中國古代船隻建造技術有哪些強項?

有哪些是很好的創意。 哪些比同時代的西方比有優勢的?


多圖慎入!只收藏不點贊的都是流氓呀……哭……

中國古代在造船術上的強項,或者說貢獻,具體說有舵、縱帆、水密隔艙(watertight bulkheads)和水鳥形船體四項。中國造船技術的整體落後於西方要到明朝之後。(阿拉伯人發明的三角帆是造船航海史上非常重要的一個發明,可惜不是中國人發明的,但不能不提一下,因為實在太重要了,逆風行駛就靠它……)

細說之前,先來個中西方對比的直觀感受吧,上面是鄭和下西洋乘的船,下面是哥倫布探險乘的船。

不能說明我們的航海技術厲害,但能夠一定程度上反映出明朝的造船技術還是不錯的。

地中海地區大概是世界上最早開展海上貿易的地區,為了保護自己的商船,早在公元前10世紀腓尼基人就建造了「wargalley」,就是下圖這個:

【wiki上找到的圖片,英語不錯的自己看哈……Galley】

注意到船下面那排側槳(sideoar),除了用於划水產生動力以外,最主要的一個作用還用來控制方向。因為那時歐洲人還不知道用舵。

稍後希臘人和羅馬人造的也是這種類型的船。這附圖準確來說應該是「wargalley」,是戰船。和商船相比,最大差別就是戰船槳數很多,而商船隻在靠近船尾的地方左右各有一隻側槳(sideoar)。主要是控制方向。這種事情直到歐洲從中國學到了舵才有所改觀。

縱帆

有考古結果表明,中國早在五千年前就已經發明了舵,不過舵和縱帆組合在一起才是大殺器!所以讓我們來看看縱帆:

這是一種縱向安置的風帆。縱帆的優點是可以利用分力、合力原理,可以「船駛八面風」,只有「當頭風」不可行駛。

中國早在戰國時代(公元前三世紀)就已經使用的「縱帆」( fore-and-aft sail),利用縱帆有一個必要條件,就是要能靈活調整船頭方向。在中國,那是通過使用安置在船尾的「」(rudder,全稱stern rudder,尾舵)來實現的。

歐洲人從中國學來了舵和縱帆,從阿拉伯人那裡學來了三角帆,大約在公元13世紀的時候,西班牙人和葡萄牙人得以建造出名叫「caravel」的輕帆船。這種輕帆船深刻的影響了世界的格局,因為:

迪亞斯(Bartholomeu Dias)1488年發現好望角(Cape of Good Hope),

哥倫布(Christopher Columbus)1492年發現新大陸,

達·伽馬(Vasco da Gama)1498年穿過印度洋到達亞洲,

麥哲倫(Ferdinand Magellan)1519-1522年間完成第一次環球航行,

據說,用的都是這種船

Caravel

水密隔艙(watertight bulkheads)

這是一種造船技術,指的是將船體分成許多個艙區,各個互不相通,這樣當船在航行時,如果某幾個艙區破損進水,船仍然不會沉沒。這樣的設計提升了船的安全性。水密隔艙最早是由中國人發展出來的技術,在宋代的船隻就有使用這樣的技術。

水密隔艙技術對遠洋航行的作用太過巨大,這個得重點提一提,水密艙壁作用:

  • 一、是能起到加固船體作用,增加船體構造強度。由於艙壁跟船殼板緊密連結,起著加固船體的作用,不但增加了船舶整體的橫向強度,而且取代了加設肋骨的工藝,使造船工藝簡化。

  • 二、是水密艙壁將艙與艙之間嚴密分開,在航行中,即使有一兩個艙破損進水,水也不會流到其他艙。從船的整體來看,仍然保持有相當的浮力,不致沉沒。如果進水太多,船支撐不住,只要拋棄貨物,減輕載重量,也不至於很快沉入海底。如果船舶破損不嚴重,進水不多,只要把進水艙區里的貨物搬走,就可以修復破損的地方,不會影響船舶繼續航行。因此,水密艙壁既提高了船舶的抗沉性能,又產加了遠航的安全性能。

  • 三、是採用水密艙壁將船艙劃分成許多艙室,貨物的裝卸和管理比較方便。不同的貨主可以同時在個別的艙區中裝貨和取貨,提高了裝卸的效率,又便於進行管理。便於貨物裝卸、保管,可提高貨物裝卸效率。

自wiki:水密隔艙

歐洲人學習舵和縱帆的具體事迹已不可考,但水密隔艙的學習是有跡可查的,引進者是1795年受命為英國皇家海軍造船的薩繆爾·邊沁(SamuelBentham,1757-1831)。使用水密隔艙不但大大增加了船體強度,更重要的是不至一處破損就水漫全船,難以封堵。有了水密隔艙,歐洲船舶可以說已經達到帆船時代的最高水平。

水鳥形船體

歐洲人將船體的最寬處放在中部靠前的地方,這是仿魚,而中國船體的最寬處卻放在中部靠後,這是仿水鳥。後來的流體力學研究證明,中國人的做法更科學,因為一般船舶都不是像魚那樣在水裡游,而是像水鳥(例如鴨和鵝)那樣在水與空氣兩種介質之間划行的。認識到這一點以後,西方的船舶也像中國的船那樣,把最寬處放在中部靠後的位置了。中國造船的這一理念應該算是領先。

為了加強一下印象,讓我們再來看看這個:

感受下,確實如此哈……參考:中國古代造船技術貢獻,wiki百科……


不要拿那個模型說事情,都是胡亂推測的。 沒有船能迎風行駛,帆船都可以逆風,就是和風形成一個角度,通過水的阻力和風壓形成的合理做到逆風。這和那種帆沒有區別。 知乎上有逆風行駛原理 ,自己找。 中國帆船上百種,南到北各種不同,哪有一種的代表。


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