水上交通工具设计发展史和演变.docx

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1、水上交通工具设计发展史和演变书目 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,可望而不行得;河对岸的野兽,可见而不行猎;洪水袭来,来不及躲避就得被淹死。他们在与天斗、与洪水猛兽斗的长期斗争中增长了才能,增加了才智。自然现象使他们受到了各种有益的启发。古观落叶以为

2、舟,就反映了我们祖先早期对一些物体能浮在水面上的相识。或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,就可以顺水漂移;假如他还握着一块木片,就可以向前划行。假如把那根圆木掏空,人就可以舒适地坐在里面,并能随身携带上自己的物品。这就是人们创建的最初的独木舟。随着时间的发展,他们发觉,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,发觉用火比石斧加工木材更为便利。人们将树干上不须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

3、砍,就比较简单了。独木舟就是这样制造胜利的。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.其次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,舟尾放开宽而平,属于尖头方尾独木舟一类。其中一条长 422 米、舱上口 宽 0。32米、深 045 米,尾舱宽 069 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

4、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 09 米、深 045 米,系用整段楠木挖空制成。外壁光滑木纹照旧,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。是我国目前发觉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化过来的。 世界各地的独木舟 独木舟不是中国独有,国外一些地区也发觉了不少得木舟。在苏格兰境内佩斯地方的湖层里,发觉独木舟.在瑞士和其邻近地区,也发觉了新石器时代的独木舟。除此之外,印第安人

5、的独木舟和波利尼希人的双体独木舟也较出名。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。这支桨肯定是用来划一种中间掏空的独木舟的。在荷兰发觉了一只这样的独木舟,其年头约为公元前 6300 年。在英国发觉的一只独木舟,长达 16 米,宽米。 后来,我们的祖先发觉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移物,就叫筏。它是用简洁的石头工具加工制造的,运用的时间也最长,至今

6、仍 然到处可见。比起独木舟来,木筏的运用面积大,制作起来更简单一些。有了木筏,人们来回河流的两岸,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。特殊是其中的竹筏,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,简单捆扎,并且不怕水长时间浸泡,用它制作成竹筏,又便利又耐用。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、篙来推动。原始社会出现的独木舟和筏,使人类在折服江河的斗争中迈出了重要的一步

7、。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,但并不是很志向的交通工具。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。正因为这些状况引起了人类的思索。到了大约三千多年前,我国就起先出现了木板船。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 的方法。我们的祖先在实践过程中对独木舟和筏不断加以改进,起先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

8、化过程中,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渐渐演化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,逐步演化成另一种木板船。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,木板船的独创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觉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,建立木板船的各种条件已经充分具备。到了

9、商朝,生产力又有了提高,人们起先较普遍的运用金属工具建立木板船,并进行较大规模的商业活动了。应当说,由独木舟和筏发展到木板船,这是造船史上的飞跃。它开拓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,可以推想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,人们在好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(fng 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

10、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,两船之间也保留肯定间隔,而不肯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,上面可以建立庐舍,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,一般百姓只能乘用桴。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,桨得到敏捷运用!桨船 桨船由

11、来 续木板船的出现,人类独创了桨,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。假如要增加船只的推动速度,就要增加桨的数目。于是,一种划桨船在地中海海疆四周首先发展起来了。桨船种类 桨船有多种类型,根据桨的多少,有单桨船、双桨船、多桨船。根据桨的长短,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。根据桨配置有单层桨船、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,他们的划桨船可能汲取了埃及和腓尼基的造船技术。克里特人的战

12、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立分别开来,而且依据航行区域的不同和航程的远近,建立了用途各异的船舶。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:一是船身瘦长,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动工具,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,以满意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。桨轮船是唐代李皋独创的。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

13、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,以区分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逝,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,就是它的抗风实力较差。只有当抗风浪实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。关于帆的独创,传闻是大禹受到一种叫鲎hòu 后鱼的启发。鲎鱼的形态很奇妙,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

14、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,但是帆的独创,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,创建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,操纵更加敏捷,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&mda

15、sh;—船宫。诸侯国之间常常运用船只往来,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,又要防卫敌方进攻,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实力和技术水平,也从一个侧面反映了当时的经济力气和生产技术水平。吴国水军的战船是当时最出名的,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

