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造船本身應(yīng)用的科技十分廣泛，從船身到引擎的使用,，造船技術(shù)可以分為幾大類,，包含船體（或稱載臺，此部份以基本設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計為主,，依材質(zhì)可再細(xì)分為鋼船,、鋁合金船、玻璃鋼(FRP)船,、水泥船,、木船、皮革船,、塑膠管筏等）,、艤裝（如電子設(shè)備、航儀、家具,、主機(jī)以外其他設(shè)備等）,、輪機(jī)（船用主機(jī)，如蒸氣渦輪機(jī),、燃?xì)鉁u輪機(jī),、柴油引擎、核子反應(yīng)爐等）及電機(jī),。 造船工程是在有記錄的歷史之前的一種專門職業(yè),。 建造船只和船只修理是商務(wù)和軍事的混合工業(yè)，泛指為“海事界”,，故英文為NAVAL ARCHITECTURE,，而不是SHIP BUILDING ENGINEERING。拆船工業(yè)是將船只拆毀的工業(yè),，大部份的船只廢料皆可循環(huán)再用(泛指鋼鐵船只),。 中國的古代,造船技術(shù)和航海技術(shù)是如何發(fā)展的?我國幅員遼闊,內(nèi)陸江河縱橫,湖澤棋布,沿海9000多公里的海岸線綿延圍繞,得天獨(dú)厚。為了征服江海,造福人類,我國古代勞動人民不斷創(chuàng)造和發(fā)展了造船和航海技術(shù),并在許多方面長期領(lǐng)先于世界,。 中國是世界上造船歷史悠久的國家之一,。造船技術(shù)之高舉世公認(rèn),達(dá)到這一步,經(jīng)歷了一個漫長的歷史過程。 一,、最初的船是獨(dú)木舟和木排,、竹排。 《易經(jīng)》有“刳木為舟”的說法,?！柏凇笔瞧书_、挖空的意思,由此可知,這里所謂的“舟”就是挖空木頭制成的獨(dú)木舟,。至于木排和竹排,現(xiàn)在一些邊遠(yuǎn)地區(qū)仍在使用,。獨(dú)木舟和竹排、木排大概是古人看到落葉或樹干在水上漂流,從中受到啟發(fā)的產(chǎn)物,反映了人們征服江海的最初沖動和嘗試,。 二,、春秋戰(zhàn)國時代,我國的造船業(yè)有了長足的發(fā)展。 《左傳》提到公元前525年,吳國對楚國作戰(zhàn)的水軍有稱為“余皇”的大船,這種船類似于近代海軍的旗艦,?！蹲髠鳌愤€提到公元前485年吳國曾派水軍從海路進(jìn)攻過齊國。當(dāng)時吳國的大將伍子胥在回答吳王怎樣訓(xùn)練水軍時,列舉了大翼,、小翼,、突冒、樓舡,、橋舡等船,并說明了它們的不同作用,可見當(dāng)時船的種類已多起來,。那時越國的造船技術(shù)也很先進(jìn),有扁舟,、輕舟等民用船,有戈船等軍用船,有供官府使用的樓船?！对浇^書》上說到越國和昊國都有“船宮”,即船塢或造船工廠,。以上這些,使我們不難想象當(dāng)時水上交通的發(fā)達(dá)和造船技術(shù)的進(jìn)展。 三,、秦漢時期,我國的造船技術(shù)進(jìn)入了成熟階段,。 《漢書》記載,漢代名將馬援曾率領(lǐng)過配備樓船大小二千余艘的龐大海上船隊?！短接[》說,漢武帝時有一種稱為“豫章”的大舡,可載萬人,船上有宮室,。這段記載雖然有夸張之嫌,但那時有些船的規(guī)模很大,已不容置疑,東漢末年劉熙所著《釋名》書中也提到,漢代的大船有好幾層,第一層稱為“廬”,第二層稱為“飛廬”,最高的一層稱“爵室”。漢代造的船不但體積大,而且種類多,僅戰(zhàn)船就有“先登”(沖鋒船),、“斥侯”(偵察船)、“艨沖”(戰(zhàn)艦),、“赤馬”(快船)等等,。