiffes vollständig zerlegt werden, nur um korrodierte Nägel zu ersetzen, bevor der Schiffsboden fällt aus). Ein weniger komplizierter Rahmen verkürzt die Bauzeit erheblich. In der Lage zu sein, "lebendes Material" zu manipulieren, impliziert stark die Möglichkeit, Biofouling auf magische Weise zu entfernen, und wenn eine solche Magie nicht selbst zeitaufwändig und schwierig / selten ist, wäre es mit ziemlicher Sicherheit einfacher, als das Fouling manuell abzukratzen. Wenn diese Entlaubung vom Inneren des Schiffes aus durchgeführt werden kann , ohne dass es gekurvt oder ein Trockendock verwendet werden muss, wäre die Zeit- und Arbeitsersparnis enorm, da dies möglich war, ohne das Schiff überhaupt außer Dienst zu stellen. Die Reparatur eines Schiffes wird, wie @DarthDonut erwähnt, ein viel reibungsloserer Prozess sein, da Risse direkt repariert und Löcher geflickt werden können, ohne dass beschädigte Planken entfernt und ersetzt werden müssen. Schnellere Reparatur bedeutet größere Zuverlässigkeit und kürzere Ausfallzeiten. Die Möglichkeit, kleine Holzstücke von relativ geringer Qualität in einen einzigen langen, gleichmäßigen, hochfesten Balken zu verwandeln, bedeutet, dass Masten aus beliebigen Bäumen in der Nähe hergestellt werden können, anstatt Bäume mit der gewünschten Höhe, Dicke und Geradheit finden zu müssen , und spart wieder Zeit und Geld.

Weiterführende Literatur:

The Mechanical Properties of Wood (1914), von Samuel J. Record [unbeschränkte Webseite und E-Book] - Einzelheiten zu den Stärken und Schwächen von Holz unter mechanischer Beanspruchung.

The Structures of English Wooden Ships (1993), von Trevor Kenchington [unbeschränktes PDF] - Eine Beschreibung der Struktur und des Baus englischer Schiffe um 1710, basierend auf einem zeitgenössischen Buch, das William Sutherland nach einer Karriere in den königlichen Werften geschrieben hat, insbesondere bei Portsmouth und Deptford. Geht durch die gesamte Struktur eines dreistöckigen Linienschiffs.

Illustrated Glossary of Ship and Boat Terms (1994), von J. Richard Steffy [unbeschränkte Webseite und PDF] – Enthält neben vielen anderen Definitionen, Beschreibungen und Illustrationen der nautischen Begriffe, die in Kenchingtons Artikel verwendet werden. Auszug aus Steffys Buch Wooden Ship Building and the Interpretation of Shipwrecks . Veröffentlicht als Teil des Oxford Handbook of Maritime Archaeology , dessen meiste Kapitel auf Online-Abonnenten und Personen beschränkt sind, die das Buch [eingeschränktes E-Book, Hardcover oder Softcover] kaufen, aber auch viele zusätzliche Informationen zum Schiffsdesign enthalten im Laufe der Geschichte.

Geschichte der Masten, aus dem National Museum of the Royal New Zealand Navy [unbeschränkte Webseite] - Enthält Einzelheiten zum Mastbau

The Elements and Practice of Rigging and Seamanship (1794) von David Steel [unbeschränkte Webseite] - Bietet umfangreiche Details zu allen Aspekten der Takelage eines Schiffes, einschließlich Seilen, Masten, Segeln, Ankern und Blöcken (Rollen), sowie detaillierte Beschreibungen der Seemannschaft, der Praxis des Arbeitsschiffes und der Marinetaktik.

The History of the Prevention of Fouling (1952), vom US Naval Institute [unbeschränktes PDF] – Erläutert einige der Methoden, mit denen versucht wurde, Biofouling sowohl für Holz- als auch für Metallrümpfe entgegenzuwirken.

An welchen Teilen eines Schiffes könnte diese Magie angewendet werden?

1. Der Rumpf: Schiffe während des Segelzeitalters hatten immer das Problem, dass Wasser durch kleine Lücken im Holzwerk des Rumpfes eindrang.
   Ein verschmolzener Holzrumpf wäre (fast) vollständig wasserdicht und würde somit den Bedarf an Lenzpumpen reduzieren. Sie werden sie nicht vollständig entfernen, weil Sie sie bei Schiffsschäden und Sturmwasser brauchen, aber Sie werden sie nicht rund um die Uhr betreiben.
   Die Stabilität des Rumpfes wäre besser als bei herkömmlich gebauten Schiffen, da Ihr Rumpf am Ende des Prozesses ein einzelnes verschmolzenes Stück wäre. In Anbetracht dessen könnten Ihre Schiffe Stürme besser überstehen und wären seetüchtiger als normal gebaute Designs.
2. Seile: Die meisten Seile wurden aus Hanf hergestellt, und als solches sollte es möglich sein, sie zu verstärken. Das Ergebnis wäre etwas in der Art stabilerer Seile, die nicht so oft brechen.
3. Mast: Wie Henry Taylor in seiner Antwort darauf hinwies, könnte die Masthöhe verbessert werden, sofern das Schiff nicht kopflastig würde.
4. Segel: Aus organischem Material hergestellt, konnten die Segel wie die Seile verstärkt und als solche dünner oder größer gemacht werden. Sie würden nicht so leicht reißen, was die erforderlichen Reparaturen reduziert.
5. Reparaturen : Nehmen wir an, jemand hat ein Loch in Ihr Schiff gerissen. Angenommen, Sie haben einen Magier an Bord. Je nachdem, wie diese Magie angewendet wird, nimmt man einfach ein Holzbrett, legt es auf das Loch, der Magier singt, tanzt oder legt seine Hände auf das Holz, und vóila! Rumpf repariert. Man könnte auch so weit gehen und Sägemehl verwenden, um Dinge zu flicken, indem man den Staub zu echtem Holz ausbessert.

