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发表于 2012-5-20 10:33:56
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秦汉时期芜湖发明和使用的船舶工具主要有动力推进工具:风帆、浆、橹、篙;定向工具:舵;停泊工具:碇等,这都是中国造船史上的伟大发明。据史书记载,欧洲使用风帆,比我国落后300多年。
风帆,又称船帆,最初是竹席编成的,长方形,固定在船桅杆上,可以转动和升降,后来改用布帆代替了竹席帆。帆可以借助正面侧面风力,推动船只前进,不仅提高了航行速度,而且提高了续航能力。起初,在船上装单桅单帆,后来为增大受风面积,逐步发展成了多桅多帆。有五桅以上的多桅帆,帆的数量有三帆、四帆、五帆、七帆,最多有十二帆。最后,为了减少操作的复杂性,简化为一桅一帆,但是帆的面积增大了,这样便于操作,又便于充分利用风力。《释名》说:“随风张慢曰帆。帆,汛也。疾汎汎然也。”这是说风帆可以使船加速前行。
浆,是木板做成的,下端划水部分为记忆扇形,上端为圆把,人手把握。浆的作用是向后划动,借用水的反作用力,推动船前进。浆的多少,根据船的大小决定的,大船有十六浆,分布船的两边,每边八浆,一浆一人,也就是十六人。《释名》说:“在旁拨水曰櫂。櫂,濯也,濯于水中也,且言使舟擢进也。又谓之札,形似札也。又谓之楫,楫,捷也,拨水使舟捷疾也。所用斥旁岸曰交,一人前一人还相交错也。”因此,桨又有櫂、札、楫、桡、棹等名称。
橹是人力推动船行的工具,外形似浆而较桨大,把手和橹板是弯的,不象桨那样平直。它常支于船头、船腰和船尾的橹担上,橹摇动后,因橹叶前后差,便产生了推动力。船家有“一橹三桨”之说。表明橹的功效是浆的3倍。英国人沃塞斯特在他的《扬子江的帆船和划子》一书中说:“橹是中国发明中最科学的一个。”东汉时期,橹已广泛使用船只。《释名》说:“在旁曰橹,橹,膂也,用膂力然后舟行也。”《正字通》说:“长大曰橹,短小曰桨。纵曰橹,横曰桨。”橹的推进效率比桨高。因为划浆时,浆叶总是一次入水,又一次出水,也水后还产生动力,所以船只只能得到断续的推力。而橹则不然,橹片始终在水中按一定的弧度左右往复运动,所以给予船舶持续不断的推力。如果变更橹片的入水角度,或者调整橹片在水中的摇摆速度,还能有效地控制船舶行进方向,具有船舵的作用。因此,橹具有结构简单和一器多用的特点,可以推进船只,又可以控制方向,船家有“一橹之桨”的说法。是高效率的推进工具,被誉为是划时代的发明。
舵,被称为凌波之至宝。船只航行时,方向问题至关重要。航行方向又可分两部分,一是掌握方向,一是辨别方向,而掌握和辨别方向都要依靠舵。《释名》说:“其尾曰柁。柁,拖也,在后见拖曵也。且言弼正船使顺流,不使他戾也。”这说是说,舵是拖在船尾,起着掌握航向,使船不偏离航向的作用。人们在用船的长期实践中,对舵进行了不断改进和创新,逐步创造适应性更好的舵,如垂直舵、升降舵、平衡舵和开孔舵。舵的原理很简单,就是当船航行时,船尾所产生的水流,在舵面上产生舵压,在此作用下,改变船只的航行方向。虽然舵压不大,但它与船只的重心距离较大,因而使船体转动的力矩也越大。舵的发明和使用,使我国航海成为可能。
碇,亦作矴。石质为之碇,后来用铁质称锚。以绳索一头拴在船上,一头拴在碇上,两相连接,是沉之水中,或掷之于岸,作固定船位用的,是船舶停泊工具,汉代已使用。石锭开始为不规则的石块,后来经人工雕凿,有方形、长方形、圆形的多种,还有在石锭上部或中部凿洞,用来拴缆绳的。另外还有木石捆绑的石碇,其重量随船舶大小而定。这也是了不起的发明,没有石碇船只是难以固定泊位的。北宋诗人林逋(968-1028)《过芜湖县》诗中有“风消樯碇网初下,雨罢鱼薪市未收”之句,说的就是这种石碇。
芜湖在汉代除发明和使用了帆、桨、橹、舵、碇以外,还发明了撑船用的篙,所有这些技术上的进步,都极大地提高了船舶的航行速度,准确性以及停泊的稳定性。汉代船舶已经专业化,出现了战船、客船、货船、渔船等分工,楼船又较春秋战国时代有新的进步。