16、和小翼。其中大翼长 10 丈,阔丈,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,在世界上是相当出名的。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。自从人类创建了帆船以后,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。运用

17、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动。它与别的船型显着不同处,在于船的通体刷成洁白,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苦和渔民生活的贫苦。 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,船板还简单腐烂,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

18、形成明显的倒影,不至于惊吓鱼群。白底船为单船作业,主要从事钓业生产,钓带鱼,也钓鳗鱼。一条白底船一般用五六个船员,带有绲线和钓钩。到了渔场,众人分工合作,切鱼饵、搭钩钓、放绲线,约摸两个小时之后,再把放下海的绲线逐一拉起,上了钩的鱼被剥离入舱。有首民谣对此描绘得很形象: 头前拈绲快如梭,后面摇橹嗨呀嗬, 一船六人分又合,钓来龙王子孙多。 上世纪四五十年头,围网作业在洞头推广,起先运用比白底船大的蟹背船。蟹背船也靠风力和人力推动,进行的是对船作业。它的得名,一来自它的外形:船后舱顶部的形态如梭子蟹的外壳;二来自它的功能:船上能背负小船,单背船能背负两艘小船,双背船能载 4 艘,到渔场后卸下小船,

19、以母子式作业围捕鱼群。 白底船挂一张风帆,蟹背挂两张帆,洞头渔场还出现过挂三张网的木帆船,海岛的生产力逐步得到发展。帆船是人类向大自然作斗争的一个见证,帆船历史同人类文明史一样悠久。帆船作为一种竞赛项目,最早的文字记载见于 1900 多年以前古罗马诗人味吉尔的作品中。到了 13 世纪,威尼斯起先定期实行帆船竞赛,当时竞赛船只没有统一的规格和级别。帆船运动起源于荷兰。古代的荷兰,地势很低,所以开凿了许多运输河,人们普遍运用小帆船运输或捕鱼。初期的帆不能转动,只有风顺时才能运用,风不顺就只有落帆划桨。后来人们在航行的实践中逐步发觉,即使不顺风,只要使帆与风向成肯定的角度,帆上还是能受到推船前进的风

20、力,于是人们又创建了转动帆,在逆风的状况下,船也能前进。 15 世纪初期,中国明代率领浩大船队 7 次出海,到达亚洲和非洲三十多个国家。现代帆船始于荷兰。1660 年荷兰的市长将一条名为"玛丽"的帆船送给英国国王。1870 年美国和英国首次实行横渡大西洋的美洲杯帆船赛。帆船分稳向板帆艇和龙骨帆艇两类。稳向板帆艇轻快敏捷,可在浅水中行驶,公 元 13 世纪西 班牙人 和葡萄 牙人开 始建立 一种名叫caravel轻帆船,起初主要用作渔船(fishingvessels),由 于 性 能 良 好 , 不 久 就 广 泛 应 用 于 其 他 方 面 。迪 亚 斯(

21、BartholomeuDias )1488 年 发 现 ( CapeofGoodHope ),(ChristopherColumbus)1492 年发觉新大陆,(VascodaGama)1498 年穿过印度洋到达亚洲,(FerdinandMagellan)15191522年间完成第一次环球航行,用的都是这种船。不应当遗忘的是,欧洲人能够造出这样的船,与他们学了很多源于东方、尤其是中国的长技有关。欧洲人从东方学去的第一件长技,是阿拉伯水手的三角帆(triangularsail)。欧洲人原来运用的始终都是横帆(squaresail),即横向安置的方形帆。一千多年以后(公元 6世纪),由于受到印度洋

22、、红海和波斯湾地区阿拉伯人独桅三角帆船(dhows)的影响,地中海地区的水手渐渐改用这种比较简单操纵的三角帆来代替横帆。到公元 9 世纪,这一地区已经几乎见不到横帆的身影。附带说说,尽管这种帆的独创权理应属于阿拉伯人,但在欧洲它却被叫做Latinsail(拉丁帆)或者lateensail(大三角帆)。欧 洲 人 学 去 的 第 二 件 长 技 是 纵 帆 ( fore and aftsail),中国人早在战国时代(公元前 3 世纪)就已经运用这种帆了,但直到 13 世纪才被欧洲人学去。此前他们从阿拉伯水手那里学去的三角帆虽然比较简单操纵,但仍旧是横向安置的,只能利用顺风,在刮定向季节风(mon

