中國古代船型的演變

中國古代船型的演變

明代北京中國歷史展覽部展示了明代的大型董事會，由鐵力木制成，長11.07米。這個小名字，非常吸引人。該項舵桿是1957年南京市文管會在明代寶船廠遺址發(fā)現(xiàn)的一件重要歷史文物。這樣一個巨型舵桿,無論就歷史文物,或是就古代科學技術來說,都有其重要的科學價値和歷史意義。對此進行考查和研究,是很有必要的。在這里,須要提出,這個舵桿是那一種船型的舵桿?是否是鄭和下西洋寶船的舵桿?鄭和寶船是那一種船型?這一些問題經過探討之后,初步推定該項舵桿是為鄭和寶船制造的舵桿,而鄭和寶船是屬于沙船這一類型。在我國,沙船是一種歷史悠久而且使用很廣泛的船型。一般沙船的特點是:平底,五桅,方頭,方艄且有虛艄(俗稱“方艄”)。在沿海主要是用于北洋航綫。航行于江蘇、浙江、山東、河北,以及遼寧沿海地區(qū),進出于上海、靑島、煙臺、營口、安東等港口。在習慣上,平底船多航行北洋;尖底船多航行南洋。但這幷沒有限制了沙船運用的廣泛性,福建有沙船,廣東也有沙船,而且根據(jù)文獻記載,道光年間,廣東沙船過洋頗為得利。在長江中游,沙船曾經活躍在洞庭湖上。據(jù)武賽斯特爾(G.R.G.Worcester)所著《揚子江的帆船和舢板》(TherJunksandSamPansofYangtze,1947年上海關版。第一卷第一二〇頁)稱:“大型江蘇貿易船(即沙船,又稱北直隸船)今已不再建造,是否有遺留下來的仍在航行,亦不明確。然而足資慰借的是,迄今還有數(shù)目相當多的沙船存在,這種船,在所有主要特點上,與其原始船型非常相近。似乎保存了自極北至香港、新加坡海上航行所用古老船舶的紀念與傳統(tǒng)。有些好的著作,的確使我們相信,這就是中世紀以前,到紅海以及東非港口貿易的船?！庇謸?jù)鄧耐利(L.A.Donnelly)所著《中國帆船》(ChineseJunk)一書稱:“北直隸船(即沙船),或許是中國航海帆船中最老的船型。和它非常相似的船舶在印度的阿旃陀(Ajunta)的洞穴中和印度尼西亞鮑羅鮑多愛爾(BoroBodoer)的古老寺院中可以找到。直到1903年,這種性質的中國船舶在新加坡還經常看到?！边@說明了在二十世紀初,沙船還經常在南洋航行;在更早的年代,曾航行到印度,甚至遠達東非和紅海地區(qū)。沙船,源出于江蘇崇明。乾隆《崇明縣志》稱:“沙船以出崇明沙而得名,太倉、通州、海門皆有。”《宋史·兵志》有“防沙平底船”之稱。大概沙船在宋代稱平底船,或稱防沙平底船。至元代猶稱平底船,元明之際極盛。至明中葉始稱為沙船。從此,各種歷史文獻,均稱為沙船。南宋末,祟明西沙人朱淸、張瑄,以大沙船稱雄海上?！对贰な池浿尽贩Q,丞相巴延平江南時,曾經命朱淸、張瑄等將宋代庫藏圖籍,自崇明州從海道運入北京。其后數(shù)年,糧運都是過江入淮,頗多耗費。巴延回憶起海運宋代圖籍的事,認為海運可行,于是命上?？偣芰_璧與朱淸、張瑄等造平底船六十艘,運糧四萬六千余石,由海道至北京。此后,遂為常例。終元之世,海運之盛,史書都有記載。從元世祖至元十九年起至文宗天歷二年止(1282—1329年),歷時四十余年,年運量為,世祖至元二十七年(1290年)超過一百萬石、武宗至大二年(1309年)超過二百萬石、仁宗延祐七年(1320年)超過三百萬石,最多的一年是天歷二年,達三百五十余萬石。元代海運,都是由太倉劉家港入海,祟明三沙放洋。太倉劉家港,又稱劉家河,又稱瀏河口或婁江口,在元代,可容萬斛之舟;當時稱為“六國馬頭”,是元明之際我國主要國際貿易港口之一。