今天(7月11日)是第19个中国航海日。


(资料图片仅供参考)

“愿乘长风破万里浪。”海洋的神秘感自古以来就吸引着人们的目光。现代航海科技的发展让逐梦深蓝触手可及,古人又是靠啥“黑科技”驰骋大海的呢?

如何不易翻沉?

水密隔舱 黑科技指数★★★

水密隔舱,通俗地讲,就是采用隔舱板将舟船整个大船舱隔断成若干个相互密闭的舱室,即使某几个舱室破损进水,水流也不会在大船舱之间流动,能够使船舶保持一定的浮力和稳定性,降低立即沉船的危险。同时,隔舱板起到横向支撑梁的作用,增强了船舶的稳固性。

图源:中国港口博物馆微信号

水密隔舱技术的出现可以追溯到我国的晋代,据说,当时农民起义的领导人卢循在剖竹子的时候,突发奇想将竹子的结构与造船联系在一起,发明了一种称作“八艚舰”的船舶,即将船舱分割成九个舱室,这被称为水密隔舱的鼻祖。

唐宋时期,水密隔舱技术被广泛运用于船舶建造中。明代,水密隔舱技术随着郑和船队七次远航传入海外各国,逐渐被世界各地的造船行业所吸取。

我国首艘自主建造的极地科学考察破冰船“雪龙2”号也采用了水密隔舱设计。图源:央视新闻

值得一提的是,现代的远洋货轮、集装箱船、渔船……一直在沿用“水密隔舱”技术,而航空母舰很难被击沉的秘密,也藏在其拥有的2000余个水密隔舱中。

如何不迷失方向?

指南针 黑科技指数★★★★★

指南针最初的版本被称为“司南”,由青铜和磁勺组成,磁勺放在平滑的青铜盘中心,勺柄会指向南方。由于“司南”携带不便,没有得到广泛运用。后来古人将铁片磨成针,磁化其中一头,使其漂浮在水面上或者用蚕丝悬挂在没有风的地方,保证磁针可以旋转自如,也可以准确指示南方,指南针才正式问世。

最早记载指南针在航海上应用的是北宋的《萍州可谈》(1119),书中讲到:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针”。南宋时,《诸蕃志》书中记载海船昼夜使用指南针导航。到元代时已用指南针来确定航海路线,称为针路。也出现了在指南针下加上有24个方位的指示盘,把指南针和指示盘合称罗盘,也称罗经盘。

清代航海罗盘 中国航海博物馆藏

明朝初年,郑和带领的远航船队使用的航海图,就包括指南针罗盘导航的针路图和天文导航的过洋牵星图。明清两代的海船尾部还设有专放罗盘指南针的针房。

清道光辛卯年针路簿 中国航海博物馆藏

针路簿是中国传统的“航海日志”,是古人根据长期的航海经验总结出的“航海秘籍”,上面记载了航线方向及沿途的地理信息。

牵星板 中国航海博物馆藏

白天靠针路簿,夜间导航就要用到牵星板了。牵星板由12块从小到大的木板组成,使用时,观测者需伸直手臂,将木板的下沿与海平面齐平,通过更换大小不同的木板,使上沿与被测星体重合,便能得出星体高度的“指数”,从而确定船只所处的纬度。

牵星术为郑和船队提供了重要支撑,代表了十五世纪初期天文导航的最高水平。

如何控制航向?

船舵 黑科技指数★★

舵是船舶的重要操纵设备,附设在船体外,利用航行时水流在其操纵面上的作用力来工作,是控制船舶航向的装置。

图源:中国港口博物馆微信号

我国是世界上最早发明舵的国家。古代航行早期,船桨分为两种,分别用来划行和控制方向,其中控制方向的就被称为舵桨。舵桨的位置在演变过程中由船舷移至船尾中央,操作方法由划动转变为不离开水面的左右摆动,桨叶面积逐渐增大,最终成舵。1955年广州东汉墓出土的陶船模型设有船尾舵,反映了桨的演变。

东汉许慎所著《说文解字》和刘熙所著《释名》等,对舵都有解释,说明舵的应用在当时已相当普遍。唐、宋时代船尾舵日臻完善和成熟,出现平衡舵、垂直舵等各种形式。

如何不渗水?

艌缝 黑科技指数★★

传统木船使用大量木质船板连接拼合而成,木板与木板之间存在拼缝,如果不对拼缝进行严密封堵,水会从缝隙中渗入船壳,导致船舶沉没。所以塞缝堵漏几乎是伴随船舶一起诞生的。造船师傅把填补船壳木板空隙的技术称为“艌缝”,这项工艺专用的填充材料叫“艌料”。

图源:中国港口博物馆微信号

艌料主要有两种。一种是由麻丝、桐油、石灰调制而成的麻板,主要用于填塞木板之间较宽的缝隙,保证船的水密性;另一种艌料用桐油和石灰调制而成,常用于密封船壳上的钉孔和其他的细小空洞、缝隙,可以防止铁钉锈蚀。

木船建造成型后,对船壳表面刨光、清理,由专门的艌匠师傅用工具将麻板填入木材缝隙,捣实后再把桐油灰敷在缝隙之上,用工具将封堵表面刮平,铲除多余的油灰。等整个船壳完成艌缝之后,再用桐油将船体刷一遍,艌料和船身就融为一体了。

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