23、soon)的印度洋北部好用,在风向不定的地中海和其他欧洲海疆就不大适用。纵帆利用分力、合力原理,可以船驶八面风,只有当头风不行行驶。不过到 16 世纪,由于想出了调戗使斗风的方法,逆风也能行船了。所谓调戗,指的是调整船头方向,把当头逆风转变成侧斜风,这样它就也能推动船只呈之字形前进。利用纵帆有一个必要条件,就是要能敏捷调整船头方向。在中 国 , 那 是 通 过 使 用 安 置 在 船 尾 的 舵 ( rudder, 全 称sternrudder,尾舵)来实现的。现在成语词典收有见风使舵(或作看风使舵),那是一条来自俗语(vulgartongue)而非来自典故(literaryquotation

24、)的成语,讲的正是根据风向操纵舵来调整航向。它本无贬义,不幸的是现在往往被用指不讲原则,随风倒的圆滑、世故做法。古时舵字也作柂、柁、杕,东汉刘熙释名说明船字说:其尾曰柂。南北朝玉篇(公元 543 年)说:舵,正船木也。,又说:杕,船尾小梢也。这些文字记载都说明中国人很早就独创了舵,而考古发掘得到的用舵证据就更早了,广东、湖北等地的西汉墓都出土过木船模型,其船尾都安置有舵。但是舵传到欧洲却相当晚,大约是公元 12 世纪的事。此前欧洲人始终用侧桨来限制方向,那远不如运用舵。舵可以说是欧洲人学去的第三件长技。 学会运用三角帆、纵帆和舵以后,水手就能更加放手地利用风力了,这就导致桅与帆数目的增加,尤其

25、是风帆数目的增加,因为运用多个比较小的帆,比运用单个大帆操作起来简单。caravel正是一种轻型多桅帆船,它通常有三根桅杆,前桅(fore 鄄 mast)和(main)挂横帆,后桅(mizzen)挂三角纵帆。有的还立了第四根桅杆,也挂三角帆。还有一些船从船头向前伸出一根斜桅(bowsprit),上面挂一张小帆,并在和前帆之上各加一面顶帆(top 鄄 sails)。这样就既能充分利用风力,有速度,又比较敏捷,便于操纵,可以在各种风向条件下行驶。应当留意,吹在风帆上部的风,除产生水平方向的推力以外,还产生向上的升力。升力比较小的时候有利于船只航行,但假如升力过大,就有可能使船只倾覆。运用三角帆和顶

26、帆,可以减小升力,有助于船只稳定航行。欧洲人起先建立比较大的船,是在哥伦布发觉新大陆,并在那里掠夺大量财宝之后。大约从 16 世纪中叶起先,西班牙组织了浩大的船队,每年两次来回于大西洋东西海岸之间,从美洲殖民地运回掠夺的财宝。依据官方统计,在 1600 年以前的大约一个半世纪里,上了税运回西班牙的白银超过 18,600 吨,黄金 200吨;走私的数额有多少,就不大好估计了。除此以外,还有不少船只在中途或因风暴、或因海盗攻击而沉没,随之葬身海底的金银当也不在少数。直到今日,它们仍旧是世界各国寻宝人与打捞公司搜寻的重要目标。后来,随着新大陆甘蔗、棉花、烟草种植园经济的建立与发展,货物运输量大增,大

27、西洋上的船队运输就更繁忙了,这里面当然还不应当遗忘与之相关的黑奴贩运。依据一些学者的探讨,从 15 世纪起先有这项罪恶贸易到 19 世纪欧美各国正式宣布废除,在西非海岸被装上贩奴船的黑人总数达 1200万,途中死亡了大约六分之一,登上新大陆的约有 1000 万,由此不难看出其运输量是相当大的。为了爱护运输船队免受海盗及其他国家船只的袭扰,西班牙人 建 造 了 一 种 名 叫 galleon 的 战 船 , 它 实 际 上 是 在caravel的基础上发展起来的大型多桅帆船。从 1650 年起,大西洋进入一个海战常见的时代,西班牙、葡萄牙、荷兰、法国、英国等欧洲殖民国家以及占岛为王的海盗(最着名

