橹是中国在造船和航行技术中的一项杰出成就,有位美国学者甚至称它“可能是中国发明中最科学的一个”。
用桨划水使船前进,只是在划水的时候做有用功(实功),而在桨离开水面后的整个过程都做无用功(虚功),人力之浪费是可想而知的。能否找到一个巧妙的办法,使划动既省力又能连续做有用功呢?人们经过不倦地探索,终于发明了新的船舶工具——橹。
在历史上有这么个传说,说巧匠鲁班看到鱼儿摇动尾巴向前游动,就削木为橹。橹虽然不是鲁班发明的,但这传说却反映了橹是依据鱼儿摇尾前进的道理而创制的。根据出土船模和文献记载,可以看到橹在公元前1世纪时已经问世。
橹的外形有点像桨,但比较大,支在船尾或船侧的橹担上,入水一端的剖面呈弓形,另一端系在船上。用手摇动橹担绳,使伸入水中的橹板左右摆动。橹板摆动的时候,船只跟水接触的前后部分就会产生压力差,形成推力,推动船只前进,就像鱼儿摆尾前进一样。橹从桨的间歇划水变成连续划水,提高了功效,因此有“一橹三桨”的说法,意思是橹的效率可以达到桨的3倍。陆游更用“健橹飞如插羽翰”的诗句,来形容用橹推进的船像飞箭一样快捷。而且橹巧妙地利用杠杆原理,只要来回推动橹担绳就可以摇动船只前进,减轻了用桨划水要把桨提出水面的笨重劳动,操作轻便,连老人、妇女、小孩都能够操纵。因此,这种结构简单、轻巧和高效率的船舶推进装置一经问世,便迅速地得到了推广,并在应用中不断改进。(www.xing528.com)
橹最初是安装在船侧的,后来单橹船的橹移到了船尾。大船则安装有多支橹,橹数有8橹、10橹,以至多达36橹的,有的装在船尾,有的装在船侧。橹的大小亦视船只的大小而不等,有1人、2人、6人摇的橹,也有10人以至20人、30人摇的橹。元代阿拉伯旅行家伊本·拔图塔在其所著《游记》中,记述有中国船上的橹,说:有的“像桅杆一样大,要用十到十五人来工作”,而且“一定要站着”;在沙船里大约有20支橹,要30人面对面地站成两行,往来摇动。为了使每个人所使的力整齐划一,在摇橹时要齐声合唱,经常喊的是“啦、啦、啦”。这段记述,为我们描绘了一幅生动的摇橹图景,使我们仿佛听到了橹手们合唱摇橹号子的声音,看到橹手们摇橹推动船只前进的情景。
17、18世纪时,来华的传教士把橹介绍到欧洲,引起了重视。1742年英国海军在改造船舰的试验中,曾在一只小帆船上安装了“一组中国式摇橹”。18世纪末、19世纪初发明的螺旋推进器,亦曾受过槽的影响。
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