第9章 第九章漢代造船與航海技術的成熟

漢代，我國造船航海技術已經成熟。它的標誌是除前文所述能造成高十餘丈有三層樓的高大“樓船”及類型繁多的各種船隻外，還有很多發明創造，如槳、櫓、船尾舵、風帆等船舶推進工具的日益完善和廣泛使用，橫隔艙造船結構的重大貢獻等。 我國遠在新石器時代就早已知道利用竹篙、木槳來划船行進並控制方向了。以後，隨著人們向深水區的遠航，用竹篙不那麼方便也不大能起作用了，木槳的作用日益增加。早期的槳多為短槳，叫“楫”，上端為圓桿，下端作板狀，用兩手持楫划船使船前進。在廣州出土的西漢木船模上有四個木俑，各拿一把短槳，坐著划船，那就是楫了。但是，由於楫入水淺，推動力量小，人們就不斷改進，加長槳板，加寬槳葉，坐著劃的短槳日益變成站著劃的長槳。長槳古代稱為“棹”。又由於長槳重，划水不方便，於是就在舷側做了可以擱放長槳的槳柄孔或固定的支點，叫槳座，以發揮槓桿作用。槳板撥水向後，其反作用力通過槳座推動船隻前進。在長沙出土的西漢木船模中，我們可以看到有16支長槳即“棹”，這16支棹就是以舷板上的圓孔作支點的，棹有了支點，就成了一個槓桿，劃動時可以減輕臂力，發揮了腕臂的作用，槳手的體重也產生了作功的效果，效率大為提高。為了增加船隻行駛的速度，槳手們常常一齊邊劃邊唱以統一動作，同時可減輕疲勞感。漢武帝《秋風賦》中有“簫鼓鳴兮發棹歌”，描寫的就是這種情況。

櫓是由長槳演進而成的用人力推進船隻的工具，也是控制船舶航向的工具。槳在劃行中常有不便。槳每入水作功一次，馬上要出離水中，為第二次入水作功作準備，這樣，出水中作的是“虛功”，影響劃行的效率。因此它是間歇作功，船隻也只能間歇推進。於是人們對長槳加以改進發明了櫓。櫓的外形很像長槳，但較大，櫓的把手和櫓板都是彎形的。入水一端的剖面是弓形，另一端係於船上，在櫓把手頂端部位繫著一條繩叫“櫓擔繩”，櫓擔繩的下端拴在甲板上的一個鐵環上。櫓擔繩既可起固定櫓的作用，又可以作長短的伸縮以調節櫓板入水的深淺。劉熙《釋名》中指出櫓的操作位置及作用：“在旁曰櫓，櫓膂也，用膂力然後舟行也。”櫓的操作方法是“搖”，被稱為“搖櫓”。櫓入水後一直連續搖動，水中的櫓片左右擺動，其前後面發生水壓力的差異可產生推力。它的推力比長槳效率高，而且省力。由於櫓加長了長槳的槳柄與槳葉，又把原槳葉的尾部彎曲上翹，所以櫓也被稱為是新式的長槳。櫓被置於舷側，手持櫓柄，來回搖動，對舟船起連續推動力，這是漢代船舶推進工具中劃時代的重大發明。櫓後來由置於舷側逐漸演變到置於船尾，不僅能起推進作用，還可操縱船舶的轉彎，調整方向，控制航向。由於櫓結構簡單，一器多用，至今仍在起作用。櫓是中國對世界造船與航海技術上的突出貢獻。

我國是世界上最早發明舵的國家。舵的發明和使用是我國造船與航海技術上的重大成就。槳的作用是劃行和控制方向，控制方向的槳被稱為舵槳，它的位置逐漸從船舷移到船尾的正中央成為尾槳。尾槳從劃動改為不離水面的擺動，尾槳起到了舵的作用，改稱為舵槳，舵槳就是舵的始祖。從1974年湖北江陵西漢墓中出土的木船模型上可以看到船上有五支長槳，都有槳叉，其中的四支在船前部兩側，作划槳用，另一支在靠船尾的舷部作舵槳用。舵槳遇淺灘或靠岸時不易操縱，槳翼隨船體加大而加大也不易操縱，於是人們改變了安裝方式，產生了舵。 舵至遲在東漢已發明並使用，1955年廣州出土的陶船模的舵尾就有一支早期的船尾舵。舵面呈不規則的四方形，面積較大，完全不同於舵槳的形狀。舵桿以十字形結構固定，從船尾斜伸入船後方，舵桿頂端有一洞孔，用以安裝舵把，轉動舵把可使舵面連軸轉動，可以自如地調節船隻行進的方向。這是航向操縱工具的重大革新。

漢代，我國使用風帆的技術已經成熟。秦漢時期，我國早已能憑藉季風進行大規模航海。沒有成熟的風帆使用技術這是不可能的。西漢劉安《淮南子》說：“闢(譬)若伣〔qian欠〕之見風也，無須臾之間定矣。”東漢許慎註說，“綄〔huan緩〕，候風也，楚人謂之五兩也。”伣是古代測風、觀察風向的一種設備，後來，有人也叫它為五兩。 “伣”這種測風儀商朝就有了。漢代沿用下來。這實際是一條為了測風而綁在桿頂上的絲綢帶子(或羽毛)。有風的時候又隨風而擺動，據它擺動的方向可知風向。漢武帝所建的建章宮上有兩隻相風(觀察風向)的銅鳳凰。古地理書《三輔黃圖》說：“銅鳳高五尺，飾黃金，棲屋上，下有轉樞，向風若翔。”東漢張衡作過相風銅鳥。當然，這都是很堂皇的了。為什麼又叫“五兩”呢？因重量必須在五兩以上，八兩以下，太重難以吹起，太輕則易於旋轉，就不好掌握風向了。這種測風儀，由於結構簡單實用，航海中又很需要就很容易移到船上去使用。唐代詩人李白《送崔氏昆弟之金陵》詩中有“水客弄歸棹，雲帆卷輕霜，扁舟敬亭下，五兩先飄揚”句，說明了這一問題。後代還有在船桅頂端懸掛“鯉魚旗”的，它就是從“伣”美化發展而來的，也是一種測風儀。