Fazit: Ihre Schiffe würden im Vergleich zu Ihren weltlichen Rivalen höchstwahrscheinlich leichter (und damit schneller), größer, stabiler und einfacher zu reparieren. Bald wirst du auf den sieben Meeren herrschen!

Größere Masthöhen (durch Verbinden der Längen mehrerer Bäume) und größere Mastfestigkeit ohne Gewichtszunahme sollten mehr Windfangkapazität und damit höhere Reisegeschwindigkeiten bieten. Die Verdoppelung der Härte des Rumpfes würde auch die Effektivität und Sicherheit beim Rammen anderer Schiffe erhöhen, denen die Holzmagie fehlt.

Einfachere Wartung

TL;DR: Die Nägel müssen nicht mehr ausgetauscht werden.

Andere Antworten behandeln bereits, wie ein stärkeres Holz ein besseres Schiff macht.

Aber der Bau oder die Reparatur auf normaler See ist nicht das einzige, was Sie an einem Schiff tun sollten, es gibt auch Wartung, und Ihr magisches Holz wird dabei helfen. Auch ein besseres Holz ist nicht der einzige Vorteil, hinzu kommt das Fehlen von Metallnägeln.

Meine Materialmagie ermöglicht es auch Holzarbeitern, Holz zu verbinden/zu verbinden, als wäre es immer ein Stück. Bretter müssen nicht zusammengenagelt werden

Dies ist ein großer Vorteil. Ich besuche einmal Albaola , einen Ort, an dem die San Juan, ein Schiff aus dem 16. Jahrhundert, wieder aufgebaut wurde. Ein interessanter Teil waren die Kosten für die Nägel. Heutzutage kostet ein Nagel nur sein Gewicht auf Metall, ist aber einfach herzustellen. Es dauert jedoch viel länger, dies mit vorindustrieller Technologie zu tun. Dadurch sparen Sie viel Zeit/Geld für den Bau, aber nicht nur.

Nägel rosten. Sie müssen sie ziemlich oft ersetzen. Das bedeutet fast, dass Sie Tonnen von Nägeln neu erstellen und jeden von ihnen ersetzen sollten, um im Grunde die Schiffe wieder aufzubauen. Baumnägel (Holznägel) wurden auch verwendet, aber sie können Nägel nicht immer ersetzen.

Baukosten und Standorte:

Eine der größten Auswirkungen der Möglichkeit, Holz für eine Schiffsbauindustrie auf magische Weise zu bearbeiten, werden stark reduzierte Baukosten sein und weit mehr Regionen für eine effektive Großschiffsindustrie öffnen.

Während große Bäume wahrscheinlich immer noch für ihr Prestige und den geringeren Arbeitsbedarf der Holzmagier geschätzt würden, könnten Regionen mit kleineren Bäumen immer noch größere Schiffe produzieren, während das Risiko eines Zusammenbruchs der Industrie aufgrund von Überernte geringer wäre.

Die Rate der Schiffsproduktion ähnelt eher der modernen Zellstoff- und Papierindustrie: Wie viel Land kann man um eine Werft herum haben und wie viel Holzprodukt mit „angemessenem Wachstum“ kann man in 20-40-Jahres-Zyklen davon ernten.

Ihre Arbeit kann sich auch auf die Holzernte und -bearbeitung mit geringeren Fähigkeiten konzentrieren. Die Handhabung und der Transport von Holz von einem 30 Jahre alten Baum, den Sie in Längen schneiden können, die so kurz sind, dass ein einzelner Mann sie alleine aufheben kann, erfordert weitaus weniger Geschick und Mühe als das Schneiden und Handhaben von 500 Jahre altem Wachstum ...

Große Schiffe können dann aus billig geerntetem und herumgekarrtem Material gebaut werden, anstatt sich auf stark spezialisierte Materialhandhabung zu verlassen. Es ist kaum mehr Aufwand, als lokale Brennholzbestände zu bewegen, anstatt Kolonisten auf der Suche nach bestimmtem altem Holz in entlegene Winkel der Erde zu schicken.

Ohne Verbesserungen der Antriebsmethoden werden Sie jedoch wahrscheinlich keine Auswirkungen von Schiffen sehen, die viel größer sind als am Ende des Segelzeitalters mit Schiffen mit eisernen Hüllen. Sie werden einfach zu schwer, um sie unter offenen Ozeanbedingungen und beim Herumschlurfen in Häfen sicher zu handhaben.