从航海技术发展看明朝如何打造世界上最强大的海军

导语:大明水师是当时世界上最强大的海军。在鼎盛时期,明王朝拥有3800艘船,其中1350艘巡船,1350艘战船,还有250艘远洋宝船。此外还拥有大量护洋巡江的警戒船和传令船,威震四海的郑和船队也只是强大的明王朝海军的一支海上机动队而已。

“及临外邦,番王之不恭者,生擒之;蛮寇之侵掠者,剿灭之。”——《郑和碑记》

明朝海军不仅能打仗,搞外交也是一把好手

明朝海军又称大明水师,曾经是世界第一的海军,它起源于朱元璋所的两大主力之一巢湖水师。从渡江战役和鄱阳湖水战开始,到郑成功收复台湾,明朝立国近三百年,大明水师未尝一败。16世纪初葡萄牙妄图侵占澳门,被明朝水师在珠江口海战中重创,转而与中国通好。16世纪末日本发动侵朝战争,明朝水师在露梁海战里大败日本舰队。哪怕到了腐败透顶的明朝末期,明朝水师依然在澎湖之战与料罗湾海战中,再次大败荷兰人,17世纪中页更是收复了被荷兰殖民者控制的台湾。大明海军可以说在当时海上难逢敌手,打出了中华民族的气概。

打仗从来不是目的,只是出于保家卫国的需要,明王朝更多的是注重同其他国家的和平通商和友好交流。1405年(明永乐三年)郑和率领二百四十多海船、二万七千四百名船员的庞大船队远航,他们经过南海、东太平洋、印度洋,到达东南亚、红海和非洲东海岸,访问了亚洲、非洲30多个国家和地区,加深了大明帝国和南海(今东南亚)、东非的友好关系,这种外交活动一直持续到1433年(明宣德八年)。郑和舰队七次下西洋,不仅宣扬了明朝国威,扩大了海外贸易,也传播了先进的中华文明,加强了东西方文明间的交流,这也是中国历史上前所未有的外交壮举。

俗话说,工欲善其事,必先利其器。大明海军崛起的因素除了明王朝的重视外,当时航海技术发展也有很大功劳,下面我从造船、导航、武器三个方向分析为什么航海技术这么重要。

船是海军之本,明朝造船术发达,种类齐全,功能多样

提到船,就不得不说到吨位这个词。吨位是用来衡量船只体积的。明朝之前,古代主力战船叫蒙冲,东汉刘熙《释名·释船》记载:“外狭而长曰蒙冲,以冲突敌船也。”蒙冲船形狭长,机动性强,整个船舱与船板由牛皮包覆,并不适合海上远距离航行。明朝中期,为了抵御沿海倭寇,民间掀起了一次大规模建造战船的高潮。这个时期,除了前代已有的战船,如楼船、蒙冲、斗舰、海鹘、走舸、游艇外,还出现了四百料战座船、四百料巡座船、九江式哨船、划船等新式船种,其中最著名的当属福船。明朝最大的福船光吃水就有二丈(6.6米),据《明史·郑和传》记载,郑和航海宝船共63艘,其中最大的福船,长四十四丈四尺,宽十八丈,是当时世界上最大的海船,折合现今长度为151.18米,宽61.6米。船有四层,船上9桅可挂12张帆,锚重有几千斤,要动用二百人才能启航,一艘船可容纳有千人。

南京市博物馆在南京祖堂山发掘了明代太监洪保墓,这位太监曾是郑和下西洋船队的副使。里面有一段墓志铭,铭文中提到:“永乐纪元,授内承运库副使,蒙赐前名。充副使,统领军士,乘大福等号五千料巨舶。赍捧诏敕使西洋各番国、抚谕远人。”短短几句话,不仅有船号的记录,还有船的载重量。洪保作为郑和船队的二把手,应该乘坐的就是郑和宝船。而这艘宝船叫“大福号”,能容下“五千料”。料在古代是一种容量单位。五千料,相当于现在排水量2500多吨。“不得不说,这在古代是一个造船神话。

这些海船采用全木结构,用材主要是福建的松、杉、樟、楠木,耐海水腐蚀,船身“底尖上阔”,船头昂船尾高。船体结构上设了多道横舱壁,使用锹钉、铁锔、铲钉、蚂蟥钉等拼接工艺,不仅有加强结构和分舱水密抗沉的作用,更能把复杂的木结构通过各种船钉拼合、挂锔、加固在一起,在长远的海洋航行中,能够有力地抵御海浪和风暴冲击而不至于“散架”。

远洋航行,动力又是一个大问题。在船只动力推进系统中,有两个重要环节,一个是质量过硬的帆布,一个就是人力划动船桨。在这两点上,郑和宝船都采用了独特的设计。首先,与当时欧洲帆船采用的分段式软帆不同,郑和宝船使用了硬帆结构,帆篷面带有撑条。这种帆虽然较重升起费力,但却拥有极高的受风效率,使船速提高。并且桅杆不设固定横桁,适应海上突变的风向,调转灵活,能有效利用多面来风。 与船桨不同,郑和宝船在两舷和艉部,设有长橹。这种长橹入水深,多人摇摆,橹在水下半旋转的动作类似今天的螺旋桨,推进效率较高。

在功能上,大明水师根据船只体积大小也划分为轻型船(鹰船、连环船、字母船、火龙船、赤龙舟),主要负责近距离海战冲锋陷阵,中型船(苍山船、车轮舸、海沧船),负责中远距离火力支援,大型船(福船、蜈蚣船、封舟),负责指挥调度。

