赵昺手里的资料现在十分有限，除了一台水碓磨的模型和脑子中一副可能是赝🝛品的西方牛拉明轮的图画。车船倒是现成的，🏵🞛但是他觉得船体结构还有许多不尽完善的地方，需要进一步的改善，因此要完成畜力推动车船的构想，依然是个十分耗神的工作，可也能正好填补精神上的空虚。
在动力源的设计上，赵昺感觉并不是最困难的，从那副图画上看是在顶层露天甲板上有三对牛，即六头牛在拉着三对明轮。但是他清楚对于战船来说，顶层甲板一般都是留给士兵作战的平台，需要布置战士，且安装作战武器，所以在祖冲之设计千里船的时候，应该会将绞盘移到下一层甲板中，腾出顶层甲板的🎂空间用于作战所需。
同时赵昺以为以畜力转⛹动一对明轮，不仅速度很慢，而且转动绞盘需要圆周的活动空间也很大，一层甲板不可能如同容纳水手那样密集，而若是采用双层绞盘，上面甲板和下层甲板都布置牲畜，则需占用更多的空前。如此一来就产生了矛盾，这便需要进行重新设计和优化。
而在牲畜的选择上，也需要仔细考量。赵昺记的明朝的那本神书《天工开物》有记载凡力牛一日攻麦二石，驴🙶半之。人则强者攻三斗，弱者半之。说明牛的力量最大，持🖦🔻🅷续力也最长，以这个比例计算，🈒一头牛大约可以顶七个人使用。但弱点也显而易见，一个是速度慢，另一个是体型大，吃得多在其次，占据的空间同样也大。
赵昺翻阅了下宋军曾装备的车船资料，在岳飞平杨幺起义中曾经仿制其战船，最大的车船长三十六丈，宽四丈一尺，宋代官尺约合现代的三十一厘米，长度在一百一十米左右，宽十二米左右🌸，载重当在五千🅩石的大船，至少需要一百五十人踩踏才可驱动，而用牛则只需二十头，但是在实战中木船少有超过百米的。一般大型车船在二十丈至三十丈之间，他决定就以此为据进行设计，即可用于作战，也可以快速调兵和运送辎重。
另外赵昺发现古人在明轮的使用上存在着误区，以为明轮越多则动力越足，相应的速度会越快。因此不仅有十车、十五车的，还有多达三、四十车的。他以为从产品制造角度讲，大船需要大的明轮来推动，除了追求🚳🗙🜃效率，同时也有利于减少车船的部件，便于维修。而如果是四十车是八十个小明轮的话，明轮尺寸小，数量多，反而容易损坏。
再有如果是四十车，每舷四十个明轮的话，那么船一定很长，从记录上看只有三十丈以上的大船才有可能胜任。除去艏、艉因弧度和锚链、绞盘、舵楼等而不便设明轮外，可安放明轮的船体长度估计在🈒二十五丈上下，分摊给每个明轮的空间是六尺有余，再减去轮间距，估计每个明轮的直径在五尺前后，而五尺直径的明轮对于百多米长的车船来说太小了。
此外，因为明轮是高效连续运动的桨叶，所以，过密的轮间距会降低各轮的功效的，就是许多明轮在里面滥竽充数，因为前面的明轮转速快，水流急，后面的明轮就没有多少做功的必要，水流有时候反而比后面的明轮的转🈰🁼速还快，所以过密的轮间距不仅不能加速船只，反而影响船速，明轮间功效相互抵消。而除非后面的明轮永远比它前面的明轮转得快，才不会抵消。
由此可见，古人四十车，计有八十个翼🎓🐮🃍轮的设计观点不妥。还有车船的舵楼多设计于虚艄之上，尾舵置于其下，位于虚艄的末端。这样的悬挂方式加重了舵楼的负载，一条四丈的长桨都有七百余斤重，更何况舵？若再加上艉部悬挂的大车的分量，处于虚艄之上的舵楼很容易在水战的高速航行中，因舵受到的巨大阻力产生的撕裂力矩🎑而断裂。
因为这时的舵不仅受到船体前进时，水流向后的阻力，这是所有船舵都受到的阻力；还受到艉部大车旋转时，产生的高速向后水流，这股水流高速冲击着舵杆及舵面，这是有艉部大🗶☜车的车船舵特有的阻力，这两股力量作用在安置于虚艄末端的舵之上，很可能就会撕裂舵楼的木质构件，即在艉部大车之后，安装船舵会造成车船自损……
赵昺将改进中将会遇到的困难一一列出🎓🐮🃍，然后由难到易在一一进行解决。不过这个😐🀠♳过程也并不容易，往往会因为一个小数据的错误不得不推翻重新进行设计，当♊然最困难的还动力源方面，为此他还遣人找来几头牛，做了一台简易的绞盘进行实际测量。
如此一来，园中的军兵们也找到了乐子，他们一天天在岛上除了训练、执勤、打扫卫生外也是闲的难受，而小皇帝不仅要他们给每头牛测量🏱🐁肩高、体重和伸长外，还要他们拉着绞盘拖着不同的重物转圈，其中要记录牛在不同速度下的耐久力等等，当然还得伺候好它们的吃喝，而每条数据都要力求精🎌🏭确，并记录在🙶🎴🕏案。
不过赵昺也没🌇闲着，他在考虑如何能在等速的情况下，发挥出每个明轮的最大功效。首先他选定了明轮的尺寸，想通过调整每个明轮上桨叶的角度或数量来使后边的明轮等效做功。但是他发现这太过繁琐，便想到可以通过传动机构将每组明轮串联起来，如此就只需通过两组绞盘带动所有的明轮，还可以减少牲畜占用的空间。此外用一根变径蜗杆便可以实现在等速下，使明轮获得不同转速的结果。
解决了传动问题，同样又出现了新的问题。利用尾舵控制方向容易造成船体的损伤，而没有舵又无法控制方向，这成了二选一的难题，但又缺一不可，赵昺一天突然想到了现代的坦克。我们知道坦克的转向不像汽车🚳🗙🜃那样靠前轮导向来改变行驶方向，而是靠履带差，即一边的履带转的快，另一边的履带转的慢，履带差使坦克出现转向。
而履带差的形成一是靠切断一侧履带的部分动力，加大另一侧履带速度形成👭的，这叫分离转向，用于快速小角度转向，这时行进时采取的转向方式。或是彻底切断动力，制动住一侧履带，另一侧履带转🈒，形成一边履带不转，另一侧转，这叫原地转向，用于慢速大角度转向，这是启🃟🙇🈕动时或停止时采取的转向方式。
赵昺觉得🂆这个思路可行，只要通过一个切换机构就能实现车船两舷明轮转速不同而实现转向，即速度差转向。至于大角度慢速转向，他保留了船尾的单个桨轮，通过此保持船前进的动力，再切断一侧的动力来实现大角度转向。