今天,让我们来了解一下人们如何为船舶配置合适的推进工具吧!
篙是出现最早,也是最简单的推进工具。篙其实就是一根竹竿或木棒,用它支撑水底或岸边的物体,根据作用力和反作用力的原理,使船朝推力的反方向前进。
由于篙的制作和使用都很简便,因此即使在其他推进工具发展起来之后,仍然被普遍使用。就是在远距离航行的大船上也常备有篙,以便在浅滩航行或靠岸的时候使用;遇到其他船舶危险接近时,可以用篙把对方推开。
篙是用来“撑”的,这就给它的用途带来了局限性:如果船到了江海深水区,就会篙长莫及,无处可撑了。
竹筏与竹篙
桨是比篙先进的推进工具,它的出现几乎和篙同时或稍晚。桨是一种木质划船工具,上端是圆杆,下端为板状。人们用手握住圆杆,用桨板向后划水,通过反作用力推动船只前进。
早期的船只体积小,需要的推力也小,使用的是短桨,后来随着造船技术的进步,船体增大,干舷增高,又出现了长桨。
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萧山木桨和良渚木桨
(中国航海博物馆馆藏)
在木板船发展初期,均靠人工划桨推动船舶前进。但是,木桨只有在向后划水的时候做有用功,而在划到尽头,离开水面由后向前回复移动时是做无用功,浪费了人力。后来,人们经过不断的探索改进,找到了一种既省力又能连续做有用功的办法,即摇橹。
橹是从长桨改进而来,外形有点像桨,但比桨大,支在船尾或船侧。摇橹时,橹一直在水下划水,不出水面;由于船工摇橹的同时在灵活地转动橹面的划水角度,水中的叶片始终把水推向船后方,产生持续的推力,提高了推进效率。
而且摇橹比划桨省力,因此有“一橹抵三桨”之说。现代螺旋桨就是从橹的推进原理得到启示,把橹的往复运动改成了圆周旋转运动,因此推进效率更加高。
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汉代摇尾橹(中国航海博物馆馆藏)
篙、桨、橹的动力都来源于人的体能,一旦想让重载的大型船舶驶向浩渺大海,仅靠人类肌肉那点很有限的力量就力不从心了。于是智慧的人类发明了帆。
帆借用的是大自然的风力,既省力又能提高效率。帆的发明是非常久远的事情,有研究推断第一面帆是用树叶或兽皮做成的,到后来逐渐出现了竹、篷、布等各种材质的帆。
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中式软帆和硬帆(中国航海博物馆馆藏)
风帆的发明时间虽然无法确定,但是我国使用帆的历史至少已有三千多年。大部分学者相信殷商时代就已经出现了风帆,认为甲骨文中的“凡”字即为“帆”,因此商代可能已在船上设置了帆,利用风力来行船。
但在世界范围内,我国并不是最早使用帆的国家。西方帆船已有五千年的历史,人类最早的木帆船起源于古埃及。我国古代帆船在国际上享有盛名,13世纪的著名意大利旅行家马可·波罗在游记中特别称赞中国帆船体形巨大、结构坚固,抗御风和波涛的能力强,安全可靠。
帆的出现为船舶的大型化和远洋航行开辟了广阔的前景,是船舶发展史上的重要里程碑。从此之后,人类制造了各式各样的帆船,在世界的海洋上来来往往。想知道更多关于帆船的故事吗?让我们下期再叙吧!
*部分图片来源于网络
来源: 中国航海博物馆