宋代造船技術有多先進

宋代造船技術有多先進

《清明上河圖》中的船隻

宋代是我國交通運輸發展的鼎盛階段,不管是陸路運輸還是水路運輸都得到了極大發展。尤其是水上交通運輸的發展,助推了宋代的經濟發展,也給人們的生活帶來了極大的便利。當時,宋朝都城開封的汴河、廣濟河、惠民河、金水河連接著黃河、運河和長江,內河運輸十分發達;指南針已經應用到海船上,使航海技術大大提高;巨型帆船已經成為海上交通的重要工具,從廣州、泉州等地可以出航至東南亞、印度洋甚至波斯灣,海上絲路的雛形基本形成。宋代水運之所以如此發達,離不開社會經濟的發展、宋朝政府對海外貿易的重視,而科學技術尤其是造船技術的進步也非常重要。

先進的造船技術為航運提供了載體

“兩宋”時期造船業發展很迅速,技術提升很快,尤其是在船舶的載重量和快航性、抗沉性、適航性、穩定性諸種性能方面,在傳統造船技術基礎上,都有了巨大進步。

宋代的主要海港都有造船工場的設置,以廣州所造的“蕃舶”、泉州的“海舶”、明州的“舶船”為最。還在主要河流沿岸設有內河船的造船場。北宋時,各種船舶大都由南方建造,並設有船坊、船務、船場等管理機構,大部分集中在荊、江、淮、浙等地。南宋時,造船基地分設在臨安、建康、平江、潭州、衡州、贛州、真州、泗州、洪州、荊南、鄂州、嘉州、敘州、瀘州等地。北宋以建造綱(漕)船為主,南宋則名為戰船。北宋至道末年(997年),所造官船累計高達3237艘,在泉州、虔州、潭州等處設造船場26處。所造的新型戰船增多,有多槳船、馬船、鐵壁海鷗戰船、飛虎戰船、無底船等。

在造船工藝上,開始創造使用模型造船技術。《宋會要輯稿》載:“制置司降下船樣兩本,仰差官買木,於本州有管官錢內,各做海船二十五隻。”宋處州知州張觷“嘗欲造大舟,幕僚不能計其值,觷教以造一小舟,量其尺寸,而十倍算之”。張觷使用的就是船模放樣技術,與現代造船放樣原理相同。可見,那時已將造船法式納入了規範化。不僅如此,在修船上,北宋神宗時的宦官黃懷信還創造了船渠修船法。熙寧年間(1068—1077年),在脩金明池中的大龍舟時,黃懷信獻計,先據龍舟尺度在池中挖一大渠,內豎木樁,上置橫樑;然後鑿通金明池,水漂舟於木樑上;再塞閉通道,將渠內水排出,使舟坐於橫樑上後,便施工修整船底;工竣放水入渠浮船出渠,一舉攻克了大船的維修難題。

為了提高船舶性能,當時在船體設計與設備安裝上有了諸多創新。南宋的海船,船底設計成“V”字形,其“上平如衡,下側如刃,貴其可以破浪而行也”。“V型的橫剖面有利於改善船舶的耐波性。尖底和深吃水相配合可有較好的適航性,受到橫向風吹襲時,抗橫漂能力也較強。”為增強快航性,對風帆的設置是:充分利用風勢,以加大船舶的推動力。為此,“大檣高十丈,頭檣高八丈,風正則張布帆五十幅,稍偏則用利篷,左右翼張,以便風勢。大檣之巔,更加小帆十幅,謂之‘野狐帆’,風息則用之”。宋代造船還堅持製造傳統的“短而廣,安不傾危也”的船型,並在船底加固定壓載物以降低重心,確保航船安全,“任風浪漲天,船無有傾側”。平衡舵與舭龍骨的出現,為安全航行創造了極為重要的技術條件。北宋還在木船上安裝減搖龍骨的裝置,就是改善耐波性的重要措施。這種減搖龍骨,顯然是對唐代海鶻船上的“浮板”和“梗水木”的發展。

宋代多以車輪戰船為江防,因而對其建造技術發展到了頂峰,主要是大型化和系列化。輪數增加,每船達到24輪、32輪不等。1183年,南宋陳鏜建造了多達90輪的車船,為此受到宋孝宗的獎賞。宋代對造船木材也極為講究,多用楠木造船,並以欽州所產的名貴烏婪木做船舵,用徽州所產的橙木做船櫓,貴其木質堅硬也。