28、的或许就是),把大西洋变成了一个大战场。这就大大刺激了战船的发展,起初最大的战船吃水量约为 1500 吨,但到 1750 年,2000吨的船只已很一般,而到 1800 年更有超过 2500 吨的。船壳通常选用坚实的橡木板(oakplanks)制造,而且是双层,总厚度可以达到 46 厘米,这就使造船成为一件特别耗费木料的事。例如,建立中纳尔逊(HoratioNelson,1758 1805)所乘旗舰(皇家)成功号(HMSVictory),所耗费的木材就需砍伐 2,500 株成年橡树才能得到。后来同样的技术也用于建立民用船,例如英国移民最早去北美所乘的五月花号(Mayflower),就属于这种类型

29、。在以蒸汽机为动力、螺旋桨为推动器的轮船出现以前,大型多桅帆船始终是欧洲商船和战船的主要船型。值得留意的是,学会用帆(三角帆、纵帆)和舵都属于集体行为,很难确定是在什么时候、详细是谁从东方学到的,只有第四件长技(水密隔舱,watertightbulkheads)才能确定详细的引进者,那就是 1795 年受命为英国皇家海军造船的萨缪尔·边沁(SamuelBentham,17571831)。运用水密隔舱不但大大增加了船体强度,更重要的是不至一处破损就水漫全船,难以封堵。有了水密隔舱,欧洲船舶可以说已经达到帆船时代的最高水平。欧洲人从我们这里学去第五件长技,时间就更晚了,已经到鸦片斗争

30、之后。原来,在船型设计上虽然他们和我们一样都利用了仿生学(bionics)原理,把船体设计成流线型,但仿照的对象不同;欧洲人仿照的是鱼,而中国人仿照的是水鸟。这样他们船体的最宽处就在中部靠前的地方,而中国船体的最宽处却在中部靠后。后来的流体力学探讨证明,中国人的做法更科学,因为一般船舶都不是像鱼那样在水里游,而是像水鸟(例如鸭和鹅)那样在水与空气两种介质之间划行的。相识到这一点以后,西方的船舶也像中国的船那样,把最宽处放在中部靠后的位置了。在技术里,欧洲人没有学去的也许只有橹(scull)。中国早在西汉(约公元前 1 世纪)就起先用橹了,划桨须要把桨提出水面,既做虚功又奢侈时间,而橹是连续划水

31、的,用的是鱼摇动尾巴前进的原理,所以有一橹三桨之说。欧洲人很晚才起先考虑以中国的橹来代替他们的桨,但由于不久后独创了推动效能更好的轮桨(paddlewheel),就没再考虑用橹的事。不过要指出,轮桨的真正独创者也是中国人,时间比富尔顿早了一千多年。旧唐书·李皋传载:挟二轮蹈之,翔风鼓浪,疾若挂帆席。可见唐代(公元 8 世纪)已经知道用以足踩踏的轮桨来代替用手划动的桨。轮船在中国古代叫车船,依据现有记载,宋代岳飞与杨幺的水战(12 世纪),便是一次车船大战。总之,除在中国古代四大独创之一的罗盘之外,我们对造船与还有很多重要贡献。欧洲人从东方学去的五项技术里,四项都源于中国,而这些技

32、术对他们帆船时代的造船与航海都起了特别重要的作用。现在已经是后帆船时代,除体育运动外,已经基本上见不到帆船的身影,但舵、水密隔舱、船体形态这三项技术仍在接着应用,而且毫无疑问还将始终应用下去。关于帆船 利用风力的基本动力在水上行驶,并由人来操控变更方向前进。一、八千年前,古埃及尼罗河上,即有用芦草束成的船筏,是现代帆船的前身。二、公元二世纪,地中海各国因军事须要,制造出以奴隶摇桨叫卖,并协作小风力前进的战舰。三、公元八世纪以后,海上贸易发达,侧风航行的罗马商船应运而生。四、十五世纪中国帆船为使航行时有较高的效率,已用帆骨及支骨来支撑帆面。欧洲为拓展贸易,海上成队商船日趋活跃,而帆船的性能研 究