風帆的結構和馭風技術最晚在東漢已經完備了。帆有一類是用絲織物或布做的，叫“布帆”；另一類用竹篾或其他植物纖維做的，叫“蓆帆”。從結構上看，一類是軟帆，如布帆、蒲草帆，沒有橫向的帆竹支撐，只能在正順風時用人字桅懸掛，不能斜移，也不能轉動。另一類是硬帆，是用與帆橫面等長的若干根竹竿等矩支撐在帆的一面，或是交錯穿插在帆的兩面上，這種橫竹竿叫帆竹，它可以支撐帆面使之平整，可以更有效地利用風力。硬帆可以掛在單獨的桅杆上，又可以圍繞桿來轉動，形成平衡縱帆。 東漢丹陽太守萬震著《南州異物誌》，敘述了當時南海航海者的風帆馭風技術。書中說明了帆面懸掛的位置在馭風中的作用及帆面懸掛的樣式與受風的關係：“其四帆，不正前向，皆使斜移，相聚以取風吹。風後者激而相射，亦並得風力。若急，則隨宜增減之。斜張相取風氣，而無高危之慮，故行不避迅風激波，所以能疾。”這使我們了解到漢代海船的風帆使用技術。海船在駛風航行時，隨風向的順逆不同而採取不同的帆位佈置。這種方法現代木帆船還在使用。船工有“船駛八面風”的說法。也就是帆船要利用各種風向來馭風航行。八面風指相對於海船航向的八種風向，即順風、逆風、左、右側風(即左右橫風)。左、右斜順風，左右斜逆風。各種風吹來，都與船體縱中線形成一個夾角。當正順風時，風向與船體縱中線一致形成0°角，正橫風時形成90°角，正逆風時形成180°角。海船的航向與風向在0°—180°間，這樣，由於風向的不同會形成不同的夾角，這種夾角叫“風角”。當風角成0°時，海船航向與風向一致，船帆全面正迎風吹，是利用風力的最佳位置。這時的帆面與船體縱中線便形成一個90°夾角，這夾角叫“帆角”，在一般情況下，風角與帆角成反比。實際上，海船常常是在各種橫風與斜風中航行，正順風的0°風角與90°帆角的情況是非常少的。不論風向怎樣，船工們是會隨著風向的變化把帆面調整到最好的位置，形成最有利的帆角。總是斜移帆面以迎風。在多帆的船上，斜移的帆面各自迎風，後帆就不會擋住前帆的受風了。這也都是早在漢代就已形成的利用風帆駕船的成熟經驗。東漢馬融於元初二年(公元115年)所作《廣成頌》一文對風帆作了生動的描述：“然後方餘皇，連舼舟，張雲帆，施霓幬〔chou綢〕，陵迅流，發棹歌，從水謳，滛魚出，蓍〔shi詩〕蔡(蓍草莖，古人筮用，“蓍蔡”即蓍龜、蓍草和龜甲，都用以卜吉凶)浮，湘靈(神名，虞舜妃，即湘夫人)下，漢女遊。”(《後漢書·馬融傳》)

從考古發現中可知我國漢代就使用先進的造船技術，採用橫隔艙的造船結構了。從1955年在廣州出土的東漢陶船模與1974年湖北江陵出土的船模上可以看出，船的甲板下在前、中、後建有三個艙。從廣州陶船模上可以明顯看到從船首到船尾有八個橫梁，船的兩側設有順船身縱向鋪設的木板，作撐篙用的左右兩邊走道。有舵錨。由於在甲板上建有艙房，艙房的左右兩壁都壓座在兩舷上，因此前後兩壁之下必須有橫梁支持它的重量。三座艙房的前後壁各壓座在一根橫樑上，這就用了六根橫梁，餘下的兩根中，按木船的一般建造模式，其中的一根是船首的龍梁，另一根是船尾的斷水梁。這正好共用八根橫梁。每根橫梁之下正是木船建造中加固橫向強度的框架，架上再附釘上橫向木板構成的隔艙板。八根橫梁說明有八副隔艙板，它們把船體分成九個嚴密的分艙(船艙)。這就是用橫樑和隔艙板形成的分隔艙結構造船技術。船在航行時，即使有一兩個船艙受到破壞進水了，水也不會流入其他船艙中，船也不會馬上沉沒。進水的船艙可以抓緊時間抽水、堵塞漏洞和進行其他修理，並不影響船的繼續航行。隔艙板與船殼板緊密釘合，縫隙處以桐油灰密封，船體被加固，在大風大浪中航行增加了船舶的堅固性和行駛的安全性。

船首艙多作儲存帆、纜索等航海工具物品之用。船尾艙多作為廚房。此外還有七個正式艙室供使用。 橫隔艙的造船結構，是我國造船技術的重大發明。後世造船，船體不管如何分艙，但都沿用了中國古代造船借分艙抗沉和加固橫向強度的設計原理。