中国古代造船技术的贡献

whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 11:49

中国古代造船技术的贡献
　　中国古代造船技术的三大装置，即船舵的使用、水密隔舱结构和龙骨装置，对世界造船技术产生深远的影响。
:: 船舵 ::
　　中国在两千年前就已经使用桨形舵，是最早使用舵的国家。舵的发明和使用改写了世界航海事业的历史。大约到十世纪，舵已传到阿拉伯，而欧洲直到十二世纪末、十三世纪初才开始使用舵，并为十五世纪的欧洲大航海时代创造了有利的条件。有人指出葡萄牙人在航海事业上的空前成功，绞链舵和航海罗盘的发明是功不可没的。另外，宋代的平衡舵，在欧洲直到十八世纪末、十九世纪初才开始使用。直至今天，平衡舵仍是船舶设计中降低转舵力矩的最有效的措施。
:: 水密隔舱 ::
　　中国人发明的水密隔舱技术早在宋元时期就已受到外国人的赞赏。欧洲人直到十八世纪末才开始采用这种先进的船舶结构。英国人本瑟姆（Sir Samuel Bentham，1757-1831）在考察过中国的船舶结构后，将水密隔舱技术引进欧洲，改进欧洲的造船学，并于1795年为英国皇家海军设计并改造了六艘新型船只。从此，中国发明的水密隔舱技术逐渐在世界各国普及起来，至今仍为现代造船业普遍使用。
:: 龙骨结构 ::
　　中国古代船舶的龙骨结构是造船业中的一项重大发明，对世界船舶结构的发展产生深远的影响。宋代尖底海船甲板平整，船舷下削如刃，船的横断面为V形，尖底船下设置贯通首尾的龙骨，用来支撑船身，使船只更坚固，同时吃水深，抗御风浪能力十分强。欧洲船只于十九世纪初才开始采用这种龙骨结构，比中国晚了数百年。

whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 11:53

	中国古代船舶船型特征

　　有人曾经对中西方的古代船只加以比较研究，发现尽管中国古代船型种类繁多，但是大都具有一个基本特征，就是船型的最宽处在中部靠后的地方，而不像西方船舶的最宽处在中部靠前的地方，或者在纵向中轴线的正中处。为什么有这种差异？西方人是这么说的：「因为我们最好的船体，是用鱼来作模型的，向头的一端常常比较大。但是中国人却模仿蹼足水鸟，它们浮水的时候，把最宽的部分放在后面。在这方面，他们是精明的，因为水鸟像船一样，是浮在空气跟水的两种介质之间，而鱼却只能在水里游泳。」、「欧洲人认为他们应当按照鱼的外型来造船，而中国人却认为应当按照在水面上浮游的鸟的外型来造船。」
　　事实证明，中国古代的船舶不但最宽处一般在中部靠后的地方，而且有些船名就是用鸟来命名的，甚至在船头上画上鸟的图形.

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whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 11:57

	篙

　　篙是一根长竹竿或木棒，是一种最简单的推进工具。近代人为了避免篙头被磨损或破裂，常在篙的下端安装铁箍、铁尖和铁钩。篙的制作简单，使用也十分方便，最适合于浅水河道和近岸航行的船舶。一般利用篙撑水底或岸边物体，按照力的作用与反作用原理，使舟船向用力的相反方向前进。一艘船通常由二人分别持着两支篙轮流撑着，其中一人将篙撑在水底或岸边，然后由船首走到船尾，则船会向撑篙人行走的相反方向前进。另一撑篙人则持空篙由船尾返回船首，如此反复撑船，则船可以持续前进。目前已出土的四只汉代船模，船之两舷都装有瞰板，即舷伸甲板，为撑篙人的通道，是为撑篙的需要而设计的。每艘船各有不同数量的篙，视船只大小而定，有一双篙至数双篙。篙的特点是「撑」，但「篙」的局限性也在于此，要是江宽水深，船在江中，那就篙长莫及，无处可撑了。

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whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 11:59