33、也从而起先。五、1660 年英国人民呈献一艘狩猎船"YACHT"给查尔斯二世做为继承王位的贺礼,自此游乐帆船诞生。六、十八世纪,欧洲各国王公、富豪以帆船夸耀自我,帆船运动渐渐蓬勃。七、1896 年,第一次列入奥运竞赛。八、南宋民族英雄岳飞,在太湖隐居时将战船改为七桅的渔船,取其速度较快, 以利捕鱼。九、1971 年,台湾帆船运动萌芽,当时以海军主导的帆船协会,为台湾帆船运动奠下基础。十、1975 年,台湾帆船协会成立。十一、1996 年帆船运动竞赛,列入省、区运动项目帆船分类板 一、风浪板 是帆船与冲浪板的结合。可依不同要求竞速、曲道、花式而设计不同的浪板。

34、有过浪、转向、飞跃、空翻…等动作。型 二、轻舟型 船身构造简洁,不具船舱。尺寸大小不同,竞赛时有肯定的船型规定。一般用于训练、消遣、运动或竞赛。型 三、小舱型 船内应具睡眠、烹饪、盥洗、贮藏等空间。以中程海上活动为考量设计。型 四、大舱型 船内应具小舱型设备外,另有客厅、卫浴、贮存空间,以长时间在海上活动为考量设计。六、预留救生支持管道。七、衡量自己体力的负荷程度。八、如遇难于水上漂流时,勿放弃风帆,以利救援。初期的帆不能转动,只有风顺时才能运用,风不顺就只有落帆划桨。后来人们在航行的实践中逐步发觉,即使不顺风,只要使帆与风向成肯定的角度,帆上还是能受到推船前进的风力,于是人们又

35、创建了转动帆,在逆风的状况下,船也能前进。经过几千年的发展,随着蒸汽机的独创和科学技术的进步,帆最终被机械所取代,木板材料也被钢铁代替,帆船也渐渐发展成为装有引擎的船,最先代替帆的是蒸汽机。蒸汽轮船 蒸汽机的出现曾引起了 18 世纪的工业革命。直到 20 世纪初,它仍旧是世界上最重要的原动机,后来才渐渐让位于内燃机和汽轮机等。在上采纳蒸汽机作为推动动力的试验始于 1776 年,经过不断改进,至 1807 年,美国的富尔顿制成了第一艘好用的推动的蒸汽机船克莱蒙号。 蒸汽机船克莱蒙号蒸汽机诞生后,清同治二年十二月二十日,蔡国祥等制成了中国第一艘以蒸汽机为动力的轮船,命名为黄鹄号。船长约九米,时速为

36、二十五里,自今大观亭街古盐河下水出安庆江面试航。安庆内军械所制成以蒸汽机为动力的轮船,揭开了中国动力机械史和近代轮船制造史的新篇章。此后,蒸汽机在船舶上作为推动动力历百余年之久在探究推动方法中,除了桨、橹、帆这些工具外,在埃及、罗马和我国古代都曾独创过用明轮的方式推动船舶。罗马人还运用奴隶和畜力带动明轮。17 世纪以前,船舶推动动力方式已到了需彻底变革的时期,当时世界各大洋上繁忙的贸易往来须要解决船舶动力问题。真正解决船用蒸汽机的是。他在 1765 年独创了双缸蒸汽机。1768 年他与英国伯明翰轮机厂的老板马修·博尔顿合作,特地研制了一台用于船舶推动的特别用途的蒸汽机,这就是世界

37、上早期蒸汽机船上普遍运用的博尔顿-瓦特发动机,从而完成了船舶动力的第三次革命。船舶的推动力从人力、自然力转变为机械力,船舶用蒸汽机供应的巨大动力,使人类有可能建立越来越大的船,运载更多的货物。第一艘完全运用蒸汽动力推动的船是"皮罗斯卡皮"号,它是法国人马奎斯建立的。船上有一台单缸蒸汽发动机,用来带动船两侧的两个明轮。海上运行的第一艘蒸汽机船是美国人罗伯特·富尔顿独创建立的"凤凰"号轮船,它在纽约与费城之间航行。大东方号 1845 年 7 月 26 日由英国利物浦首航到达纽约,为时 15 天。sambard K

