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漢代，我國造船航海技術(shù)已經(jīng)成熟。它的標(biāo)志是除前文所述能造成高十余丈有三層樓的高大“樓船”及類型繁多的各種船只外，還有很多發(fā)明創(chuàng)造，如槳、櫓、船尾舵、風(fēng)帆等船舶推進(jìn)工具的日益完善和廣泛使用，橫隔艙造船結(jié)構(gòu)的重大貢獻(xiàn)等。 楫和棹 我國遠(yuǎn)在新石器時代就早已知道利用竹篙、木槳來劃船行進(jìn)并控制方向了。以后，隨著人們向深水區(qū)的遠(yuǎn)航，用竹篙不那么方便也不大能起作用了，木槳的作用日益增加。早期的槳多為短槳，叫“楫”，上端為圓桿，下端作板狀，用兩手持楫劃船使船前進(jìn)。在廣州出土的西漢木船模上有四個木俑，各拿一把短槳，坐著劃船，那就是楫了。但是，由于楫入水淺，推動力量小，人們就不斷改進(jìn)，加長槳板，加寬槳葉，坐著劃的短槳日益變成站著劃的長槳。長槳古代稱為“棹”。又由于長槳重，劃水不方便，干是就在舷側(cè)做了可以擱放長槳的槳柄孔或固定的支點(diǎn)，叫槳座，以發(fā)揮杠桿作用。槳板撥水向后，其反作用力通過槳座推動船只前進(jìn)。在長沙出土的西漢木船模中，我們可以看到有16支長槳即“棹”，這16支掉就是以舷板上的圓孔作支點(diǎn)的，棹有了支點(diǎn)，就成了一個杠桿，劃動時可以減輕臂力，發(fā)揮了腕臂的作用，槳手的體重也產(chǎn)生了作功的效果，效率大為提高。為了增加船只行駛的速度，槳手們常常一齊邊劃邊唱以統(tǒng)一動作，同時可減輕疲勞感。漢武帝《秋風(fēng)賦》中有“蕭鼓鳴兮發(fā)棹歌”，描寫的就是這種情況。 櫓 櫓是由長槳演進(jìn)而成的用人力推進(jìn)船只的工具，也是控制船舶航向的工具。槳在劃行中常有不便。槳每入水作功一次，馬上要出離水中，為第二次入水作功作準(zhǔn)備，這樣，出水中作的是“虛功”，影響劃行的效率。因此它是間歇作功，船只也只能間歇推進(jìn)。于是人們對長槳加以改進(jìn)發(fā)明了櫓。櫓的外形很像長槳，但較大，櫓的把手和櫓板都是彎形的。入水一端的剖面是弓形，另一端系于船上，在櫓把手頂端部位系著一條繩叫“櫓擔(dān)繩”，櫓擔(dān)繩的下端拴在甲板上的一個鐵環(huán)上。櫓擔(dān)繩既可起固定櫓的作用，又可以作長短的伸縮以調(diào)節(jié)櫓板入水的深淺。劉熙《釋名》中指出櫓的操作位置及作用：“在旁曰櫓，櫓膂也，用膂力然后舟行也。”櫓的操作方法是“搖”，被稱為“搖櫓”。櫓入水后一直連續(xù)搖動，水中的櫓片左右擺動，其前后面發(fā)生水壓力的差異可產(chǎn)生推力。它的推力比長槳效率高，而且省力。由于櫓加長了長槳的槳柄與槳葉，又把原槳葉的尾部彎曲上翹，所以櫓也被稱為是新式的長槳。櫓被置于舷側(cè)，手持櫓柄，來回?fù)u動，對舟船起連續(xù)推動力，這是漢代船舶推進(jìn)工具中劃時代的重大發(fā)明。櫓后來由置于舷側(cè)逐漸演變到置于船尾，不僅能起推進(jìn)作用，還可操縱船舶的轉(zhuǎn)彎，調(diào)整方向，控制航向。由于櫓結(jié)構(gòu)簡單，一器多用，至今仍在起作用。櫓是中國對世界造船與航海技術(shù)上的突出貢獻(xiàn)。 船尾舵 我國是世界上最早發(fā)明舵的國家。舵的發(fā)明和使用是我國造船與航海技術(shù)上的重大成就。槳的作用是劃行和控制方向，控制方向的槳被稱為舵槳，它的位置逐漸從船舷移到船尾的正中央成為尾槳。尾槳從劃動改為不離水面的擺動，尾槳起到了舵的作用，改稱為舵槳，舵槳就是舵的始祖。從1974年湖北江陵西漢墓中出土的木船模型上可以看到船上有五支長槳，都有槳叉，其中的四支在船前部兩側(cè)，作劃槳用，另一支在靠船尾的舷部作舵槳用。