理论教育 船舵:跨洋利器的技术剖析

船舵:跨洋利器的技术剖析

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:舵又称为柁、柂、舳、水关,它是能按照操驾人员需要,使船舶保持直航或改变航行方向的船舶操纵的主要设备。船舶航行必须能控制方向,失去方向控制,轻则碰撞、搁浅,重则船毁人亡。船舶有时要朝某一方向直航,有时由于航道弯曲和避让、掉头等,需要灵活转向,如果风大浪大、水流急、多滩礁、船吨位大等,舵的重要性就更突显出来。

船舵:跨洋利器的技术剖析

舵又称为柁、柂、舳、水关,它是能按照操驾人员需要,使船舶保持直航或改变航行方向的船舶操纵的主要设备。

船舶航行必须能控制方向,失去方向控制,轻则碰撞、搁浅,重则船毁人亡。舵就是用来掌握船舶航行方向的设备。船舶有时要朝某一方向直航,有时由于航道弯曲和避让、掉头等,需要灵活转向,如果风大浪大、水流急、多滩礁、船吨位大等,舵的重要性就更突显出来。古文献记载到船如果“舵失针(指南针)迷,如坐积薪而待燃”,可知舵对行船是多么重要。

文物和文献都证明,中国至少在东汉就发明使用了船尾舵,由于舵叶上出现了吊舵孔,可以认为,中国的船尾舵很早就是可升降的舵了。到了北宋,中国又发明使用了平衡舵,而且普遍地应用在内河船舶上,而当时的欧洲还没有舵。与非平衡舵比较,在相同情况下,平衡舵可以减小转舵所需力矩,操舵省力。在中国古代的南方,特别是广东一带,又发明使用了开有菱形孔的开孔舵,开孔舵对舵效影响很小,但却可减少操舵时所需转舵力矩。

从吴太守万震所著《南州异物志》可知,早在三国时期,中国古代木船的船帆已经是可转动便于操纵的帆了,可以利用“八面风”,这也得益于舵的发明,船舶即使在逆风情况下,调整好帆角,配合好舵,采用“之”字航行,也能到达目的地。这种高超的帆与舵配合技术,就是“看风使舵”的由来。

船尾舵是中国古代对船舶技术的一项重大发明,后传到了国外,公元10世纪阿拉伯地区开始使用,1180年欧洲开始使用,为发展世界造船业和航海事业做出了巨大的贡献。

船尾舵制造简单、成本低、使用安全可靠。直至今天,从小到几十吨,大到二三十多万吨的各国各类船舶的操纵设备,绝大多数仍然是用船尾舵,它应用最为广泛。

1. 文献文物考证

东汉刘熙《释名·释船》第二十五有:“其尾曰柁,柁,拖也,在后见拖曳也,且弼正船使顺流不使他戾也。”[5]这是古文献(图8-1)对舵的专业描述。

图8-1 东汉刘熙《释名·释船》对柁的解释

舵还有一些别名,如舳、柂和柁等。杨雄《方言》卷九中:“舡后曰舳,好舳制水也。”郭璞《江赋》中有“凌波纵柂”;鲍照《芜城赋》中有“柂以漕渠”;南北朝梁顾野王《玉篇》中,称舵为柁。

北宋曾公亮《武经总要》中绘出了楼船、斗舰、走舸、海鹘战船的船尾舵[6],如图8-2所示。

图8-2 《武经总要》中绘出的船尾舵

李昉等《太平御览》卷七六八—卷七七一[7],舟部一—舟部四:《释名》曰,“舡尾曰柂,拖也,在后见拖曳且弼正舡不使他戾也”见图8-3所示;《孙放别传》曰,“……不见舡柂耶在后所以正舡”;《浔阳记》曰,“庐山西岭有甘泉,曾见一柂从山岭流下,此溪中人号为柂下溪,宣穆所遣人,见山湖中有败艑而后柂流下,信其不妄”。

南宋周去非《岭外代答》:“钦州海山,有奇材二种,一曰紫荆木,……,一曰乌婪木,用以为大船之柂,极天下之妙也。……他产之柂,长不过三丈,以之持万斛之舟,犹可胜其任,以之持万斛之蕃舶,卒遇大风于深海,未有不中折者,唯钦产缜理坚密,长几五丈,虽有恶风怒涛,截然不动,……真凌波之至宝也。”[8]