38、ingdom Brunel 设计的其次艘燃煤蒸汽机帆船客轮——大不列颠号。Brunel 和大西方铁道公司还想造一艘更大的船,由英国到印度或到澳洲,由于燃煤的蒸汽机帆船客轮,须要很大的储煤舱间,又考虑到达终点港后,若无法填加燃煤,船本身也要多带回程所需燃煤,所以船必需造很大.在 1854 年这艘设计可载客 4,000 人,或运兵 10,000人,载货 6,000 吨的巨无霸,燃煤蒸汽机帆船客轮大东方号。 19 世纪的各大洋是蒸汽机船的天下,由于蒸汽机船的出现,最终使帆船驶进了船舶博物馆。起先的汽船是由明轮推动的,然后又发展成为螺旋桨推动,接着人们又接连独创了涡轮机、柴油机

39、、汽油机和核动力装置。造船的材料,也由早期主要用木材发展到近代主要用钢铁。由于造船材料和船的行驶动力的不断发展,人们造的船越来越大,装载的人和货物越来越多,功能也越来越完善,航程也越来越远。现代水路交通工具的设计 现代的小船又采纳玻璃纤维和塑料制成。橡皮艇说到橡皮艇,我们回顾历史。在 1839 年,惠灵顿公爵第一次做了充气船的浮筒测试。1840 年,英国人托马斯汉考克设计了充气筏并把他的工作相关介绍收录在之后几年出版的英国自然橡胶的起源和进程一书中。1844 年,一名海军上尉 Halkett 设计了一个轮状的充气船,这个充气船被多次用在北极探险中。法国人克莱门特 Ader也设计了一个浮动的船只

40、。事实上,很多其他独创先驱独创的充气筏,这就预示着充气船的诞生 。1913 年,德国艾伯特梅耶想出了一个相当新奇的设计。到 1920 年,他的公司,人参巴乌 Pneum 。Boote ,是营销他的气船,其中 9 只已在德国的军队中被运用了。依据世界吉尼斯大全中的 Motorboating 的记载 ,充气艇的历史可以追溯到尽公元前 880 年,亚述人 Ashurnasirpal 二世国王下令部队不断的给 greased 兽皮充气,使其膨胀,以便能通过河流的!在古代的中国,在宋,明两代,人们也运用密封的充了气的兽皮通过河流。在法国和英国,ZODIAC 和 RFD 先后推出了第一届现代橡皮艇。191

41、9 年,RFD 的创始人雷福斯特 Dagnall 在英国的 Wisely 湖上测试了一条橡皮艇,并在在 20 世纪 30 年头对他的设计进行了改进。这就是后来的一人气胀式救生筏的始主。1934 年在法国,皮埃尔 Debroutelle 设计出了充气艇的原型。第一条现代橡皮艇被用于法国海军,ZODIAC的发展模式引发了民用和军用橡皮艇产业的飞速发展。与之相对应的是, 皮埃尔 Debroutelle 于 1937 年设计出了第一条 U 形的橡皮艇,1943 年 8 月 10 日他申请了此项设计的专利。这也是直到今日运动型和消遣型充气船最干脆的版本!自那时以来很多新的制造商,新模式和新的设计被推向了

42、市场。充气艇已不再是背在一个大的游艇后面的小橡皮艇了!它可以达到 45 英尺长甚至更长!刚性的玻璃钢船体和铝的船体,已经在渐渐取代原始的充气底!奢华美丽的装饰部件,甚至是船仓也出现在了橡皮艇上。与它的名字相对应的是,在今日,充气船,往往只是指船的浮筒是充气了的,而船底有可能是玻璃钢的和铝的,然而不管怎么说,充气艇始终存在,并且变的越来越受到人们的欢迎了!橡皮艇的种类繁多、型号各异,有特地追求速度的高速艇,有完全手动的皮划艇,有体验激流乐趣的漂流艇,有外形朴实的工作挺,有用于近海垂钓的钓鱼艇等等。还有许多用了塑料来制成的小船 塑料艇它相比木板船,生产方面就更加工业化重量也大大地减轻了! 汽垫船

43、气垫船是利用高压空气在船底和水面(或地面)间形成气垫,使船体全部或部分垫升而实现高速航行的。气垫是用大功率鼓风机将空气压入船底下,由船底四周的柔性围裙或刚性侧壁等气封装置限制其逸出而形成的。气垫船是英国工程师科克莱尔独创的。1950 年,40 岁的科克莱尔爱上了造船工业。于是辞掉了原有工作,用自己的全部积蓄,同妻子一起创办了一家小型造船公司。这时,科克莱尔脑海里所考虑的是怎样才能造出速度更快的船艇。他认为船艇速度提不高的缘由是船底与水面间的磨擦所产生的阻力。经过反复的探讨,他发觉假如用空气作为船与水之间的气垫就有可能减小摩擦,从而提高船航行的速度。科克莱尔把这一设想详细化,他在空的猫食罐头上装