明太祖洪武三年(1370年),戶部在蘇州太倉儲糧二十萬石,命都督張赫督海運,供應遼東軍需。此后,歲以為常,洪武五年、十三年、二十一年均有記載,洪武二十二年,令海運蘇州太倉糧六十萬石供給遼東官軍,二十五年亦有運糧的記載,二十六年建海運倉于太倉,其時運糧七十萬石,二十九年亦由太倉起運。至明成祖永樂初年,仍行海運,每年運五十萬石或百萬石不等。元明之際的海運,都是由太倉起運,成為供應北京和遼東軍需的主要運輸路綫。而太倉又是當時主要的國際貿易港口,所以永樂初年,命三寶太監(jiān)鄭和下西洋,通番國,以太倉為母港,選用沙船船型,由太倉、祟明出發(fā),乃是順理成章的事情。于是,永樂三年(1405年),這一歷史上偉大的壯舉——鄭和下西洋開始了。永樂七年(1409年),復命太監(jiān)鄭和、王景宏、侯顯等統(tǒng)官兵二萬七千八百余人,駕大海舶,修四十四丈,廣十八丈者六十二號,由劉家河過崇明出海,往西南諸番國。又據(jù)康熙《崇明縣志》稱:“明永樂三年,太監(jiān)鄭和下西洋,海船二百八艘集崇明(二百另八艘大概是大小船只的總數(shù))。永樂二十二年(1424年)八月,詔下西洋諸船悉停止。船大,難進瀏河,復泊崇明?！边@說明鄭和寶船確實非常巨大。而探源求本,則不能不說是有其充裕的社會條件和深厚的歷史基礎。茲先就下列問題進行探討:第一、歷史上巨型船舶的制造方法和技術條件問題。明代,我國手工業(yè)和商業(yè)非常發(fā)達,社會經濟相當繁榮。而且自唐宋以來,我國海運已經很發(fā)達。這主要是由于歷來我國勞動人民已經創(chuàng)造了一系列的造船方法和相當完整的造船設備,已經為當時我國制造巨型船舶打下了堅實的技術基礎。宋代,已經創(chuàng)造了使用船塢修造船的方法,《夢溪筆談》等書已屢有記載。當時,還創(chuàng)造了滑道下水的方法,《金史》也有記載。幷且《宋史》、《金史》都記載了在造巨型船舶之前,設計船型、制造模型等方法。《夢溪補筆談》卷二,權智類:“國初,兩浙獻龍船長二十余丈,……歲久,腹敗欲修治,而水中不可施工。熙寧中(1071—1074年)宦官黃懷信獻計:于金明池北鑿大澳,可容龍船,其下置柱,以大木梁其上;乃決水入澳,引船當梁上。即車出澳中水,船乃笐于空中,完補訖,復以水浮船?！薄督鹗贰堉袕﹤鳌贩Q:“舟之始制,匠者未得其法。中彥手制小舟,才數(shù)寸許?！×壕夼?畢功將發(fā),取新秫秸密布于地,復以大木限其旁,凌晨督眾,乘霜滑曳之,殊不勞力而致諸水。”這一些都是確實可信的歷史文獻。有些人們看到我國船工制造木船,一般都是在河邊,船底朝天,翻過來加工;于是考慮到像鄭和寶船這樣巨大的木船,如何吊起,如何翻轉,而不能不有所懷疑,這是可以理解的事。但經過對歷史文獻進行查考,證實了在宋代確實已經創(chuàng)造了船塢(泥塢)、滑道等完整的造船設備和一系列的造船方法。在宋代或更前,我國船工已經創(chuàng)造了水密倉。所以到了明代,制造巨型海船已經具備了必要的技術條件。第二,鄭和寶船的長和寬比例過于肥短的問題。這一點,也曾引起一些人們的懷疑,認為長四十四丈,寬十八丈,長寬比過小,過于肥短。我們知道,木船如果造得過于瘦長,將不能抵抗海浪的沖擊,而易于為海浪沖斷。所以木船必須較為肥短,特別是巨型木船。這樣,速度雖受影響,而穩(wěn)性大為增加。在歷史文獻當中,巨型船舶船型肥短的例證屢見不鮮?！顿Y治通鑒》有關于船舶長寬比為二比一的記載,該書卷199稱:“貞觀廿年六月于劍南道伐木造舟艦,大者或長百尺,其廣半之。”那是中小型船只。宋代巨型船舶一般是方正的或是圓短的,長寬比很小?！镀贾蘅烧劇贩Q:“船方正若一木斛,非風不能動。”《嶺外代答》稱:“舟如巨室,帆若垂天之云?！薄懂嬎鸭贩Q:“丙戌,觀萬石船,形制圓短,如三間大屋,戶出其背?！边@一些記載都說明了巨型船舶一般是方正的,或是圓短的,長寬比例都較小,以便于抵抗浪濤的沖擊,幷獲得更大的穩(wěn)性。第三、寶船的結構問題。一般大型船舶,除中綫上的龍骨以外,都有幫龍筋。鄭和寶船那樣巨大,需要幫龍筋當然是不成問題的。關于主龍筋的長度問題。大型木船的主龍筋接頭不宜太多,一般只有兩個或三個接頭,如果是三個接頭,主龍筋就分成四節(jié)。淸代大型木船中長十丈零八尺的(淸尺等于0.32米),尤巾(即龍筋)分三節(jié),長七丈八尺,連兩頭接榫通長八丈六尺。這就是說長十丈零八尺的船,其虛頭虛艄,和兩頭接榫共計三丈,占30%;龍筋實長只占70%。據(jù)此推算,鄭和寶船長四十四丈,如龍筋實長占70%,則為三百零八尺,分四節(jié),每節(jié)估計約八十尺左右(四節(jié)不等長);如龍筋實長占80%,則每節(jié)約為九十尺左右。淸代江蘇木帆船的龍筋,沙船用杉木;繪船、艍船用松木。據(jù)了解,特大松木高一百二十尺,杉木也有高一百尺及一百尺以上的,楠木也有高一百尺的。根據(jù)木材來說,寶船主龍筋分為四節(jié)是可能的。第四、船長尺度的發(fā)展和需要問題。我國船舶發(fā)展到宋代,長二、三十丈的船已經不止一見,在歷史文獻中已屢有記載?！镀贾蘅烧劇贩Q,船舶深廣各數(shù)十丈(即長寬各數(shù)十丈)?！缎头钍垢啕悎D經》稱,宋代使臣,出使外國的座船一般用客舟,長十幾丈,因大典出使的神舟,大于客舟三倍,長三十幾丈;又《老學庵筆記》稱宋代車船最大的長三十六丈(宋尺合0.307米,明尺合0.311米,兩者相差不多)。我國歷史上出使外國的船,一般都是選用最大的船。至鄭和七下西洋,其規(guī)模之大,足跡之廣,都超越前代,而當時的社會也提供了可能的條件,所以能達到空前的規(guī)模,用如此巨大的船只,長四十四丈合150.5米,寬十八丈合61.6米(明工部尺等于0.311米,沙船習用淮尺,淮尺等于部尺1.1尺,等于0.342米)(圖1)。第五、最后的證明,同時也是最有力的實物證明,則是寶船廠舵桿。寶船廠大舵桿(圖2、3)用于沙船船型,其尺度與鄭和寶船的尺度是適合的。江蘇省一般大中型沙船,舵葉長七尺,寬六尺。寶船廠舵桿舵葉下邊至上邊高度為6.035米,合沙船所用淮尺應為17.6尺。(6.035÷0.342=17.6尺)則寶船廠大舵舵葉面積應為17.6×17.6×7/6=360.98方尺(淮尺)。我們知道舵葉面積與船舶水綫下縱斷面積具有一定的關系。所以必須先尋出船舶水綫處縱斷中綫長與吃水深度或其近似値的關系。淸代江蘇省外海沙船:船身長62尺,落倉深6尺,內河沙船:船身長70尺,落倉深5尺。以上所舉船身長與落倉深的關系,情況不一,有的比例為1/10,有的是1/12或1/14,也有1/16或1/20。由于鄭和寶船是巨型海船,選用兩種較大的海船數(shù)據(jù),似乎較為合理,即選用1/16和1/20。于此,再選用計算舵葉面積的經驗公式:AS=LT。式中,S是舵葉面積,L是船長,T是吃水,A是系數(shù),A値在沿海船一般為40—50,選用40。代入公式,則LT=40×360.98=14439.2若T=L/16,則L2=14439.2×16=231027.2L=480尺。若T=L/20,則L2=14439.2×20=288784.0L=536尺。據(jù)此,寶船廠舵桿所配合的船舶長度應為四十八丈至五十三丈六尺?？紤]到木帆船的舵效率一般較低,則此數(shù)値亦應稍予削減,估計包括舵效率在內,結果仍與鄭和寶船相合;即使退一步說,舵效率較低,計算船長稍低于四十四丈,也不是不能應用。因為木帆船的舵一般多根據(jù)經驗而來,不是計算得十分精確的。也就是說舵的尺度幷非當船的尺度有所變更即立刻隨之而變,而是一定大小的舵有一定的適用范圍。如上述江蘇省外海沙船,船長從六十二尺變化到九十一尺,變化幅度達50%,而舵葉則均為7×6方尺。即六十二尺長的船和九十一尺長的船,都在7×6方尺舵葉面積的應用范圍之內。因此,可以確信,寶船廠舵桿可以用于長四十四丈的船。這樣一方面是寶船廠舵桿證實了鄭和寶船尺度的眞實性;另一方面,通過對鄭和寶船的研究也考查了寶船廠舵桿的歷史。證明它是用于鄭和寶船那一類巨型船舶的,否則不需要這樣大的舵桿。而且由于當時鄭和下西洋的檔案,不久即為兵部郎中劉大夏等所焚毀,同時明朝政府也無意再進行這樣大規(guī)模的遠航,所以鄭和七次下西洋之后,如寶船那一類巨型船舶即不再建造。也就是說鄭和以后,差不多就沒有遺留這樣巨型舵桿的可能。據(jù)《文物參考資料》1957年第十二期報導稱,發(fā)現(xiàn)舵桿的地點“中保村”相傅是明朝寶船廠故址。又據(jù)《武備志》鄭和航海圖與現(xiàn)代萬分之一比例尺南京市地圖核對,該地確系寶船廠遺址。同時,幷未找到該地在明以前即已經設船廠的記載,明以前又很少可能有舵桿遺留在寶船廠遺址上。因此,似乎可以初步肯定,寶船廠舵桿極其可能是為鄭和寶船制造的舵桿。而鄭和寶船的尺度,根據(jù)歷史文獻和遺留的寶船廠舵桿實物,都證明它是可信的。最后,再對舵桿本身進行一些考查。寶船廠舵桿是供鄭和寶船所用,取材必堅,所以用鐵力木制成。所謂“水關者,行舟樞紐,安危系焉,是以舵梗、行船棒,取材必堅?！倍嬉卜Q水關,舵桿又稱舵梗,舵牙又稱關門棒,或稱行船棒。明代沙船記載不詳。淸代沙船一般用靑木舵桿,椐木上川,樟木拖泥,檀木舵牙,杉木舵葉。這也表明了舵的重要性,所以各個部件都必須仔細選擇合適的材料。淸代沙船常用靑木作舵桿。靑木就是櫟樹一類,紋理直行,質硬而重,能耐磨擦。也有用檀木的,檀木紋理斜,質地硬,也很重,耐磨蝕,又耐沖擊,幷富于彈性。檀木的強度比靑木大50%左右,用檀木作舵桿,比靑木好得多。明代沙船有用槐木作舵桿的,槐木紋理直行,富有彈性,強度較低,差不多只有檀木的一半強度;而寶船廠舵桿則是鐵力木。鐵力木又稱鐵梨木,一名孟買烏木,斷面分布無數(shù)小孔,如針眼,產于我國云南,以及印度、緬甸、越南等國,價値甚貴。一般舵葉用杉木,杉木質輕而富于彈性,用杉木做舵葉甚為相宜。舵牙一般用檀木。拖泥用樟木制造,樟木堅硬,紋理斜行,結構細密,能耐水濕,且能防蟲。顧名思義,拖泥經常在泥水之中,用樟木非常相宜。所謂拖泥是舵葉下邊的橫材。寶船廠舵桿較扁一頭的末端有榫,那就是安裝拖泥用的。往上有加固舵葉的橫材叫上川,寶船廠舵桿扁平的一端,靠近安裝舵葉的一邊有320×310(毫米),和297×290(毫米)兩塊極淺的淺槽,估計那就是安裝上川的地方。而舵桿的方頭有145×230(毫米)的長方形孔兩個,顯然那是安裝舵牙用的。為了便于舵的升降和調整位置,所以用兩個孔(也有三個孔的)。以上各項部件均見圖2、3。所有圖上尺寸,都是在玻璃柜外面比量的。量法是當柜外皮尺,柜內測量點,和玻璃平面中反映的人眼三點成一直綫時,讀取數(shù)値。沙船的舵可以隨意升起或降下,當舵升起時,只有底部在水中;當船作正常航行時,舵葉下降,全部浸入水中,其底邊還比龍骨綫更低一些。舵牙有備