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中国古代造船工程技术成就

[作者:周世德]  [2007/8/3]
中国是世界上造船历史最悠久的国家之一。在历史上,中国木船船型十分丰富多彩。到本世纪五十年代估计有千种左右,仅海洋渔船,船型就有二三百种之多。我国古代航海木帆船中的沙船、鸟船、福船、广船,是最有名的船舶类型,尤以沙船和福船驰名于中外。

沙船在唐代出现于江苏崇明。它的前身,可以上溯到春秋时期。沙船在宋代称“防沙平底船”,在元代称“平底船”,明代才通称“沙船”。
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沙船载重量,一般记载说是四千石到六千石(约合五百吨到八百吨),一说是二千石到三千石(约合二百五十吨到四百吨),元代海运大船八九千石(一千二百吨以上)。清代道光年间上海有沙船五千艘,估计当时全国沙船总数在万艘以上。沙船运用范围非常广泛,沿江沿海都有沙船踪迹。元明海运最盛时期年运量达三百五十万石以上。远洋航线沙船也很活跃。早在宋代以前公元十世纪初,就有中国沙船到爪哇的记载。在印度和印度尼西亚都有沙船类型的壁画。二十世纪初有人认为,当时从我国北方到新加坡航线上的沙船,就是中世纪以前从我国到红海以及东非港口贸易的那种船。

公元十五世纪初的明代初年,郑和七次下“西洋”,二十多年间访问了三十多国,在世界航海史上写下了光辉的一页。每次出动船舰一百多艘或两百多艘,其中宝船四十多艘或六十多艘,共载两万七千多人。当时在南京和太仓造船,集中在太仓刘家港整队出海。郑和宝船长约一百五十米,舵杆长一一·○七米,张十二帆,这是最大的沙船了。

沙船有许多特点:第一,沙船底平能坐滩,不怕搁浅。在风浪中也安全。特别是风向潮向不同时,因底平吃水浅,受潮水影响比较小,比较安全。第二,沙船能调戗使斗风(详见船舶动力一节),顺风逆风都能航行,甚至逆风顶水也能航行,适航性能好。第三,船宽初稳性大,又有各项保持稳性的设备,所以稳性最好。第四,多桅多帆,帆高利于使风,吃水浅,阻力小,快航性好。

沙船方头方尾,俗称“方艄”;甲板面宽敞,型深小,干舷低;采用大梁拱,使甲板能迅速排浪;有“出艄”便于安装升降舵,有“虚艄”便于操纵艄篷;多桅多帆,航速比较快;舵面积大又能升降,出海时部分舵叶降到船底以下,能增加舵的效应,减少横漂,遇浅水可以把舵升上。沙船采用平板龙骨,比较弱,宽厚是同级缯船缯船的百分之四五十,而大(是沙船两舷前后纵通材,非常粗壮坚实)特别多,大中型沙船每侧有大四根到六根,直压到头,川口镶口(沙船舱口前后的纵通材)也很粗壮,直通前后。因而结构强度仍比其他

同级航海帆船大。采用多水密隔舱以提高船的抗沉性。七级风能航行无碍,又能耐浪,所以沙船航程远达非洲。

福船是一种尖底海船,以行驶于南洋和远海著称。宋人说:“海舟以福建为上。”明代我国水师以福船为主要战船。古代福船高大如楼,底尖上阔,首尾高昂,两侧有护板。全船分四层,下层装土石压舱,二层住兵士,三层是主要操作场所,上层是作战场所,居高临下,弓箭火炮向下发,往往能克敌制胜。福船首部高昂,又有坚强的冲击装置,乘风下压能犁沉敌船,多用船力取胜。福船吃水四米,是深海优良战舰。1974年七八月间,福建泉川湾后渚港发掘出一艘宋代海船,尖底而船身扁阔,平面近似椭圆形,头尖尾方,从龙骨到舷侧有船板十四行,一到十行是两层船板叠合,十一到十三行是三层船板叠合,三层总厚度十八厘米(里层八厘米,中层五厘米,外层五厘米),用三层板是防水线附近波浪冲击,这和沙船用大甚至用护是一个道理。船板搭接和平接两种方法混合使用。板缝有麻丝、竹茹和桐油灰捣成的艌合物。泉州古船十三舱,复原以后的船长三四·五五米,宽九·九米,深三·二七米,排水量三七四·四吨。

公元七世纪的唐代,我国海船就以体积大、载量多、结构坚固、抗风力强闻名于世。此后,阿拉伯商人常乘中国帆船往来于东南亚一带。九世纪中叶晚唐时期以后,我国建造的大海船更为许多亚非国家的人民所乐于乘坐。宋元时期,我国造船业又进一步发展。许多外国朋友往往用“世界最进步的造船匠”来称誉我国船工。

我国古代造船技术的特点,是能创造出可以适应各种不同地理环境、各种不同性能要求的优良船型。例如,周代的方舟,是一种双体船。战国时期有舫船,也是两船并连在一起的双体船,不仅能提高稳性,更便于装货载人。汉代的楼船非常高大雄壮。三国时期海上大船长二十多丈。晋代卢循(?—411)作八槽舰。南北朝时期祖冲之作千里船。唐代有海鹘船,又出现新型漕船叫歇艎支江船。宋代最大的车船(桨轮船),长三十六丈,宽四丈一尺。明代有郑和宝船,还有两头船、蜈蚣船、连环舟、子母舟以及其他新型船舰。连环舟分前后两截,前截冲炸敌船,后截脱环驶回。连环舟还长时期地用于民间运输,也很方便,在弯曲小河中可以分成两截,便于转弯。子母舟后部中空藏小船,入敌阵后发火和敌船同毁,战士乘小船返回。

我国船工还善于吸取几种优良船型的优点,综合起来,创造新船型。例如宋代的江海两用船,就是采用湖船底、战船盖、海船头尾的新船型。又如清初康熙年间的福州运木船,又称三不像船,它不像沙船,不像鸟船,不像疍船,实际上就是吸取了这三种船型的优点创造出来的新船型。

船舶设计

宋代文献中曾出现“船样”二字:“温州言,制置司降下《船样》二本,仰差官买木,于本州有管官钱内各做海船二十五只”,这里记载的《船样》可能主要还是船图和工料定额。另外还有提到“战船木样”,那就显然是指木制船模了。

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