明朝海军船只,不管是在数量规模、功能种类,还是吨位体积、制造工艺上,都是当时世界上最庞大和先进的。英国的李约瑟博士在全面分析了这一时期的世界历史之后,得出了这样的结论:“中国明朝海军在历史上可能比任何亚洲国家都出色,甚至同时代的任何欧洲国家,以致所有欧洲国家联合起来,可以说都无法与中国明朝海军匹敌。”

过洋牵星术,古代黑科技,没有GPS,就靠你导航了

在茫茫大海中,古代远洋航行会遇到两个问题:我在哪?我去哪?在水天一色的汪洋中,没有地标做参考,这里就不得不提到我国古代版的GPS定位技术——牵星术。这门技术起源于明初时期,牵星的工具叫牵星板,可算是我国航海天文仪器的先声。它可以用来测定船舶在海中的方位,从而来指引船舶航行,不至于迷失方向。

牵星板由十二块方的木板组成,最大一块每边长约24厘米,叫十二指。其次是约22厘米,叫十一指。这样每块递减2厘米,到最小的一块每边长约2厘米,叫一指(“指”是我国古代测量天体高度的度量单位)。木板的中心穿一根绳子,这绳子的长度约72厘米,也就是左手执板,左臂伸直,板到眼睛的距离。使用时先选择一块板,用左手拿着,右手牵着绳子拉直。

牵星术测量的原理是勾股定理。

使用牵星板时,将一根绳子穿在一块牵星板的中心,并把绳子拉直靠近至嘴唇眼窝处。使板和海平面垂直,让木板的下边缘和海平线相合,上边缘对着所观测的星辰,与其相切,就可以测出所在地的星辰高度。常用的星座有北辰星,织女星,灯笼骨星等等。

《郑和航海图》不仅详细记载了牵星术的使用方法,而且船只每到一处,都绘有沿岸地形、岛屿、礁石、浅滩以及各航道的水深和牵星数据,一条龙式协助其他船只判断地理方位与航线。

精准的运用天文及地理知识,让明朝海军在茫茫大海中也能找到想要抵达的方向,而直到100多年后,西方航海家麦哲伦才掌握了这一项技术,大明威武!

武器装备精良,冷兵器和火器搭配合理,无坚不摧

“用火器与浪漕间,起伏荡漾,未必能中贼。即使中矣,亦无几何,但可假次以吓敌人之心胆耳。所恃者有二:发射佛朗机。是惟不中,中则无船不粉,一也。以火球之类于船头,相遇之时,从高掷下,火发而贼船焚,二也”——《武备志》

大明水师装备精良,根据军事专家唐志拔教授研究,郑和船队的每艘战船上装备的兵器有以下几类:

冷兵器类,有弓、弩、标枪、砍刀、钩镰、撩钩、小镖、梨头镖等各种10—15把,还有防备冷兵器的头盔、藤牌每人一付。这些冷兵器主要用于陆上战斗,也可应用于海上接舷战。

燃烧性火器类,有火球、火蒺藜、火药箭、火枪、铁咀火鹞、烟球,每种10—100个。这种燃烧性火器可用于陆上战斗,也可以用于海上战斗。当这种燃烧性火器击中敌方船只或船具时,会燃起大火,烧毁敌船。

爆炸性火器类,有铁火炮、神机石榴炮,每种50—100门。它们装在战船上,可用于陆战,也可用于海战。

此外,战船上还配备有火铳、火筒,它们是一种金属管形武器。火铳按照口径、长度、重量不同,分为大、中、小三型,大型火铳口径210—230毫米,铳长630—1000毫米,重70—120千克,每艘战船装备1—4座。中型火铳口径75—119毫米,铳长316—520毫米,重8.35—26.5千克,每艘战船装备2—8座。小型火铳口径14—23毫米,铳长320—440毫米,重1.55—2.5千克,每艘战船装备10—20把。

而福船等大型船只,船面设楼高如城,旁边有护板。士兵掩护在其后向敌船射箭发弹,掷火球、火砖、火桶。并顺水顺风撞沉倭船。舰首备大发贡炮1门、千斤佛郎机6门、碗口铳3门,迅雷炮20门,喷筒60个,噜密铳10支,弩箭500支,火药弩10张,火箭300支,火砖100块,及冷兵器上千。乘员64人,水手9人,战士55人,编5甲。一为佛郎机甲,操舰首炮、佛郎机,近敌掷火球火砖;第二甲是鸟枪甲,专门射鸟枪;第三、四甲为标枪杂役,兼操舟近战;第五甲为火弩甲,专射火箭。

除此之外,明军还有用于偷袭的秘密武器:连环船,它长4丈,形似一船实为二船。前船占三分之一,后船占三分之二,中用2铁环相连。前船有大倒须钉多个,上载火球、神烟、神沙、毒火,并有火铳,后船安桨载乘士兵。战时顺风直驶敌阵,前船钉于敌船上,并点燃各种火器,同时解脱铁环,后船返航,后船既返,前船烈焰旋起,敌船遂焚。

结语:明代海军的崛起绝不是偶然的,离不开航海技术的运用和进步,背后是古人的智慧结晶。正是这些技术,让大明水师能在茫茫大海乘风万里,带去了大明王朝的风范,在中外文明交往史上留下了浓重的一笔。