古代先进的造船技术

古代先进的造船技术

水密隔舱

水密隔舱的发明

1974年泉州后渚港出土的宋代古船

水密隔舱是中国造船技术上的一大发明,起始于晋代,唐、宋以后在海船中被普遍采用,并用于部分内河船只。中国最早带有水密隔舱的船叫“八槽舰”,是晋代跟随孙恩海上起兵的卢循所建造的,其特点是利用水密隔舱将船体分隔成8个船舱,即使某个船舱破洞进水,船舶仍可保证不致沉没。时间为公元410年,即5世纪初。

西方学者认为,中国人发明水密隔舱是借鉴了竹节隔膜的结构,是顺理成章的事情。由于欧洲没有竹子,因此欧洲人没有这方面的灵感。

水密隔舱的优越性

水密隔舱的设置具有多方面的优越性,主要体现在以下几个方面:首先,由于舱跟舱之间是严密分隔开的,在航行中,特别是在远洋航行中,即使有一两个船舱破损进水,水也不会流到其他船舱,船不会沉没,增强了安全性。其次,船上分舱,货物的装卸和管理都比较方便。同时,由于隔舱板与船壳板紧密钉合,增加了船舶整体的横向强度,取代了加设肋骨的工艺,起到了加固船体的作用。

水密隔舱技术是中国造船史上的一项重大发明。现在木船的建造日渐减少,水密隔舱造船技术已成为宝贵的文化遗产,于2010年被列入联合国教科文组织 《急需保护的非物质文化遗产名录》。

桨,是最原始的船舶推进工具之一,产生于舟之后,早在新石器时期就曾出现,浙江余姚出土的河姆渡古木桨是早在7000年前所使用的。有人认为最早的桨是人的双手。最初,人们是抱着一棵树干或乘坐独木舟,用两只手划水使漂流的速度快一些,桨正是手的延伸。

船尾舵

人们在长期的实践中,增加桨叶的面积以便于控制船的方向,逐渐产生了舵。舵的大小与船体相比是微不足道的,但它能使庞大的船体运转自如,奥妙何在?行进中的船,如果要向左转,那就将舵向右偏转一个角度,水流就在舵面上产生了一股压力—舵压。这个舵压本身很小,但它距船的转动中心较远,所以形成的使船转动的力矩却不小,船首便相应地转向左边。这样,就能通过舵来控制船的行进方向。

因舵放置在船的尾部,也称船尾舵。船尾舵的出现,在船舶发展史上是一件具有重大意义的事。舵、风帆和指南针一起,是保证船舶安全航行的三大条件。

橹最早出现的年代尚无确切的考证。传说,鲁班看见鱼儿在水中摆尾前进遂削木为橹。 当舵桨的操作方式一旦改为鱼尾式摆动后,它就发生了质的飞跃:桨变为最初的橹了。橹的发明是中国对世界造船技术的重大贡献之一。 橹不仅是一种连续性推进工具,而且有操纵船舶转向的功能。

现代广为应用的螺旋桨推进器,其不停旋转的叶片,实际上也与在水中划动的橹板相似。桨叶的叶片也具有阻力小而升力大的特点和优势。螺旋桨的发明和改进,虽不能说源于橹,但二者的原理却是一致的。这当然是非常有趣的问题。难怪外国人对中国这种结构简单而效率高的装置惊叹不已。

帆,是推动船舶前进的推进工具。风帆的出现是船舶发展史上重要的里程碑,利用自然界的风作为动力,使船舶的航速、航区大为扩展,为船舶技术的进一步发展奠定基础。风帆在船上的应用,为船舶的大型化和远洋航行开辟了广阔的前景。

帆的出现,外国可能比中国早得多。埃及方帆船出现的年代可推溯到公元前3100年。中国船舶风帆出现的年代,迄今虽尚无定论,但多数学者认为在殷商时代就出现了风帆。其依据是甲骨文中的“凡”字即“帆”,到商代,人们已在船上装置了帆,利用风力来行船。我们知道商代就能织出世界最早的提花织物,那么就不会缺乏用来做帆的织物。

中国风帆的出现和使用,虽然较国外晚,但因有船尾舵与之相配合,最晚从汉代起,就有相当成熟的驶帆技术,从而使中国的帆船能够跨越海洋,处于世界领先地位。


[1] 原文为“东浙西安船”,因该航道的常山、开化等地均在浙江西部,故应改为“浙西西安船”。——作者注