1974年,在廣州發(fā)現(xiàn)了一個巨大的秦漢時期的造船工場,它有3個東西向并列的造船臺,長約80米。發(fā)掘情況表明,我國的造船技術(shù)在當(dāng)時的確達(dá)到了相當(dāng)高的水平,。 四,、秦漢以后,我國的造船技術(shù)進(jìn)步快速。 據(jù)統(tǒng)計,到本世紀(jì)50年代,各類船只達(dá)千種左右,僅海洋漁船即有二三百種之多,。在這些船中,尤以沙船和福船最負(fù)盛名,。 沙船是一種平底船。它底平吃水淺,不怕擱淺,受潮水影尾,船體寬大,又有各種保持穩(wěn)性的措施,故穩(wěn)定性好;它多桅多帆,吃水淺,阻力小,航速較快;它大都使用多個水密隔艙,有很強(qiáng)的抗沉能力,。由于沙船性能如此優(yōu)越,所以沿江沿海都有它的蹤跡,使用范圍非常廣泛,。我國最先駛抵非洲的就是沙船。 福船是一種尖底海船,與沙船相比,它更適于遠(yuǎn)海航行,。宋人稱“海舟以福建為上”,明代水師以福船為主要戰(zhàn)船,可見其享譽(yù)日久,威力之大,。這種船高大如樓,底尖上闊,首尾高昂,吃水達(dá)4米,全船分4層,下層裝土石壓船,保持船體穩(wěn)定,二層住兵士,三層是操作場所,上層是發(fā)射弓箭火炮的地方,居高臨下,容易克敵制勝。 除了沙船和福船外,我國古代還造出許多可以適應(yīng)各種不同地理環(huán)境和不同性能要求的船只,。例如,戰(zhàn)國時期就有舫船,這是一種兩船并連在一起的雙體船,穩(wěn)定性好,便于裝貨載人,。漢代樓船高大雄壯,三國時的海上大船長達(dá)20丈,宋代有長36丈、寬4.1丈的車船(槳輪船),明代有鄭和寶船,還有兩頭船,、蜈蚣船,、連環(huán)舟、子母舟以及其他新型船艦,。連環(huán)舟分前后兩截,前截沖炸敵船,后截脫環(huán)駛回,。子母舟內(nèi)藏有小船,入敵陣后起火與敵船同毀,戰(zhàn)士乘小船返回。這些不同類型,、不同用途的船只各逞其能,、大放異彩,。 我國古代造船技術(shù)不斷提高的表現(xiàn)之一,是船舶動力設(shè)施的不斷進(jìn)步。 我國幾處新石器文化遺址中出土有短木槳,表明4000多年前已用槳劃船,。春秋戰(zhàn)國時期開始使用槳架,船工可以站著用全力劃動兩根長槳,。漢代有些船上使用許多支槳。長沙203號漢墓出土了一個有17支槳的船模型,兩側(cè)各有8支槳,尾部有一支船槳,。漢代還出現(xiàn)了櫓,這是一種比槳更有效的劃船工具,。俗話說“一櫓三槳”,說明櫓的效率是槳的兩倍甚至三倍,這是因為用槳劃船,一半做實(shí)功、一半做虛功,而櫓的整個運(yùn)動過程都做實(shí)功,。 作為以槳行船的發(fā)展,我國古代出現(xiàn)過槳輪船,。它是以槳片做成槳輪,用腳踏之,驅(qū)動船只前進(jìn)?！缎绿茣份d李皋常運(yùn)用巧思,為戰(zhàn)艦挾二輪,踏之翔風(fēng),疾若掛帆席”,。 《宋史?岳飛傳》稱洞庭湖楊么用輪船,“以輪激水,其行如飛?！彪m然槳輪船用人力不如帆船用風(fēng)力經(jīng)濟(jì)而未能廣泛使用,但它把槳楫改為槳輪推進(jìn),把槳楫的間歇推進(jìn)改為槳輪的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)推進(jìn),在船舶推進(jìn)技術(shù)上還是很有意義的,。近代的輪船,開始時也是利用蒸汽機(jī)推動兩邊水輪劃水前進(jìn)的。 充分而靈巧地利用風(fēng)力,是我國古代造船和航海技術(shù)高度發(fā)展的標(biāo)志之一,。 用槳櫓劃船只能在近海航行,要駛向遠(yuǎn)海,必須借助風(fēng)力,。漢魏時期,我國船工開始較多地使用帆。