中国古代造船技术

倾城马哥 · 发表于 2009-10-28 17:12:11

中国有漫长的海岸线，仅大陆海岸线就有18000多公里。又有6000多个岛屿环列于大陆周围，岛屿岸线长14000多公里，它们绵延在渤海、黄海、东海、南海的辽阔水域并与世界第一大洋--太平洋紧紧相连，这就为我们的祖先进行海上活动，发展海上交通提供了极为有利的条件。要进行航海活动就要有船只。我国的造船史绵亘数千年，早在远古就开始了。

早在新石器时代（约10000年--4000年前），我们的祖先就广泛使用了独木舟和筏，并以其非凡的勇气和智慧走向海洋，为我国的航海业奠定了基础。据考证，筏，舟船发明以前出现的第一种水上运载工具，就是新石器时期我国东南部的百越人发明的。
秦汉时期，我国造船业的发展出现了第一个高峰。秦始皇在统一中国南方的战争中组织过一支能运输50万石粮食的大船队。据古书记载，秦始皇曾派大将率领用楼船组成的舰队攻打楚国。统一中国后，他又几次大规模巡行，乘船在内河游弋或到海上航行。

到了汉朝，以楼船为主力的水师已经十分强大。据说打一次战役，汉朝中央政府就能出动楼船2000多艘，水军20万人。舰队中配备有各种作战舰只，有在舰队最前列的冲锋船"先登"，有用来冲击敌船的狭长战船"蒙冲"，有快如奔马的快船"赤马"，还有上下都用双层板的重武装船"槛"。当然，楼船是最重要的船舰，是水师的主力。楼船是汉朝有名的船型，它的建造和发展也是造船技术高超的标志。

秦汉造船业的发展，为后世造船技术的进步，奠定了坚实的基础。三国时期孙吴所据之江东，历史上就是造船业发达的吴越之地。吴国造的战船，最大的上下五层，可载3000名战士。以造船业见长的吴国在灭亡时，被晋朝俘获的官船就有5000多艘，可见造船业之盛。到南朝时，江南已发展到能建造1000吨的大船。为了提高航行速度，南齐大科学家祖冲之（公元429年-500年）"又造千里船，于新亭江试之，日行百余里"（《南齐书》卷五二）。它是装有桨轮的船舶，称为"车船"。这种船利用人力以脚踏车轮的方式推动船的前进。虽然没有风帆利用自然力那样经济，但是这也是一项伟大的发明，为后来船舶动力的改进提供了新的思路，在造船史上占有重要地位。
唐宋时期为我国古代造船史上的第二个高峰时期。我国古代造船业的发展自此进入了成熟时期。秦汉时期出现的造船技术，如船尾舵、高效率推进工具橹以及风帆的有效利用等等，到了这个时期得到了充分发展和进一步的完善，而且创造了许多更加先进的造船技术。隋朝是这一时期的开端，虽然时间不长，但造船业很发达，甚至建造了特大型龙舟。隋朝的大龙舟采用的是榫接结合铁钉钉联的方法。用铁钉比用木钉、竹钉联结要坚固牢靠得多。隋朝已广泛采用了这种先进方法。

到了唐宋时期，无论从船舶的数量上还是质量上，都体现出我国造船事业的高度发展。具体来说，这一时期造船业的特点和变化，主要表现在以下几个方面：

一是船体不断增大，结构也更加合理。船只越大，制造工艺也就越加复杂。唐朝内河船中，长20余丈，载人六七百者已屡见不鲜。有的船上居然能开圃种花种菜，仅水手就达数百人之多，舟船之大可以想见。宋朝为出使朝鲜建造了"神舟"，它的载重量竟达1500吨以上。有的大海船载重数万石，舵长达三-五丈。唐宋时期建造的船体两侧下削，由龙骨贯串首尾，船面和船底的比例约为10∶1，船底呈V字形，也便于行驶。

二是造船数量不断增多。唐宋时期造船工场明显增加。唐朝的造船基地主要在宣（宣城）、润（镇江）、常（常州）、苏（苏州）、湖（湖州）、扬（扬州）、杭（杭州）、越（绍兴）、台（临海）、婺（金华）、江（九江）、洪（南昌）以及东方沿海的登州（烟台）、南方沿海的福州、泉州、广州等地。这些造船基地设有造船工场，能造各种大小河船、海船、战舰。唐太宗曾以高丽不听勿攻新罗谕告，决意兴兵击高丽。命洪、饶（江西波阳）、江三州造船400艘以运军粮。又命张亮率兵四万，乘战舰500艘，自莱州（山东掖县）泛海取平壤。可见唐朝有极强的造船能力。到了宋朝，东南各省都建立了大批官方和民间的造船工场。每年建造的船只越来越多，仅明州（浙江宁波）、温州两地就年造各类船只600艘。吉州（江西吉安）船场还曾创下年产1300多艘的记录。

