第三节　帆船时代

桨船只能依靠人力来划动，因此在长期的实践中，帆走进了人们的生活。在实践中，人们创造了利用风力行驶的船——帆船。帆船是继芦苇、葫芦、皮囊、竹筏、独木舟、木板船之后的又一种古老的水上交通工具，已有5 000多年的历史。按船桅数可分为单桅帆船、双桅帆船和多桅帆船；按船型划分有平底和尖底帆船；按艏型又可分为宽头、窄头和尖头帆船。

初期的帆不能转动，只有风顺时才能使用，风不顺就只有落帆划桨。后来人们在航行的实践中逐步发现，即使不顺风，只要使帆与风向成一定的角度，帆上还能受到推船前进的风力，于是人们又创造了转动帆，在逆风的情况下，船也能前进。

人们往往认为帆船是被风推着跑的，其实风的动力以两种形式作用于帆，帆船的最大动力来源是所谓的“伯努利效应”。1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”，即流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为伯努利效应。伯努利效应适用于包括液体和气体在内的一切理想流体，是流体进行稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，即流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。船帆的角度距离船体舯线越远，着力点施加于正面的数量相对于施加于侧面的数量则越多，因而使水流的阻力越小。综上所述，当空气流经类似机翼的弧面时，产生向前向上的吸引力，因此帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进；而正顺风航行时，伯努利效应消失，船反而不能达到最高速。

帆船是人类伟大的技术革新之一，在文明史上的地位可以比肩陶轮与印刷术。木制帆船在此后的2 000年里是地中海及其附近地区首选的海上交通工具。自从人类创造了帆船以后，帆船运载着人们在波澜壮阔的海洋上熙来攘往，直到19世纪，在海上航行的一些大型船只的主力军还是帆船。

中国的造船技术和航海技术历史悠久，而且技术发达，在古代处于世界领先地位。古代中国对外交通发达，从汉朝著名的海上丝绸之路开始，中国造船和海航技术得到不断发展。隋唐时期以及宋元时期是中国海上交通和贸易发展的重要时期，指南针已用于航海，元朝时期，海上丝绸之路进入鼎盛时期。

中国漫长的海岸线被几个主要的河口三角洲分隔开来，其中最长和最宽的河流是长江，这使得无数航海团体由此产生。到公元1000年末期，中国发展了各种用于近海和长途海上航行的船只，这一发展成果奠定了中国船舶的特点，这种海船通常被称为“帆船”，适合在远海和诸如长江等宽阔的大河里航行（见图1-5）。

图1-5　古代中国的帆船

中国宋、元、明、清时代使用过的帆船有平底沙船、尖底的福船、广船和快速小船鸟船，以及大型战船楼船和运粮的漕船。帆船通常为单体，也有抗风浪较强的双体船。帆船主要靠帆借助风力航行，靠桨、橹和篙作为无风时推进和靠泊与启航的手段。

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30米、宽6～8米、能载重6万千克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20万千克以上的大船。

宋代，船普遍使用罗盘针（指南针），并有了避免触礁沉没的隔水舱。同时，还出现了10桅10帆的大型船舶。15世纪，中国的帆船已成为世界上最大、最牢固、适航性最优越的船舶，不论在尺寸上还是在性能上都处于国际领先地位。

在中国，最早从船头到船尾都使用风帆的明确证据可以追溯至公元3世纪，但在此之前风帆已经用于船舶航行，2 000多年前中国古代已有了靠帆航行的船舶。中国汉朝帆船当时设计有4个风帆，但并不直接迎风，而是横向且稍倾斜地面对迎风面。这样，船舶即使在逆风的情况下仍然能够高速前行，无须像西方帆船那样需要降帆。在帆的材质方面，则是使用竹竿加强的硬篷。当时最大的船长达20米，宽10米，可容纳700人左右或运载260吨以上货物。经过宋朝与元朝改进后，中国帆船于15世纪至17世纪中叶大量用于近海航行。

据记载，秦代已有帆船东渡，三国时期东吴帆船曾访问今柬埔寨和越南等地，唐代与日本文化交流频繁，均依赖帆船。当时中国帆船已能侧风、逆风行驶，有较好的耐波性，宋代帆船已能载500～600人，并使用指南针，航程远及波斯湾和东非沿岸。1974年福建泉州出土的宋代海船残骸，船体瘦削，具有良好的速航性和耐波性，船内有12道水密舱壁，船侧外板由3层杉木板组成，结构坚固，船长约35米，载重达200吨以上。

明朝初期，中国的造船和海航技术也处于世界领先地位，最著名的就是郑和下西洋，展示了大明王朝的航海力量。明朝继承并发展了前朝的造船技术。郑和7次远航，船队最多时有船200多艘，人数最多时有27 800人，其中最大的船称为“宝船”，当时的中国帆船长约151米，宽度约61米，锚重都有几千斤，桅数为9，每艘可乘坐千人，吨位约为5 000吨，相当于英国曾经的一级风帆战列舰，是当时世界上最大、最先进的海船。郑和船队7次下西洋，遍历东南亚、印度洋各地，远达非洲东海岸，郑和的成功展示出我国当时优良的船舶建造技艺和过硬的远航能力。

中国帆船构造与欧洲不同，欧洲帆船两端尖而上翘，而中国帆船两端用木板横向封闭形成平底的长方形盒子，舵位于船尾部中线上，船尾有楼形高台以防上浪，船内有多道水密舱壁，结构坚固。中国帆船的帆是横向用竹竿加强的硬篷，这种平衡纵帆，操作灵便，能承受各个方向的风力。

中国是世界上造船历史最悠久的国家之一，中国木船船型丰富多彩。在史学界、造船界一致认可在中国明代有三大著名船型，由北至南分别为黄海的平底沙船，福建的尖底福船，广东的两翼广船。