舵槳遇淺灘或靠岸時不易操縱，槳翼隨船體加大而加大也不易操縱，于是人們改變了安裝方式，產(chǎn)生了舵。 舵至遲在東漢已發(fā)明并使用，1955年廣州出土的陶船模的舵尾就有一支早期的船尾舵。舵面呈不規(guī)則的四方形，面積較大，完全不同于舵槳的形狀。舵桿以十字形結(jié)構(gòu)固定，從船尾斜伸入船后方，舵桿頂端有一洞孔，用以安裝舵把，轉(zhuǎn)動舵把可使舵面連軸轉(zhuǎn)動，可以自如地調(diào)節(jié)船只行進(jìn)的方向。這是航向操縱工具的重大革新。 風(fēng)帆 漢代，我國使用風(fēng)帆的技術(shù)已經(jīng)成熟。秦漢時期，我國早已能憑借季風(fēng)進(jìn)行大規(guī)模航海。沒有成熟的風(fēng)帆使用技術(shù)這是不可能的。西漢劉安《淮南子》說：“辟（譬）若伣［qiàn欠］之見風(fēng)也，無須臾之間定矣。”東漢許慎注說，“綄［huǎn緩］，候風(fēng)也，楚人謂之五兩也。”伣是古代測風(fēng)、觀察風(fēng)向的一種設(shè)備，后來，有人也叫它為五兩。“伣”這種測風(fēng)儀商朝就有了。漢代沿用下來。這實(shí)際是一條為了測風(fēng)而綁在桿頂上的絲綢帶子（或羽毛）。有風(fēng)的時候又隨風(fēng)而擺動，據(jù)它擺動的方向可知風(fēng)向。漢武帝所建的建章宮上有兩只相風(fēng)（觀察風(fēng)向）的銅鳳凰。古地理書《三輔黃圖》說：“銅鳳高五尺，飾黃金，棲屋上，下有轉(zhuǎn)樞，向風(fēng)若翔。”東漢張衡作過相風(fēng)銅鳥。當(dāng)然，這都是很堂皇的了。為什么又叫“五兩”呢？因重量必須在五兩以上，八兩以下，太重難以吹起，太輕則易于旋轉(zhuǎn)，就不好掌握風(fēng)向了。這種測風(fēng)儀，由于結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，航海中又很需要就很容易移到船上去使用。唐代詩人李白《送崔氏昆弟之金陵》詩中有“水客弄?dú)w棹，云帆卷輕霜，扁舟敬亭下，五兩先飄揚(yáng)”句，說明了這一問題。后代還有在船桅頂端懸掛“鯉魚旗”的，它就是從“伣”美化發(fā)展而來的，也是一種測風(fēng)儀。 風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)和馭風(fēng)技術(shù)最晚在東漢已經(jīng)完備了。帆有一類是用絲織物或布做的，叫“布帆”；另一類用竹蔑或其他植物纖維做的，叫“蓆帆”。從結(jié)構(gòu)上看，一類是軟帆，如布帆、蒲草帆，沒有橫向的帆竹支撐，只能在正順風(fēng)時用人字桅懸掛，不能斜移，也不能轉(zhuǎn)動。另一類是硬帆，是用與帆橫面等長的若干根竹竿等矩支撐在帆的一面，或是交錯穿插在帆的兩面上，這種橫竹竿叫帆竹，它可以支撐帆面使之平整，可以更有效地利用風(fēng)力。硬帆可以掛在單獨(dú)的桅桿上，又可以圍繞桿來轉(zhuǎn)動，形成平衡縱帆。 東漢丹陽太守萬震著《南州異物志》，敘述了當(dāng)時南海航海者的風(fēng)帆馭風(fēng)技術(shù)。書中說明了帆面懸掛的位置在馭風(fēng)中的作用及帆面懸掛的樣式與受風(fēng)的關(guān)系：“其四帆，不正前向，皆使斜移，相聚以取風(fēng)吹。風(fēng)后者激而相射，亦并得風(fēng)力。若急，則隨宜增減之。斜張相取風(fēng)氣，而無高危之慮，故行不避迅風(fēng)激波，所以能疾。”這使我們了解到漢代海船的風(fēng)帆使用技術(shù)。海船在駛風(fēng)航行時，隨風(fēng)向的順逆不同而采取不同的帆位布置。這種方法現(xiàn)代木帆船還在使用。船工有“船駛八面風(fēng)”的說法。