明朝时期，我国造船业的发展达到了第三个高峰。由于元朝经办以运粮为主的海运，又继承和发展了唐宋的先进造船工艺和技术，大量建造了各类船只，其数量与质量远远超过前代。元朝初期仅水师战舰就已有17900艘。元军往往为一个战役就能一举建造几千艘战船。此外还有大量民船分散在全国各地。元朝时，阿拉伯人的远洋航行逐渐衰落，在南洋、印度洋一带航行的几乎都是中国的四桅远洋海船。中国在航海船舶方面居于世界首位，它的性能远远优越于阿拉伯船。元朝造船业的大发展，为明代建造五桅战船、六桅座船、七桅粮船、八桅马船、九桅宝船创造了十分有利的条件，迎来了我国造船业的新高潮。

据一些考古的新发现和古书上的记载，明朝时期造船的工场分布之广、规模之大、配套之全，是历史上空前的，达到了我国古代造船史上的最高水平。主要的造船场有南京龙江船场、淮南清江船场、山东北清河船场等，它们规模都很大。明朝造船工场有与之配套的手工业工场，加工帆篷、绳索、铁钉等零部件，还有木材、桐漆、麻类等的堆放仓库。当时造船材料的验收，以及船只的修造和交付等，也都有一套严格的管理制度。正是有了这样雄厚的造船业基础，才会有明朝的郑和七次下西洋的远航壮举。

总之，在经过秦汉时期和唐宋时期两个发展高峰以后，明朝的造船技术和工艺又有了很大的进步，登上了我国古代造船史的顶峰。明朝造船业的伟大成就，久为世界各国所称道，也是我国各族人民对世界文明的巨大贡献。只是到欧洲资本主义兴起和现代机动轮船出现以后，我国在造船业上享有的长久优势，才逐渐失去。
沙船

沙船在唐代出现于江苏崇明。它的前身，可以上溯到春秋时期。沙船在宋代称"防沙平底船"，在元代称"平底船"，明代才通称"沙船"。

沙船有许多特点：第一，沙船底平能坐滩，不怕搁浅。在风浪中也安全。特别是风向潮向不同时，因底平吃水浅，受潮水影响比较小，比较安全。第二，沙船能调俄使斗风，顺风逆风都能航行，甚至逆风顶水也能航行，适航性能好。第三，船宽初稳性大，又有各项保持稳性的设备，所以稳性最好。第四，多桅多帆，帆高利于使风，吃水浅，阻力小，快航性好。

沙船方头方尾，俗称"方艄"；甲板面宽敞，型深小，干舷低；采用大梁拱，使甲板能迅速排浪；有"出艄"便于安装升降舵，有"虚艄"便于操纵艄篷：多桅多帆，航速比较快，舵面积大又能升降，出海时部分舵叶降到船底以下，能增加舵的效应，减少横漂，遇浅水可以把舵升上。沙船采用平板龙骨，比较弱，宽厚是同级缯船　船的百分之四五十，结构强度仍比其他同级航海帆船大。采用多水密隔舱以提高船的抗沉性。七级风能航行无碍，又能耐浪，所以沙船航程远达非洲。

沙船载重量，一般记载说是四千石到六千石（约合五百吨到八百吨），一说是二千石到三千石（约合二百五十吨到四百吨），元代海运大船八九千石（一千二百吨以上）。清代道光年间上海有沙船五千艘，估计当时全国沙船总数在万艘以上。沙船运用范围非常广泛，沿江沿海都有沙船踪迹。早在宋代以前公元十世纪初，就有中国沙船到爪哇的记载。在印度和印度尼西亚都有沙船类型的壁画。

福船

福船是一种尖底海船，以行驶于南洋和远海著称。宋人说："海舟以福建为上。"明代我国水师以福船为主要战船。

古代福船高大如楼，底尖上阔，首尾高昂，两侧有护板。全船分四层，下层装土石压舱，二层住兵士，三层是主要操作场所，上层是作战场所，居高临下，弓箭火炮向下发，往往能克敌制胜。福船首部高昂，又有坚强的冲击装置，乘风下压能犁沉敌船，多用船力取胜。福船吃水四米，是深海优良战舰。

郑和下西洋船队的主要船舶叫宝船，它采用的就是中国古代适于远洋航行优秀船型--福船型。

广船

广船产于广东，它的基本特点是头尖体长，梁拱小，甲板脊弧不高。船体的横向结构用紧密的肋骨跟隔舱板构成，纵向强度依靠龙骨和大维持。结构坚固，有较好的适航性能和续航能力。

