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汉代造船与航海技术的成熟

[2007/8/4]


江陵木船



长沙木船

汉代,我国造船航海技术已经成熟。它的标志是除前文所述能造成高十余丈有三层楼的高大“楼船”及类型繁多的各种船只外,还有很多发明创造,如桨、橹、船尾舵、风帆等船舶推进工具的日益完善和广泛使用,横隔舱造船结构的重大贡献等。

楫和棹

我国远在新石器时代就早已知道利用竹篙、木桨来划船行进并控制方向了。以后,随着人们向深水区的远航,用竹篙不那么方便也不大能起作用了,木桨的作用日益增加。早期的桨多为短桨,叫“楫”,上端为圆杆,下端作板状,用两手持楫划船使船前进。在广州出土的西汉木船模上有四个木俑,各拿一把短桨,坐着划船,那就是楫了。但是,由于楫入水浅,推动力量小,人们就不断改进,加长桨板,加宽桨叶,坐着划的短桨日益变成站着划的长桨。长桨古代称为“棹”。又由于长桨重,划水不方便,干是就在舷侧做了可以搁放长桨的桨柄孔或固定的支点,叫桨座,以发挥杠杆作用。桨板拨水向后,其反作用力通过桨座推动船只前进。在长沙出土的西汉木船模中,我们可以看到有16支长桨即“棹”,这 16支掉就是以舷板上的圆孔作支点的,棹有了支点,就成了一个杠杆,划动时可以减轻臂力,发挥了腕臂的作用,桨手的体重也产生了作功的效果,效率大为提高。为了增加船只行驶的速度,桨手们常常一齐边划边唱以统一动作,同时可减轻疲劳感。汉武帝《秋风赋》中有“萧鼓鸣兮发棹歌”,描写的就是这种情况。



橹是由长桨演进而成的用人力推进船只的工具,也是控制船舶航向的工具。桨在划行中常有不便。桨每入水作功一次,马上要出离水中,为第二次入水作功作准备,这样,出水中作的是“虚功”,影响划行的效率。因此它是间歇作功,船只也只能间歇推进。于是人们对长桨加以改进发明了橹。橹的外形很像长桨,但较大,橹的把手和橹板都是弯形的。入水一端的剖面是弓形,另一端系于船上,在橹把手顶端部位系着一条绳叫“橹担绳”,橹担绳的下端拴在甲板上的一个铁环上。橹担绳既可起固定橹的作用,又可以作长短的伸缩以调节橹板入水的深浅。刘熙《释名》中指出橹的操作位置及作用:“在旁曰橹,橹膂也,用膂力然后舟行也。”橹的操作方法是“摇”,被称为“摇橹”。橹入水后一直连续摇动,水中的橹片左右摆动,其前后面发生水压力的差异可产生推力。它的推力比长桨效率高,而且省力。由于橹加长了长桨的桨柄与桨叶,又把原桨叶的尾部弯曲上翘,所以橹也被称为是新式的长桨。橹被置于舷侧,手持橹柄,来回摇动,对舟船起连续推动力,这是汉代船舶推进工具中划时代的重大发明。橹后来由置于舷侧逐渐演变到置于船尾,不仅能起推进作用,还可操纵船舶的转弯,调整方向,控制航向。由于橹结构简单,一器多用,至今仍在起作用。橹是中国对世界造船与航海技术上的突出贡献。

船尾舵

我国是世界上最早发明舵的国家。舵的发明和使用是我国造船与航海技术上的重大成就。桨的作用是划行和控制方向,控制方向的桨被称为舵桨,它的位置逐渐从船舷移到船尾的正中央成为尾桨。尾桨从划动改为不离水面的摆动,尾桨起到了舵的作用,改称为舵桨,舵桨就是舵的始祖。从1974年湖北江陵西汉墓中出土的木船模型上可以看到船上有五支长桨,都有桨叉,其中的四支在船前部两侧,作划桨用,另一支在靠船尾的舷部作舵桨用。舵桨遇浅滩或靠岸时不易操纵,桨翼随船体加大而加大也不易操纵,于是人们改变了安装方式,产生了舵。

舵至迟在东汉已发明并使用,1955年广州出土的陶船模的舵尾就有一支早期的船尾舵。舵面呈不规则的四方形,面积较大,完全不同于舵桨的形状。舵杆以十字形结构固定,从船尾斜伸入船后方,舵杆顶端有一洞孔,用以安装舵把,转动舵把可使舵面连轴转动,可以自如地调节船只行进的方向。这是航向操纵工具的重大革新。

风帆

汉代,我国使用风帆的技术已经成熟。秦汉时期,我国早已能凭借季风进行大规模航海。没有成熟的风帆使用技术这是不可能的。西汉刘安淮南子》说:“辟(譬)若伣[qiàn欠]之见风也,无须臾之间定矣。”东汉许慎注说,“綄[huǎn缓],候风也,楚人谓之五两也。”伣是古代测风、观察风向的一种设备,后来,有人也叫它为五两。“伣”这种测风仪商朝就有了。汉代沿用下来。这实际是一条为了测风而绑在杆顶上的丝绸带子(或羽毛)。有风的时候又随风而摆动,据它摆动的方向可知风向。汉武帝所建的建章宫上有两只相风(观察风向)的铜凤凰。古地理书《三辅黄图》说:“铜凤高五尺,饰黄金,栖屋上,下有转枢,向风若翔。”东汉张衡作过相风铜鸟。当然,这都是很堂皇的了。为什么又叫“五两”呢?因重量必须在五两以上,八两以下,太重难以吹起,太轻则易于旋转,就不好掌握风向了。这种测风仪,由于结构简单实用,航海中又很需要就很容易移到船上去使用。唐代诗人李白《送崔氏昆弟之金陵》诗中有“水客弄归棹,云帆卷轻霜,扁舟敬亭下,五两先飘扬”句,说明了这一问题。后代还有在船桅顶端悬挂“鲤鱼旗”的,它就是从“伣”美化发展而来的,也是一种测风仪。

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