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中国古代四大造船术,你知道几个?

中国古代在造船术上的强项,或者说贡献,具体说有舵、纵帆、水密隔舱和水鸟形船体四项。中国造船技术的整体落后于西方要到明朝之后。(阿拉伯人发明的三角帆是造船航海史上非常重要的一个发明,可惜不是中国人发明的,但不能不提一下,因为实在太重要了,逆风行驶就靠它……)郑和下西洋乘的船不能说明我们的航海技术厉害,但能够一定程度上反映出明朝的造船技术还是不错的。舵地中海地区大概是世界上最早开展海上贸易的地区,为了保护自己的商船,早在公元前10世纪腓尼基人就建造了“wargalley”。

注意到船下面那排侧桨,除了用于划水产生动力以外,最主要的一个作用还用来控制方向。因为那时欧洲人还不知道用舵。稍后希腊人和罗马人造的也是这种类型的船。这附图准确来说应该是“wargalley”,是战船。和商船相比,最大差别就是战船桨数很多,而商船只在靠近船尾的地方左右各有一只侧桨,主要是控制方向。这种事情直到欧洲从中国学到了舵才有所改观。

考古结果表明,中国早在五千年前就已经发明了舵,不过舵和纵帆组合在一起才是大杀器!所以让我们来看看纵帆:这是一种纵向安置的风帆。纵帆的优点是可以利用分力、合力原理,可以“船驶八面风”,只有“当头风”不可行驶。中国早在战国时代(公元前三世纪)就已经使用的“纵帆”,利用纵帆有一个必要条件,就是要能灵活调整船头方向。在中国,那是通过使用安置在船的“舵”来实现的。

欧洲人从中国学来了舵和纵帆,从阿拉伯人那里学来了三角帆,大约在公元13世纪的时候,西班牙人和葡萄牙人得以建造出名叫“caravel”的轻帆船。这种轻帆船深刻的影响了世界的格局,因为:迪亚斯1488年发现好望角,哥伦布1492年发现新大陆,达·伽马1498年穿过印度洋到达亚洲,麦哲伦1519-1522年间完成第一次环球航行,据说用的都是这种船。

上面是郑和下西洋乘的船,下面是哥伦布探险乘的船

水密隔舱这是一种造船技术,指的是将船体分成许多个舱区,各个互不相通,这样当船在航行时,如果某几个舱区破损进水,船仍然不会沉没。这样的设计提升了船的安全性。水密隔舱最早是由中国人发展出来的技术,在宋代的船只就有使用这样的技术。水密隔舱技术对远洋航行的作用太过巨大,这个得重点提一提,水密舱壁作用:

一、是能起到加固船体作用,增加船体构造强度。由于舱壁跟船壳板紧密连结,起着加固船体的作用,不但增加了船舶整体的横向强度,而且取代了加设肋骨的工艺,使造船工艺简化。

二、是水密舱壁将舱与舱之间严密分开,在航行中,即使有一两个舱破损进水,水也不会流到其他舱。从船的整体来看,仍然保持有相当的浮力,不致沉没。如果进水太多,船支撑不住,只要抛弃货物,减轻载重量,也不至于很快沉入海底。如果船舶破损不严重,进水不多,只要把进水舱区里的货物搬走,就可以修复破损的地方,不会影响船舶继续航行。因此,水密舱壁既提高了船舶的抗沉性能,又增加了远航的安全性能。

三、是采用水密舱壁将船舱划分成许多舱室,货物的装卸和管理比较方便。不同的货主可以同时在个别的舱区中装货和取货,提高了装卸的效率,又便于进行管理。便于货物装卸、保管,可提高货物装卸效率。水密隔舱欧洲人学习舵和纵帆的具体事迹已不可考,但水密隔舱的学习是有迹可查的,引进者是1795年受命为英国皇家海军造船的萨缪尔·边沁。使用水密隔舱不但大大增加了船体强度,更重要的是不至一处破损就水漫全船,难以封堵。有了水密隔舱,欧洲船舶可以说已经达到帆船时代的最高水平。

水鸟形船体

欧洲人将船体的最宽处放在中部靠前的地方,这是仿鱼,而中国船体的最宽处却放在中部靠后,这是仿水鸟。后来的流体力学研究证明,中国人的做法更科学,因为一般船舶都不是像鱼那样在水里游,而是像水鸟(例如鸭和鹅)那样在水与空气两种介质之间划行的。认识到这一点以后,西方的船舶也像中国的船那样,把最宽处放在中部靠后的位置了。中国造船的这一理念应该算是领先。编辑/赵静

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