我国是名副其实的海洋大国,拥有约300万平方公里海域,有长达18000多公里的大陆海岸线,面积超过500平方米的岛屿有6500多个。我国大陆上河流纵横,流域面积在100平方公里以上的河流超过两万条。生活在这片大地上的先民很早就刻木造船,漂洋过海。
浙江余姚河姆渡新石器时代遗址中,出土了六七支木桨,距今已有7000年。木桨可能是独木舟上用的,因为如果是竹筏上用的话,用的就是蒿。早期的水上交通工具主要是竹筏和独木舟。
(一)竹筏的出现
竹筏又称竹排,亦称筏儿,简称筏,用竹材捆扎而成,古来主要为长江以南地区的水上运输重要工具,起到了代替桥梁渡水之作用。《碧溪观渡》诗云:“雁荡山娇溪亦好,滩斑岸诡倒峰高。渡工浮筏时横绝,碧水油油欲没篙。”竹筏用真竹和刺竹扎捆制成,一般长约三丈,宽数尺,因筏大小不同用竹数量不同,小竹筏用竹5-8根,大竹筏用竹11-16根,竹子的根端用来做筏头,高高向上翘起方便排水,梢端用来做筏尾,平铺水面。除了用来渡水外,竹筏也是江南水乡的独特风景之一。20世纪80年代中期以来,竹筏在闽浙桂的旅游系统中占据着重要地位,竹筏漂流逐渐成为时尚旅游活动。
竹筏具有以下特点:一是吃水小,浮力大,可以在浅水河流中航行;二是稳性好,平稳安全;三是制作简便,可以就地取材进行制作。
(二)独木舟的产生
独木舟又称划艇,是一种用单根树干挖成的小舟,需要借助桨驱动。独木舟的优点在于由一根树干制成,制作简单,不易有漏水、散架的风险。它可以说是人类最古老的水域交通工具之一(另一种是筏子)。
中国新石器时代遗址浙江余姚河姆渡、浙江湖州钱山漾、广东化州、福建连江都出土过独木舟或船桨的残骸,这些文物距今已有5000-9000年的历史。原始的独木舟几乎在全世界都有发现:英国发现一只独木舟,长达16米,宽1.5米;荷兰发现了一只独木舟,其年代约为公元前6300年;埃及,印度等地都发现过考古证据。至今非洲及美洲印第安人的一些部落还在按照古法制作独木舟。
在遥远的古代,人们发现,树叶、树干在水里会漂浮,又发现,树叶能负荷的重量很小,树干能负荷的重量就大,树干越粗大,其所能承受的重量也越大。经过不断尝试,人们发现用圆柱形的树干做舟稳定性差,在水中容易翻滚,人在上面坐立不稳,极不安全,人们就用工具将圆柱形的树干削平,挖空,独木舟就这样造成了。在《易经·系辞》中有“刳木为舟”的记载,说明独木舟是刳木而成的。
依照外形来划分,中国古代独木舟大致分为三种类型,一种是平底独木舟,两端为方形,没有起翘,舟底为平底或接近平底;第二种是尖头方尾独木舟,顾名思义,它的头部尖且向上翘起,尾部呈方形;第三种是舟头尾部均呈尖形且都有起翘,称作尖头尖尾独木舟。以上三种类型独木舟逐渐演变出现如今形态众多的舰船。
(三)舵的发明
孙机先生在《中国古代物质文化》一书中指出,造船史上,汉代最重要的贡献是舵的发明。古时候,舵字也作柂、柁、杕,东汉刘熙《释名》解释“船”字说:“其尾曰柂。”南北朝《玉篇》说:“舵,正船木也。”又说:“杕,船尾小梢也。”这些文字记载都说明在中国很早就出现了舵,而考古出土的文物也证实了早在西汉时期人们已经在船尾安装船舵。1955年,广东的一座东汉墓出土了一艘陶船模型,证实了早在2000多年前的汉朝就已经发明了船舵。我国的船舵是由船桨发展而来。古代航行早期,船桨分为两种,分别用来划行和控制方向,其中控制方向的桨就被称为舵桨。舵桨的位置从船舷逐渐移至船尾中间,成为尾桨,操作方法也逐渐从划动转变为不离开水面的左右摆动。虽然可以操控方向,但这样的尾舵桨也存在一些缺陷,如遇到浅滩或靠岸时不易操纵,于是古人不断改善舵的形状和安装方式,最终发明了真正的现代意义上的船舵。
1.平衡舵
汉朝以前的船都是我们现在所熟知的小船,这样的船最大的缺点就是很难控制航向。所以当时的船一般只能在内陆航行,后来人们在船尾安排一名水手,专门用桨控制方向,渐渐地这种船尾的桨就变成了舵。舵的出现让船更加灵活,让远洋成为可能,开启了著名的海上丝绸之路。南宋时期由于陆地丝绸之路几乎被断绝,人们把目光转向海上丝绸之路,当时的航海事业得到了飞速发展,人们在原有船舵的基础上发明了平衡舵,宋代出土的船发现了保存完好的平衡舵。《清明上河图》中汴河行船大都装了平衡舵。宋船最重要的遗存是1974年福建泉州出土的海船。据测算,复原后船长30米,排水量454吨,大小和哥伦布航海时的旗舰相似。(www.xing528.com)