起初是單槌單帆,帆也不大,船走得不快,以后逐漸發(fā)展到多帆,甚至多達(dá)12帆,。帆多可以充分利用風(fēng)力,同時也增加了操作的復(fù)雜性,如遇風(fēng)暴突然來臨,不能及時把帆降下,就有折桅翻船的危險,。于是又改為一桅一帆,但帆的面積加大了。這樣既能充分利用風(fēng)力,又便于操作和節(jié)省勞力,。 航海技術(shù) 《竹書紀(jì)年》里提到這樣一件事:夏朝的第8代王帝芒曾“東狩于海,獵大魚”,。這表明我國可能在夏代就已有了航海事業(yè)。 春秋戰(zhàn)國時代,隨著造船業(yè)的進(jìn)步,內(nèi)河航運(yùn)和海上交通都有發(fā)展,。秦始皇在統(tǒng)一南方的戰(zhàn)爭中,曾組織過一支能運(yùn)輸50萬大軍用糧的船隊,。在漢代,我國和東南亞各國有了較多的海上交往,漢武帝時,我國的航船已進(jìn)入印度洋,到達(dá)印度半島的南端。東漢時,我國和天絲(印度)的海上交通也很暢盛,公元116年曾和印度洋以西的羅馬帝國發(fā)展了海上交通,。南北朝時期,我國的海船已進(jìn)入波斯灣,與阿拉伯國家發(fā)生了直接的海上交往,。出現(xiàn)了《宋書》所說的“舟舶繼路,商使交屬”的盛況。唐代,在海上交通和造船技術(shù)方面有更大的進(jìn)步,朝廷在廣州專門設(shè)立了“市舶使”的官職來管理造船和航海事業(yè),進(jìn)行對外貿(mào)易,。那時中國船只頻繁往來于東南亞和印度洋沿岸,與東非和北非國家進(jìn)行貿(mào)易往來,。直到現(xiàn)在,當(dāng)?shù)氐囊恍﹪胰苑Q中國船為“唐船”。 一,、宋元兩代,我國對外貿(mào)易和海上交通空前繁盛,。 宋代中國海船已能橫渡大西洋,開辟了直達(dá)東非的航線。南宋時,僅海關(guān)稅收即年達(dá)200萬貫,占全國財政收入的21%,可以想象當(dāng)時航海事業(yè)之興盛,。元代,泉州港成為最大的外貿(mào)中心,擁有海船多達(dá)1萬5千多艘,。元代還在泉州建造了指引船舶進(jìn)出口的燈塔――六勝塔,至今還屹立在泉州海岸,。明代則有鄭和七下西洋這一壯舉。 二,、航海事業(yè)的發(fā)展是與航海技術(shù)的不斷進(jìn)步密不可分的,。 古代的航海技術(shù)主要分為天文航海技術(shù)和地文航海技術(shù)。 1,，天文航海技術(shù)主要是指在海上觀測天體來決定船舶位置的方法,。 在浩渺無邊的海洋中,辨別方向?qū)τ诤胶Ｈ蝿?wù)的完成和船員的生命安全至關(guān)重要,所以,我國古代船舶出航海上時,很早就知道觀看天體以辨明方向。西漢時問世的《淮南子》中說過,如在大海中乘船而分不清方向,觀看北極星便可明白,。直到北宋以前,夜觀星辰,晝看太陽還是航海人辨別方向的主要方法,。到了北宋,才加了一條:陰天看指南針。 大約到元明時期,我國天文航海技術(shù)有了很大發(fā)展,已能通過觀測星的高度來確定地理緯度,這種方法當(dāng)時叫“牽星術(shù)”,這是我國古代航海天文學(xué)的先驅(qū),?！盃啃切g(shù)”的工具是12塊正方形木板,叫牽星板,最大的一塊邊長24厘米,以下每塊遞減2厘米,最小的一塊邊長2厘米,另有用象牙制成的一小方塊,四角缺刻,缺刻四邊的長度分別是上面所舉最小一塊方板邊長的四分之一、二分之一,、四分之三和八分之一,。比如用牽星板觀測北極星,左手拿木板一端的中心,手臂伸直,眼看天空,木板的上邊緣是北極星,下邊緣是水平線,這樣便可以測出所在地的北極星距水平線的高度,高度高低不同可以用幾塊木板和象牙板替換調(diào)整使用。求得北極星高度后,便可以計算出所在地的地理緯度,。 