魏晋南北朝时期,芜湖的造船技术和工艺又有了较大提高,其主要表现有两点:一是船的种类增多,船体增大。以水军立国的孙权造出多种战船和大货船。《中华文明史·魏南北朝卷》说:“当时孙吴从海道与辽东联系,用的就是能够航海的大船。”《安徽航运史》说:“东吴方面散见于记载的船舰名称有:长安、飞云、青龙、朦冲、 膔、舴艋、凌波、掖电、大舡等,这些舰船构造有别,用途各异。大舡为运输船,可载士兵3000。飞云为5层楼船,雕镂彩绘华丽,供孙权巡游长江,舴艋载货可达万斛;艨冲轻快坚固,可发起突然袭击,疾驰如箭。《太平御览》卷770引《江表传》说“孙权名舸为马,言飞驰如马之走陆地也。”二是提高了战船的冲撞能力。《安徽航运史》说:“212年,曹操曾命部下在濡须(今芜湖裕溪口)一带附近制造一批油艇,船外裹以牛皮作装甲,牛皮上涂上桐油,企图强行攻占濡须坞。”曹操生产的油船,蒙上牛皮,涂上桐油,这是一个新发明,这种油船过去没有过。
我国造船史记载,魏晋南北朝时期,长江上的船舶已有水密隔、连舫、车舵舟等新船型、新技术。自古以来就是造船重地,拥有众多能工巧匠的芜湖,对这些新船型、新技术亦有可能此时也在掌握和运用之中。
什么是水密隔舱?《艺文类聚》说:“卢循(?-411)新造八槽舰九枚,起四居,高十余丈。”中国造船史专家席龙飞说:“这八槽舰被认为是用水密舱壁将船体分隔成八个舱的舰船。船体如某处触礁破洞进水,将不至于漫延到邻舱。”这是一项突破性的发明。水密舱的性能是:一舱二舱触礁破漏,不致殃及别舱,船舰仍能漂浮,不会沉没。后世造船时,船体分舱的具体形式不论有多少变化,但是都没有改变两千年前古人借分舱抗沉和加固横向强度的设计原理。
连舫,这是一种新的船舰,它是将两条或多条船拼装成一艘大船的造船方法。《晋书》说:西晋秦始八年(272)“武帝谋伐吴,诏(王)濬修舟舰。濬乃作大船连舫。方百二十步,受二千人,以木为城,起楼橹,开四出门,其上皆得骑马往来。又画鹢首怪兽于船首,以惧江神。舟楫之盛,自古未有。”
车轮船,是南朝科学家祖冲之(429-500)发明的“千里船”的别称,又称水马。《南齐书·祖冲之传》说:“又造千里船,于新亭江试之,日行百余里。”说的就是车轮船。这种船以轮代桨,是在船底两侧安装木质叶轮,人工在船踏动转轴,叶轮飞旋,轮上叶片依次入水,从而使船得到的推力,其航行速度大大超过一船木船。蹈轮者在舱,外人看不见,所以人们“皆惊以为神”。这种新的造船工艺和技术,当时很可能传入芜湖。
唐宋两代长江流域造船业高度发展,表现在先进的造船技术和巨大的造船能力两个方面。由于普遍采用船板铁钉连接法、船模造船技术和水密隔舱等先进技术,已能造出航海巨舰,官办和民办的造船工场遍及长江沿岸各地,芜湖民间造船业不让他处。
唐宋时期,芜湖造船已经采用铁钉连接技术,就是从过去的搭接船板,发展到并接船板。这样不但保证了船体的强度和不漏水,而且由于表面光滑,可在航行中减少水的阻力,提高速度。此外,船模造船技术也在芜湖出现。即在打造前,先造一个小船模,然后加以分解,按一定比例放大制成部件,再组装成船,这同现代造船中的放样同一原理。其三,在施工中,宋代还采用了船渠造船法、滑道下水法等先进技术。其四在船作结构方面,为了增强船的纵向强度,底部结构除有粗壮的纵向龙骨外,还在舷侧顶部设置有纵向的大 ,相当于现代船舶加厚的舷侧顶列板。为了增强船的横向强度,使用了较多的横仓壁。为了增强船的抗摇性,在船上安装了披水板。披水板也称翼板,与现代船舶的舭龙骨相似。为了增强船舶的抗沉性,普遍采用了水密隔舱。
唐宋时期,芜湖在船舶的属具方面也有众多发明创造。出现了平衡,即在舵杆装上一部舵叶,使舵运转省力。还发明了升降舵,深水航行时将舵降下,既可以提高舵效,又可以提高抗漂移能力;浅水航行时,则将舵升起,以保护舵不被水底礁石碰坏。另外,还发明了一种开孔舵,就是在舵叶上打一些小孔,不仅使转舵省力,而且由于水的表面能力的作用,又不影响舵的性能。真是别具匠心。宋代芜湖还改进了船锚。此前,铁锚的锚齿排列在同一侧,投放后不一定能抓住地面或水底,往往不能起到碇泊作用。北宋时期,芜湖将锚齿改为按圆周均匀排列。这样,无论如何抛掷,总有一部分锚齿能抓住地面或河底。所有这些发明和创造,都体现了古代芜湖人的聪明才智。关于船的种类,《中华文明史·隋唐五代卷》说:“由河船按其大小和式样,可以分为平底船、座船、浅底层子船、杂般座船、海鸥船、网船、车船、马船、腾浅船、铁头船、万石船等,种类十分繁多。”这些船舶的工艺和技术均有所不同的,但其稳定性、抗沉性、航速等方在同都是优良的。
明清两代,由朝廷多次实行海禁,限制了造船业的发展和造船技术的提高。明初造船业曾辉煌一时,明中期自从海上来的倭寇不断入侵以后,造船业明显由盛而衰。清代,自从列强入侵后,也实行海禁,造船业也江河日下。民航制造业在夹缝中生存,官船制造也不如往昔,至于造船技术的提高,也不见史书记载。 |
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