44、一空的咖啡罐,用吹头发的吹风机作动力进行试验。结果,靠排气而产生的升浮效果令他特别满足。接着他制造了长约米的模型船,在河里进行试验,又获得胜利。它的原理与现今好用气垫船的原理是完全相同的。 19 世纪初,已有人相识到把压缩打入船底下可以削减航行阻力,提高航速。1953 年,英国人 C.库克雷尔创立气垫理论,经过大量试验后,于 1959 年建成世界上第一艘气垫船,横渡英吉利海峡取得胜利。1964 年以后,气垫船类型增多,应用日益广泛。目前多用作高速短途客船、交通船、渡船等,航速可达 6080 海里/小时。气垫船的缺点是耐波性较差,在风浪中航行失速较大。气垫船船身一般用铝合金、高强度钢或玻璃钢制造

45、;动力装置用航空发动机、高速柴油机或燃气轮机;船底围裙用高强度尼龙橡胶布制成,磨损后可以更换。气垫船又叫腾空船,是一种利用空气的支撑力升离水面的船。这种船一出现马上受到全世界造船界的关注。 气垫船是靠升力风扇把压缩空气打人气囊,空气从周边射流喷口射出而形成气垫将船体全部抬出水面的一种船舶。航行时,气垫将船体与水面隔开,使船舶所受到的阻力比一般的船只小得多。气垫船的发展历史有 100 多年。100 多年前,人类就设想利用气垫来作运输工具,但当时的科学技术极端落后,这一设想仅仅只能停留在设想阶段。直到近 40 年来,由于周边射流理论、高速柴油机及燃气轮机的快速发展,气垫船的围裙不断改进,才使气垫船

46、的建立成为可能。 气垫船的发展大约经验了以下 3 个阶段: 第一阶段是在 1953-1958 年,称为探讨和试制阶段。1953 年,英国人科克雷尔首创了完整的气垫理论,证明了周边射流可有效地保持气垫,并应用此理论探讨气垫船。1958 年,人类历史上的第一艘气垫船 SR 一 N1 型气垫船最终在英国诞生。 其次阶段是在 1959-1964 年,称为走向好用阶段。从前的气垫船采纳的是刚性喷口和没有围裙的周边射流。1960 年,人们在 SR 一 N1 气垫船上,首次运用近半米高的围裙,这种围裙是周边射流的柔性延长,有了围裙,气垫船就像汽车有了轮胎一样,能高速地在水面和陆地上行驶了。1961 年 5

47、月,英国人宜称:气垫船可作为民用客船、渡船和军用的登陆艇、反水雷艇和快艇。1963 年,英国人在建立 SR一 N2 型气垫船时引进了气囊结构,使围裙的高度和承受波浪冲击的性能均有显着提高。1964 年,英、美等国对气垫船的围裙连接方法、飞升、推动和操纵装置等方面都作出了很大的改进。第三阶段从 1966 年至今,称为全面发展阶段。1967 年,英国在SR 一 N3 型气垫船上运用囊指型围裙,它使气垫船的耐波性和适航性都有较大改善,为气垫船向大型化和军用方向发展创建了条件。1968 年,英国气垫船公司建成了 180 吨重的大型高速客运气垫渡船,它的研制胜利,告知人们气垫船在民用方面同样大有可为。 从上面的介绍可见,英国在全浮式气垫船方面始终处于领先地位,这与英国政府的大力支持是分、不开的。 1958-1972 年,英国政府先后拨款达 1130 万英镑,这无疑加快了气垫船的发展步伐。 美国政府对气垫船技术也是分重视,只是气垫船发展与英国不同。美国人从 1960 年起,主要将精力用在研制侧壁式气垫船上。从1963 年建成 10 吨的 XRI 型侧壁式气垫试验船起先,到 1973 年,经过三次改型,即由 XRIA 到 XRIB 再到 XRIC 型,排水量从 10 吨增加到19 吨。1969 年,美国海军与通用航空喷气公司签订了喷水推动的 100 吨 SES 一 100

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