也就是帆船要利用各種風(fēng)向來馭風(fēng)航行。八面風(fēng)指相對于海船航向的八種風(fēng)向，即順風(fēng)、逆風(fēng)、左、右側(cè)風(fēng)（即左右橫風(fēng)）。左、右斜順風(fēng)，左右斜逆風(fēng)。各種風(fēng)吹來，都與船體縱中線形成一個夾角。當(dāng)正順風(fēng)時，風(fēng)向與船體縱中線一致形成0°角，正橫風(fēng)時形成90°角，正逆風(fēng)時形成180°角。海船的航向與風(fēng)向在0°—180°間，這樣，由于風(fēng)向的不同會形成不同的夾角，這種夾角叫“風(fēng)角”。當(dāng)風(fēng)角成0°時，海船航向與風(fēng)向一致，船帆全面正迎風(fēng)吹，是利用風(fēng)力的最佳位置。這時的帆面與船體縱中線便形成一個90°夾角，這夾角叫“帆角”，在一般情況下，風(fēng)角與帆角成反比。實(shí)際上，海船常常是在各種橫風(fēng)與斜風(fēng)中航行，正順風(fēng)的0°風(fēng)角與90°帆角的情況是非常少的。不論風(fēng)向怎樣，船工們是會隨著風(fēng)向的變化把帆面調(diào)整到最好的位置，形成最有利的帆角。總是斜移帆面以迎風(fēng)。在多帆的船上，斜移的帆面各自迎風(fēng)，后帆就不會擋住前帆的受風(fēng)了。這也都是早在漢代就已形成的利用風(fēng)帆駕船的成熟經(jīng)驗(yàn)。東漢馬融于元初二年（公元115年）所作《廣成頌》一文對風(fēng)帆作了生動的描述：“然后方余皇，連舼舟，張云帆，施霓幬［chóu綢］，陵迅流，發(fā)棹歌，從水謳，滛魚出，蓍［shī詩］蔡（蓍草莖，古人筮用，“蓍蔡”即蓍龜、蓍草和龜甲，都用以卜吉兇）浮，湘靈（神名，虞舜妃，即湘夫人）下，漢女游。”（《后漢書·馬融傳》） 附：風(fēng)角與帆角的關(guān)系簡略示意圖 橫隔艙的造船結(jié)構(gòu) 從考古發(fā)現(xiàn)中可知我國漢代就使用先進(jìn)的造船技術(shù)，采用橫隔艙的造船結(jié)構(gòu)了。從1955年在廣州出土的東漢陶船模與1974年湖北江陵出土的船模上可以看出，船的甲板下在前、中、后建有三個艙。從廣州陶船模上可以明顯看到從船首到船尾有八個橫梁，船的兩側(cè)設(shè)有順船身縱向鋪設(shè)的木板，作撐篙用的左右兩邊走道。有舵錨。由于在甲板上建有艙房，艙房的左右兩壁都壓座在兩舷上，因此前后兩壁之下必須有橫梁支持它的重量。三座艙房的前后壁各壓座在一根橫梁上，這就用了六根橫梁，余下的兩根中，按木船的一般建造模式，其中的一根是船首的龍梁，另一根是船尾的斷水梁。這正好共用八根橫梁。每根橫梁之下正是木船建造中加固橫向強(qiáng)度的框架，架上再附釘上橫向木板構(gòu)成的隔艙板。八根橫梁說明有八副隔艙板，它們把船體分成九個嚴(yán)密的分艙（船艙）。這就是用橫梁和隔艙板形成的分隔艙結(jié)構(gòu)造船技術(shù)。船在航行時，即使有一兩個船艙受到破壞進(jìn)水了，水也不會流入其他船艙中，船也不會馬上沉沒。進(jìn)水的船艙可以抓緊時間抽水、堵塞漏洞和進(jìn)行其他修理，并不影響船的繼續(xù)航行。隔艙板與船殼板緊密釘合，縫隙處以桐油灰密封，船體被加固，在大風(fēng)大浪中航行增加了船舶的堅固性和行駛的安全性。 船首艙多作儲存帆、纜索等航海工具物品之用。船尾艙多作為廚房。此外還有七個正式艙室供使用。 橫隔艙的造船結(jié)構(gòu)，是我國造船技術(shù)的重大發(fā)明。后世造船，船體不管如何分艙，但都沿用了中國古代造船借分艙抗沉和加固橫向強(qiáng)度的設(shè)計原理。 |
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