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考古证明:中国古代航海技术长期领先世界

转载 2019-07-09 22:26:58

考古实物证明:中国古代航海技术领先世界

作者:齐吉祥(中国国家博物馆)

【按】

流行说法认为,中国是内陆农业国家,自古海洋航运和造船技术落后。这是不了解历史的谬见。

大量考古实物证明,中国古代造船及航海技术曾经长期领先世界,其中最著名的三项是指南针、尾舵和水密舱这三大发明。

 

舵在典籍中,又写作柁、施、袍等,其名称始于东汉。刘熙《释名· 释船》说:“ 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。” 这说明了当时船的尾部已经有舵,能使船纠正航向,不偏离航线。

通过考古发现的汉代木船模型和青铜器上的汉代船舶图样,我们可以清楚地看到舵是由桨演化而成。如1974年在湖北江陵出土的做为冥器下葬的西汉木船模型,船上五俑五桨,其中,一个俑在船尾一侧,用桨“ 弼正” 船的航向,另四人则是划船手,虽然都是桨,作用却不同。桨演化成舵,有三点关键变化。一是桨的形状:为便于操持,桨柄加长,为增大水流的作用力,扩大了桨片的面积。二是操作位置:由船的一侧移到船的尾部,而且最终放在船尾正中的位置。三是操作方式:由手持操作改为固定在支撑点上,既可以根据水的深浅,或升或降,也可以根据航向,灵活转动。

1955年在广州一座东汉墓中出土了一只陶船,这自然也是一件冥器。船上共有6个人,科学家按照船上人员身高比例推算,这只陶船所仿照的船大约有20米左右长,5米左右高,是在广州一带河里航行的运输船。该船尾部正中有一只真正意义的船舵。舵面为不大规则的四方形,面积比较大;在舵杆的顶端有个洞,可能是用来安装舵把的;舵杆用十字状结构固定,从船尾斜伸入水,研究人员确定这是一种轴转舵的装置。在舵的旁边站立一人,应是操舵手。

1957在南京市汉中门外中保村出土了一根长达11.07米的大舵杆,横截面略呈正方形。 舵杆的上端有两个长方形穿孔,用于安装转舵的木柄;下半部有榫槽,用以安装舵叶。根据榫槽的位置和大小,推断舵叶的高度为6米左右。该舵杆系采用铁力木制成,这是一种非常坚硬的优质木材。

1959年该舵杆运抵中国历史博物馆展出时,因场地问题,不得已将其从中锯为两截,人们真切地看到,大舵杆虽在地下埋了五百多年,却无腐朽的迹象。大舵杆出土的地点在明朝初年是宝船厂,郑和下西洋的大型船只就是由该厂承造的。

在大舵杆出土前后的岁月里,还先后出土了一些古船构件,其质地也是铁力木。大家都知道,船舶各构件的大小,是有一定比例关系的,专家们经过计算,认为这一大舵杆应安装在长度150米左右的大船上。

据《星槎胜览》记载,郑和船队中最大的船“ 长四十四丈四尺,阔一十八丈” 。当时1尺合今日31.1厘米,依此计算,郑和船队最大的船长138米、宽56米。这一尺寸同大舵杆是比较匹配的,因此,人们认为这一舵杆应该是郑和船队使用并留存下来的。

船舵的发明和使用,是中华民族对世界船舶制造和水上交通的一大贡献,它和宋代开始大量应用的指南针一起传入西方而成就了15世纪的大航海时代。

中华民族在船舶制造方面再一个重大发明,是水密隔舱,这一发明,不知挽救了多少船只和人的生命。

何谓水密隔舱?简单地讲,就是用木板、填料等把船舱分隔成互不相通的多个舱间,航行时,如果某一舱间严重进水,不致灌进其他舱间,可免沉没之灾。对于构造水密隔舱的时间,长期以来认为“ 始于宋代” 。然而江苏扬州、如皋先后出土的唐代木船已有水密隔舱结构,改变了先前的认识。

扬州的唐船出土于1960年,残长18.4米,最宽处4.3米,深1.3米,分为5个大舱,属唐代晚期。如皋唐船出土于1973年,残长17.32米,最宽处2.58米,深1.6米,分为9个舱,属唐代早期。

由此可见,唐代从早期到晚期的木船均采用了水密隔舱结构。宋元时期是我国古代海外交通贸易最发达的时期,这必然带动造船业,特别是海船制造业的发展。

泉州是当年对外贸易的三大中心之一,同时也有发达的造船业,近些年,这里先后发现了当年的造船遗址和海船残体,其中1974年出土的海船,写进了各地历史教材,这里特作一较详细介绍。该船船体上部已损,仅较好地保存了属于水下的部分,而这恰是船的关键部位,它使人们可以了解此船的造型和结构特点。此船残长24.2米、残宽9.15米、残深1.98米,据此,人们推算,它的上部长度应在35米左右,排水量400吨上下,载重约200吨,属于宋代时期的小型海船。该船分为13个舱,隔舱的木板厚达10一12厘米。木板之间均用榫卯拼接,而隔舱板和船体则先使用扁铁和钩钉相连,再用由麻丝、桐油、石灰配成的填充料密封所有缝隙。如此用材和联结、密封的技术,保障了隔舱的牢固耐用。

由于水密隔舱的结构,使宋元的海船频繁扬帆大海,安全往返,受到所到各国的赞叹,并从18世纪起逐渐被各国吸收采用,直至现代。


何新:关于水密舱技术

​造船应用的水密舱技术,实际早在晋代已经出现。用这个技术制造的船舶在东晋的时候特有一个名字“八槽舰”。

什么叫做“八槽舰”呢?就是在造船时将船体下部吃水部分分隔成八个船舱,这样航行中即使其中的一个船舱漏水了,也不会导致船的沉没。

最早应用这个技术的是东晋时的著名海盗孙恩和卢循。据《义熙起居注》记“卢循新作八槽舰九枚,起四层,高十余丈。”《宋书.武帝纪》也记“循即日发巴陵,与道覆连旗而下,别有八槽舰九枚,起四层,高十二丈。”

实际上,商朝甲骨文的“舟”字是象形字,但是舟字里面有三条横隔线,有的人认为这就是象征着当时造船已经有船舱分隔的技术。

有西方的学者(李约瑟)认为,水密舱壁技术源自于中国人对竹子的观察,因为竹子的每一节的中间都有一个隔断。

美国科技史学者W·史密斯说:“建造船底舱密封壁的想法是很自然的,中国人是从观察竹竿的结构获得这个灵感的,竹竿节的隔膜把竹子分隔成好多节空竹筒。由于欧洲没有竹子,因此欧洲人没有这方面的灵感。”

​“这一技术有很多的优点,其一是在一个船舱漏水之后,不会让影响到其他船舱的使用,第二点是船的内部多了很多的支撑点,增加了船体的强度,第三点是为船体提供了坚固的横向结构,让桅杆可以与船体可舱壁紧密连接。这一技术在后来为造船采用多桅多帆提供了可能。”

换句话说,没有多密舱,多桅杆的大船也难以建造。​这项中国人的古老造船技术,到18世纪的时候才传入欧洲而被采用。据考西方船舶史,欧洲最先应用水密舱壁技术的是英国的海军工程师塞缪尔.本瑟姆,他于1782年遵照英国海军大臣的指令,设计并建造了第一条具有龙骨和多个隔水底舱的军舰。这在当时是欧洲是非常先进的舰船。

在2010年的联合国教科文组织会议上,中国的木船水密舱制作技术,被列入急需保护的非物质文化遗产名录。

 


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