經(jīng)對照,用“牽星法”計算出的地理緯度和現(xiàn)在各地的地理緯度基本相合,可見明代天文航海技術(shù)已相當(dāng)先進(jìn),。 2,，我國古代地文航海技術(shù)的成就,包括航行儀器如航海羅盤,、計程儀、測深儀的發(fā)明和創(chuàng)造,以及針路和海圖的運(yùn)用等,。 我國發(fā)明指南針后,很快用于航海,成為航海羅盤,。國外關(guān)于使用羅盤的最早記載是在1180年,比我國晚了將近100年。 計程儀又叫測程儀,。關(guān)于如何在航行中測算航速航程,三國時有人作了這樣的記載:在船頭上把一木片投入海中,然后從船首向船尾快跑,看木片是否同時到達(dá),以確定航速航程,。這是計程儀的雛形,一直到明代還是用這個方法,不過規(guī)定得更加具體罷了。我國古代這種計程方法,和近代航海中扇形計程儀的原理很相似,。 我國最遲在唐代末年已有測深的設(shè)備,。一種是“下鉤”深,一種是“以繩結(jié)鐵”測深,能測深達(dá)60多尺,這是淺水測深。再晚一些,則用綱,即大繩測深,?！熬V長五十余丈,才及水底”,這已是深水測深了。南宋末吳自牧《夢粱錄》提到,當(dāng)時“船上測水深約有七十余丈”,可見我國宋代已有比較熟練的深水測深技術(shù)了,。 航海中主要是用指南針引路,所以叫做針路,。記載針路有專書,這是航海中日積月累而成的,是出海航行的重要參考料。至于海圖,北宋徐競《高麗圖經(jīng)》上已有海道圖,這是我國航海海圖最早的記載,可惜原圖已失傳,。我國現(xiàn)存最早的海道圖,是明初《海道經(jīng)》里附刻的海道指南圖,。明茅元儀輯《武備志》,卷末附有著名的鄭和航海圖,。研究15世紀(jì)中外交通史和航海技術(shù)史,都把這幅圖作為重要的依據(jù)。 航海史上的壯舉一一鄭和七下西洋 明朝在宋元時代航海事業(yè)興盛繁榮的基礎(chǔ)上,造船和航海方面又有了新的發(fā)展,。明初,在南京鐘山種植了幾千萬株桐樹和漆樹,又在今南京等地設(shè)立規(guī)模很大的船廠,制造了許多大海船,。這些為鄭和七下西洋作了物質(zhì)上的準(zhǔn)備。 鄭和本姓馬,回族,云南昆陽(今并入晉寧)人,。他的祖父和父親都到過伊斯蘭教圣地麥加,故幼時就對外洋情況有所了解,。明初入宮做宦官,從燕王朱棣起兵,賜姓鄭。后來朱棣做了皇帝,即明成祖,便提升他做內(nèi)官監(jiān)太監(jiān),。由于他小名叫“三?！?人們稱他為“三保太監(jiān)”或“三寶太監(jiān)”。 明成祖為了加強(qiáng)與海外各國的聯(lián)系,決定動用國家的力量,組織一支強(qiáng)大的船隊,前往西洋一帶進(jìn)行商業(yè)和外交活動,。鄭和是朱棣的親信,能言善辯,熟悉軍事,加上出身于信奉伊斯蘭教家底(當(dāng)時西洋帶的商業(yè)大都掌握在伊斯蘭教商人之手),因此朱棣讓鄭和做了這個船隊的首領(lǐng),。 鄭和的船隊有62艘大海船,稱為“寶船”其中最大的長44丈,寬18丈,可容千人,載重量達(dá)800噸。鄭和帶領(lǐng)水手,、官員和士兵27000余人,于公元1405年從劉家港揚(yáng)帆出航,62艘大船按次排成一字長蛇陣,浩浩蕩蕩,沿著我國東南海岸,駛向波瀾壯闊的海洋,開始書寫世界航海史上光輝燦爛的一頁,。 在此后的28年中,鄭和領(lǐng)導(dǎo)了7次大規(guī)模的遠(yuǎn)程航海,航程達(dá)1萬余里,先后到過30多個國家和地區(qū),最遠(yuǎn)曾達(dá)非洲東岸、紅海和伊斯蘭教圣地麥加,促進(jìn)了我國和亞非各國的好始系和貿(mào)易往來,。 |
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