2.垂直舵
早期的舵是斜伸出船尾的,在船后会凸出较多;改良之后舵的形态变为垂直插入水中,舵面和舵柱的联结位置也由舵面中部移到了边上,这种舵叫作垂直舵。我国古代的帆船结构大多是首尾翘起的,因此适合安装垂直舵,后来还会在船尾修建专门的舵楼,用来操纵船舵。
3.升降舵
由于船在航行中经过的航道水深浅不一,为避免船搁浅和损坏船舵,古人又将垂直舵升级为升降舵,也叫悬吊舵,这是一种用绳子转动滑轮从而能够上下移动的舵。当船只在行驶过程中不需要改变航向时,将舵升起来以减少阻力、提高行驶速度;当船靠岸或驶入浅滩时,可以将舵吊起,避免被折断;当遇到风浪时,将舵降到最低处,可以减少船体摇晃、降低船只随风漂泊的可能性,从而降低船只航行的危险性。
舵传到欧洲大约在公元12世纪,欧洲造船与航海技术的发展,离不开学会制造、使用中国人最早发明的舵。当欧洲人发现来自中国的东方船只船尾都装有一种他们从未见过的装置,也就是当时的平衡舵,他们意识到这可能是中国商船可以远洋的秘密,于是平衡舵开始出现在欧洲的船上,配合以欧洲人在13世纪学到的“纵帆”,才得以建造出名叫“caravel”的轻帆船,而纵帆早在战国时代就已经开始在我国使用。纵帆和平衡舵的使用开启了欧洲大航海时代,哥伦布就是驾驶着装有平衡舵的海船发现了新大陆,也就是后来的美洲。
(四)帆的出现
在汉代,海上、内河出行工具发生了最为重大的变化。汉代发明了船舵、橹,还出现了船帆。汉代中国开始出现船帆,虽然比西方晚,但是中国的帆多为硬帆,用竹篾、蒲叶等材料编成,很结实。福建出土的宋代竹帆,在竹编织物中间夹竹叶,两侧用竹管封死。中国帆船还在横向上结扎成排的竹竿,用以加固。竹竿间距适当,使得帆面得到比较均匀的支撑,防止被强风撕裂。可以根据风力的大小进行调节,风帆可以全开,也可以只开一部分。西方的软帆做不到这一点,要么全开,要么卷起来。
(五)橹的发明
在长沙出土的西汉船模上已经有橹。汉末刘熙撰《释名·释船》著作记载,并有诠释,表明至迟在公元前1世纪的西汉初期或稍前橹已经出现,距今已有2000多年。有着“一橹三桨”的说法,意即橹的效率相当于桨的三倍。这种结构简单而又轻巧的船舶推进装置,是中国人在造船和航行技术上的一项带有突破性的杰出发明,对世界造船业和航行技术而言也是一项重大历史贡献。
橹的传动效率非常高源于它独特的结构,工作时阻力小而升力大,相较于间歇推进的桨而言,橹的推动是连续性的,并且橹还具备操纵船舶回转的功能。现代航船中广为应用的螺旋桨推进器,其设计灵感与橹板相似,借鉴了橹板不间断运动的原理。
(六)车船的发明
隋代延续时间短,船舶遗物少,其实唐代的船舶遗物也不多。扬州和江苏出土的两艘唐代船舶都不大,一艘长24米,一艘长18米。两艘船都有水密舱壁,船板用铁钉铆合,船板用石灰掺杂桐油密封,在当时是比较先进的。
唐代发明了车船,车船是古代一项重大的船舶技术发明,它在桨上加以改进和设计,普通船的桨用手力,而车船使用脚力。南宋吴自牧在《梦粱录·湖船》中写道:“更有贾秋壑府车船,船棚上无人撑驾,但用车轮脚踏而行,其速如飞。”在《续资治通鉴·宋高宗绍兴三十一年》中也有记载:“恐车船临期不堪驾用,乃与淮东总领朱夏卿、镇江守臣赵公偁临江拽试,命战士踏车船径趋瓜洲。”明代海运发达,十大名船之一的郑和宝船用的动力就是属于脚踏式车船。郑和下西洋是我国航海历史上的一件大事,郑和宝船到底有多大,历来有很多争议。《明史·郑和传》记载最大的宝船“修四十四丈,广十八丈”,折合到现代就是长度为150米,宽度为61米,排水量为30000吨。比较可信的是1957年南京文管会在明代宝船厂遗址发现的一根长11.07米的铁力木舵杆,据学者李邦彦先生估算,船的长度约为57.8米,排水量约为1200吨。将郑船与哥伦布280吨排水量的旗舰相比也是相当了不得的宝船了。
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