中国船舶的历史几乎与人类发展一样长久，数千年来，船舶经历了筏、独木舟、木板船、桨船、木帆船、轮船，螺旋桨到钢质现代船的发展历程，千姿百态的船型、结构、帆装、推进动力反映了人类智慧和创造力的多元化。在中国古代的诸多船舶中，最有影响的也是最著名的包括汉代的楼船，隋朝的大龙舟和明朝的郑和宝船。

汉代的楼船

楼船虽然远在汉代以前就已出现，但它的发展却是从汉代开始的。汉代楼船高十余丈，船上的各层建筑物都各有专名。第一层称为庐，就是房屋，第二层因高居于上，所以称为飞庐，最上层称为雀室，是古船上的　望台，一般派士兵在里面　望、警戒，像鸟一样站在高处观察四周的动静，故称为雀室。楼船不但外观高大巍峨，而且列矛戈、树旗帜，戒备森严，攻防皆宜，是一座真正的水上堡垒。由于楼船身高体大，具威慑力，一般用作指挥船，只是它的行动不够灵便，在水战中，必须与其它战船互相配合。

楼船的甲板上有三层建筑，每一层的周围都设置半人高的防护墙。第一层的四周又用木板围成"战格"，防护墙与战格上都开有若干箭孔、矛穴，既能远攻，又可近防。甲板建筑的四周还有较大的空间和信道，便于士兵往来，甚至可以行车、骑马。

隋朝的大龙舟

公元640年，隋炀帝杨广为了要到扬州一游，命官吏督造龙舟及杂船数十艘。杨广乘坐的大龙舟，高45尺，长200尺，上层有正殿、内殿，东西朝堂，中间两层有120个房间，全部用金玉装饰，还有高三层的龙舟九艘.

大龙舟高数层，船体要用很多大木料。木料的长度有限，这就要求把许多较小较短的木料连结起来。同时，船体的骨架与板之间，船体与上层建筑物之间的连结技术要求很高，连结不好就不坚固，所以在龙舟的结构强度中，连结是极重要的。隋代大龙舟的连结方法是采用榫接结合铁钉钉连。用铁钉比用木钉、竹钉连结要坚固牢靠多了。隋代已广泛采用了这种先进的方法。

郑和宝船

宝船是郑和船队中最大的海船，是明时期中国造船工匠结合之前历代的造船成果，制造的中国航海史也是世界航海上最为巨大的木质帆船。它在船队中的地位，相当于今日大型舰队中的旗舰，为整个船队的主体船舶。明人祝允明在《前闻记》“下西洋”条中所说的“如清和、惠康、长宁、安济、清远之类”的船名，很可能就是这种宝船。郑和船队中的巨型宝船，主要建造于南京宝船厂。
　　据郑和随行人员巩珍的目击纪实，说这种宝船“体势巍然，巨无与敌”。但没有言明宝船的实际尺度。另据《明史》等有关史料所见，宝船尺度最大者，长四十四丈四尺，阔一十八丈；中者，长三十七丈，阔一十五丈（专家对文献记载是否有误，仍在争论）。（根据《中国度量衡制史》记录明尺31.1厘米计算，船长139米，宽56米；若按出土的明代木尺实物28厘米计算，船长124米，宽50米）
　　宝船上的航行设施也不同于一般，据有关资料称，大型宝船设有九桅、张十二帆，其“蓬、帆、锚、舵，非二、三百人莫能举动”（注：如图，中国帆船使用的是扇形帆，与西方的横帆不同）。1957年5月，在南京下关三叉河附近中保村的明宝船厂船坞遗址中，出土一根巨型舵杆，全长11.07米，据舵杆上原有的榫孔测算下来，这支舵的舵叶高度，为6.25米左右。由此足见巨型船体一斑。
　　具体尺寸按照英国学者米尔斯推算，宝船排水量3100吨，可载重2500吨。根据中国学者唐志拔计算（数据载于他的著作《中国舰船史》第七章），宝船排水量应该达到5000～10000吨，而根据1985年集美航专、大连海运学院、武汉水运工程学院合作，按照造船原理和中国式木帆船营造法式将宝船复原后，核算最大好宝船满载排水量约22848吨，取之方型系数0.43，可载重9824吨（见彭德清等编著的《中国航海史》第四章），这应该是最权威最真实的数据。中华先人的伟大智慧令人叹服，相比之下西方的木质帆船始终没有超过10000吨，13～17世纪的欧洲卡拉维尔式帆船排水量2000～4000吨，3～4桅，而且西方大型的木质帆船容易船首位下沉，严重影响航行性能，甚至会导致风暴中船只解体。宝船的出现，说明了我国的造船工艺曾经很好的解决了船体强度和木材榫接的问题，如此巨大的木质船只，依然可以顶住印度洋的狂风恶浪