宋代在傳統造船技術的基礎上又有了新的發展。在海船方面,“巍如山嶽”的神舟與客舟出現;內河出現了載重量大而適於汴水的“歇艎支江船”,長江干流上則有《畫墁集》所說的萬石船。前述的宋代車輪戰船,就其規模堪稱世界之最。

宋代造船技術有多先進

神舟(模型)

巨輪神舟成為海上客運“老大”

北宋時期,創出了最著名的巨輪海船,叫神舟和客舟,此為當時海上客船的“老大”。神舟最早出現在神宗元豐元年(1078年),當時,朝廷遣安燾出使高麗,於是“造兩艦於明州,一曰凌虛致遠安濟;次曰靈飛順濟,皆名為神舟。自定海絕洋而東”(《宋史·高麗傳》)。到了徽宗宣和四年(1122年),朝廷再次遣路允迪及傅墨卿出使高麗,“以二神舟、六客舟兼行”。

據隨同出使的徐兢在其《宣和奉使高麗圖經》記載:“每因朝廷遣使,先期委福建、兩浙監司顧募客舟,復令明州裝飾,略如神舟,具體而微。”客舟長10餘丈,闊2丈5尺,深3丈,載重量達2000石,約合120噸左右。船板是用整根木材排疊釘合而成,上甲板平整,船底尖削。全船各艙分作3部分。官員居後艙喬屋。此屋高及1丈,四壁開窗,彩繪華麗,裝飾堂皇,按等級分住。船上有10丈和8丈的兩桅,有布帆50幅,還有駛偏風的利篷,左右伸展以取風勢。風勢微小時在桅頂加掛小帆10幅。更有測風向的鳥羽風標“五兩”。船頭有絞盤車,盤有500尺長的藤索,索端垂掛著用木鉤縛系的碇石,以便停泊使用。主碇兩旁各設遊碇一副備用。尾部有大小兩舵,隨著航道深淺變換使用。喬屋之後,另設兩隻大梢,備入大洋水深時,用以增加舵效,使船舶能夠快速轉向。船兩側有竹捆,作為載重水線的標誌,以吃水不超過竹捆為度。客舟操駕人員60名,由首領指揮。如上所記,“竹捆”以增加風浪中船舶的穩定性,“遊碇”以減緩搖擺。帆檣駛風除增“利篷”(硬帆)外,更有軟帆,帆展向舷外以取風力。

這僅僅是客舟,比起神舟來還是小巫見大巫。據徐兢載:“神舟之長寬高大,什物器用、人數,皆三倍於客舟。”宣和五年(1123年),徐兢出使高麗時,一切照舊例,只是又建神舟兩艘:鼎新利涉懷遠康濟神舟、循流安逸通濟神舟。徐兢寫道:“暉赫皇華,超冠古今”的神舟,“巍如山嶽,浮動波上,錦帆鷁首,屈服蛟螭”。換言之,一艘神舟的裝載量至少是六千料,換算成今天的說法,載重達360噸,排水量可達1000噸以上,其規模之大可見一斑。難怪船抵岸時,“高麗人迎詔之日,傾國聳觀而歡呼嘉嘆也”。

至於內河,則船型更多。北宋宮廷畫師張擇端在其《清明上河圖》上繪有客貨船24艘,其中客船11艘,貨船13艘。客貨船的設計製造各具特色。客船尾部有假尾(虛梢),用以增加甲板和艙室的使用面積;貨船則無,但有拱形頂棚以代替甲板,如此既能多裝貨物,又便於裝卸。畫上各船無帆,所用之人字桅,顯系作為逆水拉縴之用,而且過橋時還可以放倒。特別是畫上各船已有平衡舵,因其舵葉的部分面積在舵杆(舵之轉軸)之前可證。此舵可以自由升降。“舵葉在結構上是用豎向板拼接,縱向用中桁材加固,這與近代舵葉結構無甚區別。”平衡舵使人操作時覺得更加輕便,提高了它對航向的控制能力。

宋代先進的造船技術,推動了這一時期的航運業大發展;航運業的大發展,又促進了經濟的進一步繁榮。(劉永加)


分享到:


相關文章: