水上交通工具的设计发展史和演变

目录独木舟木筏竹筏木板船桨船木帆船蒸汽轮船现代水上交通工具概念水上交通工具独木舟独木舟概述独木舟，又称独木船，是用一根木头制成的船，是船舶的先祖，是最早的船舶，在世界各地都曾出现过。独木舟历史在遥远的古代，人类的祖先还处于以采集和渔猎为生的时期，他们活动的场所是森林、草原、江河、湖泊。由于没有水上工具，深水的鱼群，可望而不可得；河对岸的野兽，可见而不可猎；洪水袭来，来不及逃避就得被淹死。他们在与天斗、与洪水猛兽斗的长期斗争中增长了才干，增添了智慧。自然现象使他们受到了各种有益的启发。“古观落叶以为舟”，就反映了我们祖先早期对一些物体能浮在水面上的认识。也许正是因为这种自然现象，才引起人们航行的念头。人骑坐在一根圆木上，就可以顺水漂浮；如果他还握着一块木片，就可以向前划行。如果把那根圆木掏空，人就可以舒适地坐在里面，并能随身携带上自己的物品。这就是人们创造的最初的独木舟。随着时间的发展，他们发现，圆柱形的树干在水里不稳定，它会翻滚，人在上面坐立不稳，人们根本无法在这种圆柱形树干上面活动。就这样，人们就用石斧、石锛、锸等工具，将圆圆的树干削平。后来，发现用火比石斧加工木材更为方便。人们将树干上不需要挖掉的地方都涂上厚厚的湿泥巴，然后用火烧掉要挖去的部分。这样被烧的部分就被烧成一层炭，再用石斧砍，就比较容易了。独木舟就是这样制造成功的。在中国古籍《易经—系辞》中有“刳木为舟”的记载，就是说独木舟是刳木而成的。独木舟的类型中国古代独木舟大致有三种类型第一种是平底独木舟，底是平的，或接近平底;，头尾呈方形，没有起翘.第二种是尖头方尾独木舟，它的头部尖尖的，向上翘起，尾部是方的。它的底也是平的。如1965年在江苏武进淹城内城河出土的独木舟，尖头敞尾，尖头微上翘，舟尾敞开宽而平，属于尖头方尾独木舟一类。其中一条长4．22米、舱上口宽0。32米、深0．45米，尾舱宽0．69米。系用楠木制成。第三种是尖头尖尾独木舟，舟头翘起，尾部也起翘。如1958年在江苏武进淹城出土的一条独木舟，舟形如梭，两端小而失，尖角上翘，属于尖头尖尾独木舟一类。舟舱中间宽，全长11米、舱上口宽0．9米、深0．45米，系用整段楠木挖空制成。外壁光滑木纹依旧，内壁布满焦炭和斧凿斑斑痕迹，这是古代先民经过数十次用火烤焦后不断用斧凿制加工成的。经碳14测定，这舟距今已有2800年历史，当属西周时期遗物。是我国目前发现的最古老完整的独木舟，号称“天下第一舟”。现在的舰船是从以上三种类型独木舟演变过来的。世界各地的独木舟独木舟不是中国独有，国外一些地区也发现了不少得木舟。在苏格兰境内佩斯地方的湖层里，发现独木舟.在瑞士和其邻近地区，也发现了新石器时代的独木舟。除此之外，印第安人的独木舟和波利尼希人的双体独木舟也较有名。印度有种独木舟，其船侧装有可以放置货物的横木板。新几内亚的独木舟可以几条横排在一起，上面用横梁固定，横梁上铺坐席，还装有风帆，可以航海。在英国约克郡一个沼泽里，发掘出了一支公元前7500年的木桨。这支桨一定是用来划一种中间掏空的独木舟的。在荷兰发现了一只这样的独木舟，其年代约为公元前6300年。在英国发现的一只独木舟，长达16米，宽1.5米。后来，我们的祖先发现把几根树木捆扎在一起，也可以产生更大的浮力。这样，就有人制成了木筏。木筏用藤条、绳子将几根树干或竹子绑扎成片状的漂浮物，就叫筏。它是用简单的石头工具加工制造的，使用的时间也最长，至今仍然到处可见。比起独木舟来，木筏的使用面积大，制作起来更容易一些。有了木筏，人们往返河流的两岸，在水中运行，再也不是什么困难的事了。受到木筏的启发，人们想到了自己身边其他能够做成筏的东西。只要能浮在水面上，并且能结扎在一起的东西，他们都要拿来试一试。于是，人们又制成了竹筏、草筏和羊皮筏等。特别是其中的竹筏，更受到人们的欢迎。竹筏竹子这种材料，质地坚韧，重量轻，中间空，浮力大，容易捆扎，并且不怕水长时间浸泡，用它制作成竹筏，又方便又耐用。把几只竹筏串成一排能运大量的东西。竹筏是由多很竹竿捆扎而成的竹排，可以用桨、橹、篙来推进。原始社会出现的独木舟和筏，使人类在征服江河的斗争中迈出了重要的一步。独木舟和筏虽然已经在很大程度上解决了原始人类的渡水问题，但并不是很理想的交通工具。独木舟是一根树干制成的，不可能做得很大，装载货物不多。筏浮在水面上，本身已经浸在水里，再装一些货物，就可能会全都浸没。正因为这些情况引起了人类的思考。到了大约三千多年前，我国就开始出现了木板船。木板船出现以后，显示了它强大的生命力，也为船舶的进一步发展和改造奠定了基础。木板船独木舟两侧加上舷板，舟内增加横档支撑，便成了木板船。随着人类文明的不断进步，人们在努力寻求着变革水上交通工具的办法。我们的祖先在实践过程中对独木舟和筏不断加以改进，开始在独木舟的四周加上木板以增大容量，原来的独木舟就变成船底了。在长期的演变过程中，圆底独木舟逐步变成了船底的中间部分，通连首尾的主要纵向的木材就变成“龙骨”了。这样就变成尖底或圆底的木板船，而原来平底的独木舟也就逐渐演变成平底木板船底中心线上的一块板了。在这过程中，人们对筏也进行了改造，在筏的四周安上木板，逐步演变成另一种木板船。这时事物起了质变，完全不同于独木舟和筏的新船——木板船就出现了。据考证，木板船的发明可能是很久远的事情了，至少不能晚于夏朝。从考古学家在河南偃师二里头遗址中发现的夏朝的铸铜和冶炼作坊，以及铜锛、凿等金属工具来看，夏代的生产力有了飞跃发展，再加上当时已有了规、矩、准绳等木工生产工具，建造木板船的各种条件已经充分具备。到了商朝，生产力又有了提高，人们开始较普遍的使用金属工具建造木板船，并进行较大规模的商业活动了。应该说，由独木舟和筏发展到木板船，这是造船史上的飞跃。它开辟了航海及河运史上的新时期。船舶的发展有一个漫长的历史过程。最早出现的木板船叫舢板，原名“三板”。顾名思义，可以推测它最初是用三块木板构成的，就是一块底板和两块舷板组合而成。几千年来，人们在实用中不断对三板船加以改进，逐步使它完善，并且不断有所创新，导致了千姿百态、性能优良的各种船舶的产生。除了舢板这种单体木板船外，当时人们还受木筏制造原理的启发，造出了舫（［fǎng访］，《说文》：“舫，并舟也。”），把两艘以上的船体并列连接起来，增加了船的宽度，提高了船的稳定性和装载量。“舫”也称“方”、“枋”、“方舟”、“方船”、“枋船”，有时也写作“航”。它的制作方法，起初是用绳索把两只船捆在一起。后来，又演进用木板或木梁放置在两只船上，用木钉、竹钉或铁钉钉在一起，两船之间也保留一定间隔，而不一定要船舷跟船舷紧靠在一起了。除了由两只船体构成的舫外，在历史上还出现过由多只船体构成的船只。这种船行驶平稳，上面可以建造庐舍，成为统治阶级出游时候的专用船。周代对乘船有严格的等级规定：天子乘坐“造舟”，诸侯乘坐“维舟”，高级官员乘坐“方舟”，一般官吏乘坐“特舟”，普通百姓只能乘用“桴”。“造舟”由多只船体构成，“维舟”由四条船构成，“方舟”由两条船并成，“特舟”是单体船，“桴”就是木筏和竹筏。随着木的运用，桨得到灵活运用！桨船桨船由来续木板船的出现，人类发明了桨，这是人类的手臂的延长。有了桨，人就可以坐在船上划水前进。如果要增加船只的推进速度，就要增加桨的数目。于是，一种划桨船在地中海海域周围首先发展起来了。桨船种类桨船有多种类型，按照桨的多少，有单桨船、双桨船、多桨船。按照桨的长短，有短桨桨船、长桨桨船，在距今5000多年前的埃及法老齐阿普斯的金字塔墓里，有作为法老殉墓品的墓葬船，它就是一种配置长桨的划桨船。按照桨配置有单层桨船、双层桨船和多层桨船。在双层桨船和多层桨船上，划桨手坐在各层水平甲板的长条凳上划桨。在爱琴海区，克里特人也是最早的航海民族之一，他们的划桨船可能吸收了埃及和腓尼基的造船技术。克里特人的战船上配置有44名划桨手，划桨手坐在上层水平甲板的长条凳上划桨。腓尼基人最早将商船与战船的建造分离开来，而且根据航行区域的不同和航程的远近，建造了用途各异的船舶。