船舶动力

充分和灵巧地利用风力，是我国古代船舶技术高度发展的标志之一。利用人力推进时，从桨、楫发展到橹是一大进步。俗话说“一橹三桨”，说明橹的效率是桨的两倍甚至三倍。用桨划船一半做实功，一半做虚功；而橹的整个运动过程都是做实功，使船舶推进工具的效率大大提高。秦汉造船遗址，汉代楼船，以及高效率推进工具橹的出现、船尾舵的出现和风帆的使用， 说明我国古代造船技术到汉代已经成熟了。

汉魏时期，我国船工就经常把帆转到一定的角度，它的使用面积是随风力大小而增减的。

宋人说：“风有八面，唯当头不可行。”这说明十三世纪以前我国在使用风力方面，除当头风以外，其余七面都可以行船。而西方的帆船，到十六世纪以后才能做到这一点。

至于逆风行船，在我国已有四百年以上的历史。逆风行船的记载首见于沙船。“沙船能调戗使斗风！”逆风行船必须戗走（斜行），否则不能前进。为了保持正确航向，又必须“调戗”（轮流换向），必须走“之”形航线。逆风行船，披水板、船尾舵和风帆要密切配合。

二桅沙船两舷各装披水板一块，调戗时轮流使用下风一侧的披水板。把披水板放落水中，伸到船底之下，以增加船舶横向移动的阻力，来减少船舶偏航角度。

我国船工曾经创造了各种不同形式的风帆。例如同是沙船，而风篷不同：内河沙船风篷狭长；外海沙船风篷比较宽而短，大约宽一倍，短三分之一左右。大概因为海风强劲，海船风篷必须降低风压中心。我国南海帆船的风篷，把下风的边缘做成折角或曲线形，上部比较小而下部比较宽大，使风压中心降低，船就不易被风吹翻。

风帆的利用，从初期的单桅单帆说，帆不大，船跑得不快。后来逐步发展到三帆、四帆、五帆、七帆，甚至十二帆。人们并发现帆挂桅顶最有效。所谓“头巾顶可以提吊船身轻快”，顺风时使用“头巾顶”航行速度就加快。在大篷的两边加“插花”，可使船身不欹侧。“插花”多在旁风时使用。大篷下面再加“篷裙”，更能降低风压中心。

风篷增多固然可以充分利用风力，但同时也增加了操作的复杂性，加重了船工的劳动。如遇风暴突然来临，不能把帆及时降下，就有折桅翻船的危险。于是又逐步简化到一桅只有一帆，而帆的面积加大，使得既能充分利用风力，又便于操作和节省劳力。明代公元十五世纪以后，我国帆船的篷帆便逐渐简化。从简单到复杂，又从复杂进步到在同等效率下力求简化，这是事物发展的一般规律。

在古代，我国船舶动力大多使用风力，特别是长途航行。至于短途航行， 却多使用桨橹。而桨轮船（车船）的出现，在一千多年当中也发挥过巨大的作用。

南北朝时期祖冲之造千里船，日行一百多里。千里船可能是一种桨轮船。唐代李皋（733—792）创造桨轮船，史书记载十分明确：“为战舰，挟二轮踏之，翔风破浪，疾若挂帆席。”（《旧唐书·李皋传》）桨轮船到南宋就有了较大规模的发展。在洞庭湖起义的农民领袖杨么（？—1135），他的部下高宣曾经创造许多桨轮船。宋代大型的桨轮船长二三十丈，可容战士七八百人。杨么的桨轮船有楼两三重，载一千多人，吃水一丈左右。桨轮船车数从四车、八车增到二十车、二十四车、三十二车。当时还有一种飞虎战舰是四车船，四轮两轴，每一轮桨一般有八叶桨片。以后一直到清末二十世纪初，我国南方地区还曾有过少量桨轮船。桨轮船的动力是用人力，不如帆船使用风力经济，因此，虽然在一定时期里面也曾形成高潮，但是终于未能十分广泛地使用。

桨轮船也叫明轮船，是把桨楫改成桨轮推进，把桨楫的间歇推进改成桨轮的旋转推进（连续运转）。桨轮船的出现是船舶推进技术上的一次重大进步。从唐代李皋算起，我国创造桨轮船比西方桨轮船的出现要早七八百年， 欧洲到十五、十六世纪才有桨轮船出现。

船舶的动力问题解决了以后，同样重要的是航行方向问题。这个问题又可分两个方面，一是掌握航向，一是辨别方向。掌握航向靠舵。我们知道， 用桨橹推进的船舶，可以不需要船尾舵；而帆船却非有船尾舵不可。在我国， 汉代陶船明器（广州汉墓出土）上的船尾舵，可以明显地看出由“梢”发展成舵的迹象，它标志着当时船尾舵的出现。我国船工创造船尾舵比西方约早四个世纪。以后逐步发展，甚至有了正舵、副舵、三副舵。两千多年来，我国船工创造了各种形式的舵，如升降舵、平衡舵、开孔舵等各种式样。平衡舵和开孔舵都可以降低转舵力矩，使转舵省力。我国在唐宋时期已经有平衡舵。

至于用指南针辨别方向，那更是我国航海技术的突出成就。航海船舶沿海岸航行，不需要辨别方向的仪器，老舵工熟悉沿海岸水域的海水深浅，看海岸远近趋深避浅，船上往往只有舵工。在大洋中航行，舵工掌舵就要听“火长”指挥（火长就是现今所谓“领航员”）。所谓“惟凭针盘而行，乃火长掌之”，说的就是这个情况。在大洋中航行，一望无边，指南针就成为必不可少的航行仪器。“夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”（朱彧：《萍州可谈》）指南针是我国四大发明之一，在宋代用于航海，是我国航海技术的卓越成就，比西方要早两个世纪。