图8-3 宋李昉等《太平御览》中提到的柂

中国古代绘画作品表现船舵的内容也非常丰富。

唐代郑虔(685—764)绘画作品中绘出了船尾舵,如图8-4所示。

图8-4 唐代郑虔画作中的船尾舵

五代北宋郭忠恕(917—977)《雪霁江行图》中绘出了船尾舵,台北故宫博物院藏。

北宋张择端《清明上河图》(1111年)画卷中绘出了汴河船平衡舵,故宫博物院藏。

北宋王希孟《千里江山图》(1113年)画卷中绘出了平衡舵,故宫博物院藏。

宋代佚名《江天楼阁图轴》中绘出了船尾舵,如图8-5所示,南京博物院藏。

图8-5 《江天楼阁图轴》

日本长崎博物馆藏《长崎名胜图绘》、“海船图”、长崎美术博物馆藏“唐船图”、日本江户时代的船画“唐船之图”和《点石斋画报》等亦有描绘舵,如图8-6、8-7所示。

图8-6 明末清初福州造广东船(取自日本“唐船之图”)

图8-7 明末清初南京沙船(取自日本“唐船之图”)

大量船画绘出了中国船的船尾舵,上述的明清文献对船尾舵也都有记述,有的甚至很详细。

1955年,广州东郊东汉墓出土1艘陶船模,船尾有舵(完整),如图8-8所示,中国国家博物馆藏。

图8-8 广州东郊东汉墓出土的陶船模

1999年,安徽柳孜运河出土的唐代船有1个完整的船尾舵,如图8-9所示,安徽淮北市博物馆藏。

图8-9 安徽柳孜运河出土的唐代船有船尾舵

1978年,天津静海元谋口出土的宋代内河船上有完整的平衡舵,如图8-10所示。

图8-10 天津静海元谋口出土的宋代内河船

1974年,福建泉州湾出土的宋代海船有舵承座,福建省泉州海外交通史博物馆藏。

1979年,宁波东门口交邮工地出土的宋代海船有舵承座,宁波博物馆藏。

江苏太仓浏河城厢出土了元代长6米多的海船舵(不够完整),如图8-11所示,太仓博物馆藏。(www.daowen.com)

图8-11 江苏太仓浏河城厢出土的元代海船舵

2010年,山东菏泽出土的元代运河船有完整的平衡舵,如图8-12所示。

图8-12 山东菏泽出土的元代运河船的平衡舵

1956年,山东梁山宋金河故道出土的明初军用运输船有舵承座和完整的舵,山东博物馆藏。

1957年,南京汉中门外中保村出土了明代长11.07米铁力木海船舵杆,如图8-13所示,中国国家博物馆藏。

图8-13 南京汉中门外中保村出土的明代的铁力木海船舵杆

1984年,山东蓬莱蓬莱水城出土了明代古战船有舵承座,蓬莱市登州博物馆藏。

1984年,山东蓬莱蓬莱水城出土了明永乐十年(1412年)六月有文字记载的长8.18米(二丈八尺)的紫檀木舵杆毛料一根,如图8-14所示。上有阴刻文字3行46个字:“黄字三百十五号一根长二丈八尺厚一尺二寸舵头破心闪脚破开一尺五寸巴节三个永乐十年六月日进四百料。”蓬莱市登州博物馆藏。

图8-14 山东蓬莱蓬莱水城出土的紫檀木舵杆毛料

2003—2004年,江苏南京明代宝船厂遗址第六作塘出土了明代海船舵2个,舵杆完整,舵叶不完整,舵杆分别长10.06米和10.925米,如图8-15所示,南京市博物馆藏。

图8-15 南京明代宝船厂遗址第六作塘出土的明代海船舵

长江口古海船舵(可能为明代),舵杆为铁力木,杆长7.05米,古舵完整,上海中国航海博物馆藏。

山东长岛出土了海船舵(舵叶不完整,可能为清代),如图8-16所示,长岛县珍存。

图8-16 山东长岛出土的海船舵

图8-17 复原设计郑和宝船的船舵图

2. 复原设计

复原的郑和宝船采用常规的非平衡海船舵,上有吊舵孔,操舵用舵牙关门棒(操舵柄),后断水梁(尾封板)上装有舵承座,配备有升降舵的绞车。在复原设计中,舵杆长度为22.5 m,舵杆在纵材处直径为1 m,下端直径为0.75 m;舵叶厚270 mm,舵叶面积约30 m2;舵牙关门棒(操舵柄)直径为0.5 m。如图8-17所示。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