而且腓尼基战船的桨是双层设置的。后来又发展起来了更多层的划桨船。桨船特点桨船具有以下特点：一是船身细长，前部尖利，这样，前部破浪效果好。二是桨船上可以装备其他推进工具，例如，桨船上可以装备风帆，成为桨帆船。一般桨帆船上装备的是三角帆，以满足在逆风时也能获得良好速度。到了唐代就出现了“初级”轮船——“桨轮船”。“桨轮船”是唐代李皋发明的。李皋对当时的船的动力进行了改革，他在船的舷侧或尾部装上大型的带叶轮将，转轮外装有呈放射状的拨水板，依靠人力踩动浆轮轴，带动轮轴上的浆叶拨水推动船身前进。经过这种改造的新型船只的桨轮的下半部浸没在水中，上半部露出水面。所以它被称作“明轮船”或“轮船”，以区别那些人工划桨的木船和依靠风力推行的帆船。随着蒸汽，煤油灯动力船的出现和“明轮船”的消失，“轮”已不复存在，但人们任然习惯性的吧机动船称为“轮船”木板船航行时遇到的一个突出问题，就是它的抗风能力较差。只有当抗风浪能力较强并能借助大自然风力进行远距离航行的木帆船出现后，人类的航海活动才能更为主动。关于帆的发明，传说是大禹受到一种叫鲎［hòu后］鱼的启发。鲎鱼的形状很奇特，身体扁而宽，眼睛长在背上，嘴长在肚腹之下，而背上生有高七八尺的鳍［qí齐］。每当有风吹来的时候，它的鳍就收拢起来了。不论自然界是否有这种鲎鱼，但是帆的发明，很有可能是人们受到自然界某种东西的启发。后来，人们在长期航行的实践中，创造了利用风力行驶的船──木帆船。木帆船木帆船是继木板船之后，舟船发展的重要阶段。帆船即利用风力前进的船。15世纪时，大西洋沿岸的欧洲国家在帆船设计方面有一项划时代的进展，就是三桅船。它基本上集中了各种船的优点，装有艉柱绞链舵，方帆与三角帆并用，能利用各个方向的风，并把帆分悬在三到四根桅杆上，操纵更加灵活，主桅及前桅上有二至三张方帆。帆面积增大，船速就加快，船的体积也可增大。春秋战国时期，我国南方已有专设的造船工场——船宫。诸侯国之间经常使用船只往来，并有了战船的记载。战船是从民用船只发展起来的，但是战船既要配备进攻手段，又要防御敌方进攻，因此它在结构和性能上的要求都比民用船只高。可以说，战船代表着各个时期最高的造船能力和技术水平，也从一个侧面反映了当时的经济力量和生产技术水平。吴国水军的战船是当时最有名的，它包括“艅艎［yúhuáng余皇］”、“三翼”、“突冒”、“楼船”、“桥舡［chuán船］”等多种舰艇。艅艎又写作“余皇”，是王侯乘坐的大型战船，战时作为指挥旗舰。据古书记载，艅艎船首绘有鹢［yì益］鸟的图案，有优良的航行性能。水军的主要战舰是三翼，即大翼、中翼和小翼。其中大翼长10丈，阔1.5丈，可以载士卒90多人，有较高的航行速度。吴国就是凭借这些战船先后在汉水和太湖大败楚、越两国的。后来勾践卧薪尝胆，越国灭吴时的战船已经发展到300艘之多。我国的帆船，在世界上是相当有名的。早在秦代我国就能造出长达三十米、宽六至八米，能载重6万公斤的漂洋过海的大帆船──海船。到了汉代，就能制造百尺楼船。到宋代，已可制造载重20万公斤以上的大船。明代郑和下西洋乘坐的宝船，已长达140米，宽达60米。自从人类创造了帆船以后，帆船运载着人们在世界的海洋上来往，直到十九世纪，世界上一些大型的船还是帆船，有的帆船，桅杆高达30米，挂帆30多面。使用较为普遍且时间较长的木帆船，当数白底船。白底船属中型船，长约10余米，靠风力和人力摇橹来推进。它与别的船型显著不同处，在于船的通体刷成雪白，只在船的首尾各涂一片红色。有一首闽南语民谣，说的就是这种船：新造白底头尾红，摇橹驾桨驶布篷。三日没到大岙港，家内吃用靠啥人！闽南语中，红、篷、港、人这四个字的韵母均为ang，很押韵。民谣道出了白底船的特征，也诉说了渔业生产的辛劳和渔民生活的贫苦。白底船之所以要刷白，是因为木船长时间浸在海水中，船底会长苔藻、贝类，滋生船蛆虫，不但影响航速，船板还容易腐烂，刷上白蛎灰，状况就好多了。还有，过去的渔场在近海，海水相对不太深，刷白了的船身在水中不会形成明显的倒影