中国舵的历史与航海科学进展

操纵船的航行方向的设备——舵是中国历史上的一大发明，也是中国对于世界造船和航运事业的一大贡献。

舵是由桨演变而来的。早期人们是通过划桨动作的变更来控制船只的航行方向，后来逐渐出现了专司航向的舵桨，并把其安装在船尾。舵桨从此便失去了划水的职能，不再离开水面，仅靠在水中左右摆动来掌握航向。其外形也不断得到改进，特别是桨翼变短变宽，增大了与水的接触面积，加强了控制方向的性能。舵也在这基础上应运而生了。

早期的舵柱是由舵尾斜伸而出的，还保留有舵的痕迹。在舵的实际应用中，人们对其不断加以改进，把舵柱改为垂直伸进水中，舵面跟舵柱的链接位置，也由舵面中部移至边上，于是变成了垂直舵。同时，还出现了平面舵，就是把一部分舵面面积分布在舵柱的前方，从而缩短舵压中心与舵轴的距离，减少转舵力矩，使操纵更加轻便。此外，中国古代还发明了一种开孔舵，就是在舵面上打许多小孔，这样不但转舵较为省力，而且由于水的表面张力的作用，不影响舵的性能，可称得上是一种别具匠心的发明。

舵的作用原理与桨不同，桨是通过划水时所产生的反作用力推动船只前进的。舵不划水，但当船舶航行的时候，船尾所产生的水流会在舵面上形成水压——舵压，由于舵压的作用，船舶就能改变航行的方向。舵压虽然很小，但是因为它与船舶的重心距离比较大，所以使船体转动的力矩也比较大。根据杠杆原理，即可得知其推动船舶转动的功效很强，只要舵的大小适当，满载的大船也可在舵的作用下自如转向。正如南来周去非在所著《岭外代答》中所说：“如一丝引千钧于山岳震颓之地，真凌波之至宝也。”(www.xing528.com)

舵大约在10世纪时被阿拉伯航海者所引用，12世纪时又由阿拉伯传进欧洲。舵的使用使远洋航行成为可能，因此欧洲学者把舵的引进和使用，作为开创15世纪大航海时代的科学条件之一。

特别值得指出的是，类似宋代时使用的平衡舵，欧洲直到18世纪末、19世纪初方开始采用，而且至今仍是船舶设计中降低转舵力矩的一个最普遍和有效的措施。