理论教育 跨洋利器:郑和宝船技术剖析,图纸再现

跨洋利器:郑和宝船技术剖析,图纸再现

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:郑和宝船基本结构如图5-17所示。图5-17宝船基本结构图如图5-18所示,宝船复原后有双层甲板,共设有28道舱壁,除第1、2、3号舱壁延伸至下甲板外,其余舱壁均至主甲板。图5-18宝船各层甲板图宝船上层建筑基本结构图依托于总布置图,用厚35 mm的木板作舱室壁板划分舱室。船舶外板采用双重板结构,参考泉州出土的宋代海船,外板内层板采用直角启口板对接,内层板采用平面对接。文物与规范基本是一致的。

跨洋利器:郑和宝船技术剖析,图纸再现

郑和宝船基本结构如图5-17所示。

图5-17 宝船基本结构图(纵剖视图 单位:mm)

如图5-18所示,宝船复原后有双层甲板,共设有28道舱壁,除第1、2、3号舱壁延伸至下甲板外,其余舱壁均至主甲板。与许多欧洲古船广设横向肋骨以增强横向强度的模式不同,中国古船是以多数横舱壁来保证横向强度和船舶总体刚性的。在舱壁与外板的交接处,设有舱壁肋骨,以船舶中部最宽处为界,船中以前的肋骨都装在壁板之后,船中以后的肋骨都装在壁板之前。这种装配方式可以保证舱壁不至于向后或向前位移,从而极有利于船舶总体刚性。这种结构在韩国出土的新安船和前文提到的宋朝泉州船上都有体现。

在船舶下方设置两对纵向横梁,上铺木铺板,下方放土石压载,上方可住人或放置货物。

图5-18 宝船各层甲板图(单位:mm)

宝船上层建筑基本结构图依托于总布置图,用厚35 mm的木板作舱室壁板划分舱室。如图5-19所示。

图5-19 舱室基本结构图(甲板与舱底)

主甲板厚300 mm、下甲板厚200 mm、木铺板厚150 mm。揭去木板后,显示骨架平面图,如图5-20所示。

图5-20 骨架平面图

宝船第16号舱壁横剖面图,如图5-21所示。图中, 1. 龙骨,2. 排水孔,3. 龙骨补强材,4. 龙骨翼板,5. 龙骨副翼板,6. 木铺板,7. 木铺板纵梁,8. 密封横舱壁板,9. 榫槽,10. 舭龙骨,11. 舭龙骨腹板,12. 下甲板,13. 下甲板边板,14. 抱梁肋骨,15. 横梁,16. 主甲板,17. 主甲板边板,18. 大拉,19. 舷墙。

图5-21 第16号舱壁横剖面图

除首尾防撞舱壁、桅舱的前后壁外,每一道水密舱壁下方都留有流水孔,可用木塞或麻棉布堵上。从横剖面图上可见,舱壁相邻板列采用凹凸槽平对接,并凿有4个榫孔,以利于保持舱壁的形状,从而保持船体的整体刚性。

船舶外板采用双重板结构,参考泉州出土的宋代海船,外板内层板采用直角启口板对接,内层板采用平面对接。双重板每层有150 mm厚,从而使外板厚度达到300 mm。船壳板叠成阶梯状,使船在风浪中颠簸时减少左右摇摆,以获得较大的稳性。船壳板作为纵向强力构件,必须具有足够的强度,若用单层板,不仅弯板困难,而且由于板材具有的残留应力而有损于强度,是不可取的。用较薄的多重板代替厚板,加工弯曲就容易许多,只要保证多重板之间连接紧固,对船舶的总强度就没有多大影响。此外,多重板结构还可以更好地抵御腐蚀。如在两层板之间填充防海蛆剂,则船蛆不能进入内层壳板,只要更换外层板就可以了。外板的端接缝均选在横舱壁处,以舱壁对外板板列的强力支撑来增强接缝处的连接强度。

水密横舱壁用挂锔连接外板,不但起到使横舱壁支撑外板的作用,而且严格限制了横舱壁的位移。铁钉有枣核钉和铲钉2种,锔钉上有4个钉孔,用铁钉钉在舱壁上。锔钉下端折成直角,用以钩住双重板中内侧的木板。如图5-22所示。

图5-22 锔钉与挂锔的连接形式

宝船龙骨采用双重板结构,上下两重板紧密相接,由于船长过长,采用多根木材相接,端接处用钩子同口连接,上下的端接处错开,并且在上方用龙骨补强材加强强度,最前方的补强材与首柱连成一体。如图5-23所示。

图5-23 龙骨结构图

从出土文物看出龙骨上的补强材长度有一定要求。本复原设计即参照了出土文物,亦参照了现代木船建造规范。文物与规范基本是一致的。

外板在厚度方向上采用前文提到的紧密相连的双重板结构,在纵向上,由于船长很长,曲度较大,将木板纵向拼接,可以采用多种连接方式以满足不同地方的强度要求。但以钩子同口为主。如图5-24所示。

图5-24 钩子同口(www.daowen.com)

复原设计主要构件的尺寸,如表5-1所示。

表5-1 主要构件尺寸表(单位:mm)

(续表)

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