	桨

　　桨是最原始的船舶推进工具之一，大概在舟产生之后就出现的。有人认为最早的桨是人的双手，因为初时人们是抱着一根树干或乘坐在独木舟上，利用两手划水，舟的漂流速度更快，所以，桨是手的延伸。桨，早在新石器时期就已经出现，浙江余姚河姆渡曾出土了七千年前的古木桨。
　　出土于湖南长沙的西汉木船模型共有十六把桨，古时称为长棹。操作方法为将桨柄穿过舷板上的圆孔，这圆孔实际上构成桨的支点，行船时，桨手必须站立着划水。出土于广州的东汉陶船模型的船首部左右也各有三个用来支撑棹的支架，由于棹较长，力矩大，有了支点，棹就能按照杠杆原理操作，桨手划动时可以较小的力量得到较大的推船效率。分别出土于广州和湖北江陵的西汉木船模型上有四个木俑，每个木俑各持一把短桨，最特别之处是它们均坐在船凳上划桨，而不是站立着。

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whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 12:01

	橹

　　橹的发明是中国对世界造船技术的重大贡献之一，它最早出现的年代目前尚不可考，传说鲁班看见鱼儿在水中挥尾前进，遂削木为橹。橹的外形有点像桨，但是比较长大，一般支在船尾或船侧的橹担上，入水一端的剖面呈弓形，另一端则系在船上。用手摇动橹担绳，使伸入水中的橹板左右摆动。橹摆动时，橹跟水接触的前后部分会产生压力差，形成推力，推动船只前进，就像鱼儿摆尾前进。古人有「一橹三桨」的说法，认为橹的效率可以达到桨的三倍，因为从桨到橹的变化，事实上就是从间歇划水变成连续划水，提高了效率。
　　橹不仅是一种连续性的推进工具，而且具有操纵船舶回转的功能。麦格雷戈（J·McGregor，英国人）就认为螺旋桨的发明，与欧洲人看到中国人使用橹后受到的启发不无关系。事实上，现代广为应用的螺旋桨推进器，其不间歇作旋转运动的叶片，与在水中滑动的橹板十分相似。

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whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 12:04

	帆

　　风帆是推动船舶前进的推进工具，利用自然界的风作为动力，使船舶的航速、航区大为扩展，为船舶技术的进一步发展奠定基础。风帆的出现可说是船舶发展史上的重要里程碑，为船舶的大型化和远洋航行开辟了广阔的前景。
　　帆出现的年代，外国可能比中国早，埃及方帆船出现的年代可推溯至公元前3100年。中国船舶风帆的出现年代，迄今虽尚无定论，但大部分学者认为殷商时代就已经出现了风帆，认为甲骨文中的「凡」字即为「帆」，因此，商代的人可能已在船上设置帆，利用风力来行船。而且商代的纺织技术已能织出世界上最早的提花织物，那么用恰当的原料来织成帆幕也不是没有可能的。
　　中国风帆的出现和使用，虽然较国外为晚，但因有船尾舵与之相配合，最迟从汉代起，就有相当成熟的驶帆技术，从而使中国的帆船能够跨越海洋，领先于全世界。

[ 本帖最后由 whut我就是我于 2008-11-23 12:16 编辑 ]

whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 12:07

	船尾舵

　　船尾舵的前身为船尾舵桨，在商朝已经使用，用来控制船只的航行方向，其形制经历了几个阶段的演变。出土于长沙、广州和湖北江陵的汉代船只模型都有一个共通点，就是船尾都设有桨手，用来控制和操纵舟船的航行方向，这种设于尾部的桨通常称为操纵桨。桨柄增长就成为梢，用以控制船的航向。舵与梢相比，后者的结构更简单，因此梢比舵更早出现。操纵桨在长期的应用中增加了桨叶的面积，便于控制船的方向，然后逐渐产生了真正的舵。
　　舵是安装在船尾后操纵航向的装置，最迟在东汉时期就已经出现。出土于广州的东汉陶船模型为我们提供了早期船舵的实物资料。陶船船尾有一支舵，舵面呈不规则的四方形，面积较大，已脱离了船尾舵桨的形制，这种舵称为船尾舵。
　　舵虽然是小小的装置，但它能使庞大的船体运转自如，其奥妙何在？原来，航行中的船只，如果要向左转，就要将舵向左偏转一个角度，水流就在舵面上产生了一股压力，即舵压。舵压本身很小，但它距离船的转动中心较远，所以使船转动的力矩比较大，船首就会相应地转向左方。船尾舵的出现，在船舶发展史上是一件重大意义的事，舵结合风帆和指南针就成为确保船只安全航行的三大条件。

