乘風禦波:海上探險與航海佳話3(3 / 3)

中國古代造船技術

1. 科學合理的船型

中國從春秋時期開始,就能建造出幾十種適合不同用途和不同航區要求的船舶。以後一個朝代勝過一個朝代,到明代初期木質帆船技術發展到鼎盛。

航行江河的船舶不一定適用於海洋。海洋上水麵寬廣,風急浪高,船的升沉運動和搖擺運動比在江河中激烈得多,而且不同的海區其深淺、底質、風浪情況等也有差別。為適應在風大浪高的海洋航行,中國古代造船工匠們經過長期的實踐,並結合各種海區的特點,設計出很多優秀的船型。歸納起來,有四大著名的船型——沙船、福船、廣船和鳥船。特別是前三類海船最負盛名。

沙船,適合長江口以北,特別是江蘇省沿海和渤海淺水海域使用。因走北方海區淺水航線,善於行沙涉淺而得名,它是中國平底海船的典型,也屬中國最古老的海船船型。

福船與廣船都是南方海區深水航線的著名尖底船,它們都是在平底船的基礎上經過船體結構改建而成的,與西方帶龍骨的兩端上翹的船型完全不同,因而隻需要給沙船貼造重底就可改造而成。

鳥船,因其船首形似鳥嘴而得名。鳥船又屬福船型的小型快速海船,盛行於浙閩地區,常作為戰船使用,無風時用槳,有風時用帆,適於作沿海航行,不宜作遠洋航行。

2. 先進的連接技術

在中國古代木船的建造工藝中,釘接榫合技術是當時世界上一種先進的連接工藝。眾所周知,造船最重要的是結構強度,堅實的船不僅取決於好的結構材料,而更重要的是怎樣連接。連接方法不同,船體結構強度就大不一樣。即使材料很好,但連接不好,造好的船也經不起風浪;對於水軍中的戰船,則更是如此。

我國釘接技術的起源

中國船舶早在公元前310年的戰國時期,就應用鐵箍連接船板。到了漢代就開始應用鐵釘連接船板了。這在長沙出土的西漢16支槳木船模上的模擬釘孔得到了驗證。到了唐代已經在全國各地的造船工場中普遍采用鐵釘連接工藝了。

《清明上河圖》(宋代畫家張擇端畫的一幅長卷名作)中描繪的客、貨船上鐵釘的釘眼明顯可見,顯然是一種藝術上的誇張,但也說明作者對當時船舶的構造和連接方法,做過細心的調查和了解,否則是不可能如此詳細地描繪出船體的釘接結構的。

海船的舷側板和底板,也要有足夠的強度,才能經得起風浪的衝擊。而泉州宋代古船舷側上部板的總厚度達18厘米,分為3層,其下一直到龍骨的整個底部殼板較薄些,是用兩層木板製成。這種設計有其科學道理:尖瘦的船體外殼彎曲變化的程度大,特別是船體首尾兩端更為突出。板厚到一定程度後,不僅施工比較困難,而且容易折斷,如果分成幾層,不但同樣能保證結構強度,而且便於施工,維修也容易。至於舷側板比船底板厚,是因為甲板上開有許多艙口,以致船體上部的強度較弱。因此,用增加增大大與舷側板厚度的辦法來加強它。船殼板的連接方法是搭接與平接結合使用的,殼板的上下左右之間大都采用榫合,板與板間用鐵釘釘聯。板縫間塞以麻絲、竹茹和桐油灰搗成的混合物,這是中國古代造船中獨創的一種縫的方法,對保證木質船殼的水密性十分有效,一直沿用至今。

3. 水密隔艙術

宋元時期,在西太平洋和印度洋中,中國、印度、阿拉伯各國的船舶乘風破浪,西往東來,呈現出遠洋交通的盛景。說來奇怪,同是海船,在觸礁船殼破裂的情況下,外國船舶很快就進水沉浸,唯獨中國船舶雖也進水,但不多,仍能繼續航行,駛抵口岸卸貨後,加以修複,再繼續使用。其中的奧妙就在於中國的船舶中設置了水密隔艙。它為各國造船家和航海家所讚歎,蜚聲世界。

所謂水密隔艙,就是用水密隔艙板把船體分隔成互不相通的一個一個艙區,這是中國古代造船工藝上的一項重大發明。

水密隔艙的設置,具有多方麵的優越性。首先,由於艙同艙之間是嚴密分隔開的,在航行中,特別是在遠洋航行中,就是有一二個船艙破損進水,水也不會流到其他船艙,而不會使整個船沉沒。如果進水太多,船支撐不了,可以采取拋棄貨物,減輕船的負載量,也能減慢船的下沉速度,爭取時間把船駛到附近的港口,進行修補。但是,沒有設置水密隔艙的船舶,情況就完全不一樣了,隻要船底外殼撞破一個洞,水就會湧進船艙,而後漫流到全船。因此,水密隔艙的設置提高了船舶的抗沉性能,增強了人員和貨物在遠洋航行中的安全性。

其次,船上分艙,對貨物的裝卸和管理比較方便。不同的貨主和不同的貨物都可以分別放裝到各個不同的貨艙內,不至於將不同貨主的不同的貨物放混,既便於裝卸貨物,又便於管理。

第三,由於隔艙板同船殼板緊密釘合,按船舶的大小長短,少則有五六道隔艙板,多則有一二十道隔艙板,這樣就增加了船體的橫向強度,提高了船體結構的堅固性。

由於水密隔艙具有上述的優越性,因此問世以後不但在國內長期推廣應用,而且還流傳到國外,被各國陸續采用推廣。

關於中國船舶設置水密隔艙的情況,很早就受到國外的讚賞。宋元時期航行在印度洋上的阿拉伯人,大多願意搭乘中國的海船,就是因為中國海船下有水密隔艙,上有舒適的客房,風浪中航行平穩,既安全,又舒服。元朝時期的意大利旅行家馬可·波羅在他的遊記中對中國海船做了詳細的描述。關於水密隔艙,他這樣說:“比較大一些的船隻有13個貨艙,就是船裏麵的隔間,都是用硬木板裝隔的,跟船殼緊密地釘在一起。如果船隻發生意外,忽然觸礁或者受到鯨魚的撞擊而產生漏洞……海水就從破洞流進船艙……船隻一旦發現漏洞,立即把貨物搬到別的艙裏。由於這種艙隔絕得十分嚴密,所以一個艙進水,並不影響其他的船艙。等船隻把損壞的地方修複以後,貨物仍可搬回原處。”