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中国古代造船技术对世界造船业的影响

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发表于 2021-11-29 16:35 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国
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。

1、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。

船舵

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

2、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所用


水密隔舱是中国古代造船技术的一项传统工艺。所谓水密隔舱就是用隔舱板将船舱分隔为互不相通的一个一个舱区。中国最迟在唐代就已经在船舶上设置水密隔舱,以后,水密隔舱在海船上得到了普遍的应用,甚至部分内陆船只也采用水密隔舱。1974年泉州湾后渚出土的南宋海船共分十三个舱。舱与舱之间的隔板厚度为10至12厘米。隔舱板与船壳板用扁铁和钩钉钉联,隙缝处用桐油灰腻密,具有严密的隔水作用。

优点

(1)由于舱与舱之间是严密分隔的,在航行中,特别是远洋航行,即使有一两个船舱破损进水,水也不会流到其他船舱,这样船就不会沉没,增加了航行的安全性;

(2)船上分舱,可以方便装卸和管理货物;

(3)由于隔舱板与船壳板紧密钉合,增加了船只整体的横向强度,取代了加设肋骨的工艺,具有加固船体的作用。

由于具有上述各项优点,水密隔舱问世之后大受欢迎,历久不衰,不但在中国历代相传,而且在近代还被各国所采用,至今仍是船舶中的重要构件。

3、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。在船舷两侧又夹持着大鬣,提高了船体的纵向强度。



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。西方木帆船的龙骨结构不但晚于中国,而且纵向主构件只有龙骨,不及中国海船坚固。






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