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whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 12:09

	碇

　　碇是船舶最早的停泊工具，浙江余姚河姆渡遗址曾出土新石器时代晚期的石碇，可以说是最早的锚。早期的碇是用绳索捆缚石头制成的，当船在水中停泊时，就把石头放到水底，利用石头的重量固定船只。如果要开船，只需把绳索连同石头拉上来，十分方便。
　　碇石的构造，到了汉代有了进一步的发展。按照东汉陶船模型的碇进行复原，我们看到的是一种木石结合的木爪石碇。木爪能深深地扎入泥层，增加固定船只的力量。近代西方所发明并曾风靡全球的有杆锚，即海军锚，就是采用这种构造形式。海军锚的优点是可以较小的锚重来获得较大的固定船只能力。木爪石碇沿用了很长时间，而且不断有所改进。在《天工开物》第十卷锤锻和在第八卷冶铸中记载了四爪铁锚的锻造工艺和锚爪的焊接工艺。由此可见，明代在制造和应用四爪铁锚的技术已十分成熟。四爪锚是中国独创的系泊工具，其优点是必须有两爪同时抓泥，日本人称它为「唐人锚」，后来流传到西方。

[ 本帖最后由 whut我就是我于 2008-11-23 12:17 编辑 ]

whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 12:10

	绞车

　　大型船舶的锚泊工具，如石碇、木碇、铁锚等一般很大、很重，单靠人手来控制锚的升降是很吃力的，因此，古人在船上安装绞车，以进行起锚或抛锚的工作。绞车实际上是辘轳的演变，施力的横杆很长、数量也比一般辘轳更多，初时在陆地上应用，用来提拉重物，后来才广泛地在船上使用。
　　绞车的绞床一般用较大的木材制成，前面设置两根叉手柱，可以力挽千斤。船上用的绞车，一般是立式绞车，只需直接把绞床固定在甲板上。绞床上还有用来卷缆索的轮子，轮上盘结藤索，藤索比手腕还粗，长五百尺，下端捆着碇石。船还没有出海或者靠近岸边停泊的时候，就把碇石沉入水底，船就固定下来，不会漂动了。开船时，只需转动车轮上盘结的藤索，把碇石拉上来，就可航行出海了。

[ 本帖最后由 whut我就是我于 2008-11-23 12:18 编辑 ]

whut我就是我 · 发表于 2008-11-23 12:12

	过水眼

　　当我们观察古代海船的水密隔舱设置时，会发现隔舱并不是不透水的，其正中线下端有一个圆形或四方形的小孔，这就是过水眼。在韩国全罗南道光州市木浦新安海底打捞到的中国元代航海货船，每个舱壁的最低点附近都有一个方孔。这流水孔是洗舱时用来排除积水，而且海船破浪前进时，涌上甲板的海水难免流入船舱，舱底总会有些积水，如果水密舱的隔舱板一点也不透水，水在船首的舱里聚集多了，就会加重船首的负载力，使船只吃水较深，破坏了船体的平衡，不但影响船舶的航行，而且还可能发生搁浅、触角意外。有了过水眼的装置，船底的水沉到最低的舱内有利于排水。水在舱底里是流动的，由于过水眼的孔不太大，容易堵塞，因此在有需要时，可用木塞堵住，既可保证水密，又不会影响水密隔舱的抗沉性能。目前已发现的几艘中国古船的水密舱壁上都有这种流水孔

最大大鹏鸟 · 发表于 2008-11-23 13:16

长见识了

龙马 · 发表于 2008-11-23 15:00

大哥，武汉理工的吧。有点意思。

水怪 · 发表于 2008-11-23 15:45

有意思，以前老师也跟我们说过，不过没在意这个
中国一定要再次成为世界造船第一大国！

tommyandsunny · 发表于 2008-11-24 10:21

龙的船人.就是伟大!

玉娇龙 · 发表于 2008-11-26 16:51

图文并茂！

中国古代造船技术的贡献

中国古代船舶船型特征

中国古代船舶装置-篙

中国古代船舶装置-桨

中国古代船舶装置-橹

中国古代船舶装置-帆

中国古代船舶装置-舵

中国古代船舶装置-碇

中国古代船舶装置-绞车