中国最早的风帆出现在战国时期或以前

中国传统船舶随着8000年前独木舟的制造,还发明了帆、桅、桨、橹、舵、矴、篙等船舶属具,到东汉时期,出现了造船技术的辞书《释名-释船》,东汉年间(25—220年)刘熙撰著辞书《释名》,在书中第二十五篇是专门《释船》一篇。阐述了有关船舶5个方面的内容:

(1)总结定义。给船的性质和作用定名,做了诠释。

(2)船舶属具。对桅、帆、篙、桨、橹,甚至拉船的纤绳等各项属具,从作用、形状、操作部位等都做了解释和说明。对中国发明的舵,就安装位置、作用,也有简要的说明,

(3)船体结构。对汉朝船舶的甲板、舱底结构,对上层建筑的庐、飞庐、爵室等均有说明。

(4)船舶分类。对各类船舶分别立名,在兵船中,根据战时的作用分有攻击舰“先登”,装甲舰“蒙冲”,快速战舰“赤马”,多层战舰“槛”(舰)。还以载重量分类,五百斛以上的“斥候”,三百斛的“舟周”和二百斛的“艇”等。

(5)稳定性理论。在书中明确讲到船的主尺度对稳定性的重大影响。“短而广,安不倾危者也。”

帆,又称篷。古代船舶张挂在桅上的驶风装置,利用风对帆面的压力推船前进。《释名-释船》中说:“随风张幔曰帆。帆,泛也。使舟疾泛泛然也。”在战国时期铜鉴的船纹上即有风帆,中国的风帆最晚出现在战国时期,在汉朝得到广泛运用。早期的帆不能转动来调整角度,所以只能利用顺风,最晚在东汉时已经出现了可以转动的帆。三国时期万震所著《南州异物志》记载:“外徼人随舟大小,或作四帆,前后沓载之。有卢头木,叶如牅形。长丈余,织以为帆。”从中得知汉朝由于船舶尺寸增大,已开始在船舶上采用多桅多帆,东汉时还创造了平衡纵帆,它能使风压中心移至桅杆后面而又距桅杆很近,使转动帆时省力,并能与舵配合利用八面风甚至逆风航行。

古代船帆用布制,或用篾与蒲草编制。三国东吴朱应《南州异物志》还记载有一种卢头木叶制的帆。近代帆船常用的布帆,以多幅粗棉布纵向拼缝而成。帆的形状大致分为长方形、扇形、和上部扇形下部矩形的混合形等三类,以后者居多。

桅,又称桅杆。《释名-释船》桅:“其前立柱曰桅。桅,巍也,巍巍高貌也。”是指竖立于船上用于挂帆驶风的粗木杆。古船在桅下部两侧须削成平面以靠贴桅夹,根端做成榫状以插入桅底座,顶部开风门或装带环的铁箍以系吊挂帆的滑车装置。据三国时期万震《南州异物志》记载,汉朝出现4帆。三国时期出现7帆,多桅多帆是中国传统船舶一项重大进步,随着船长的增加采用多桅多帆,可在获得大推进力和高航速的同时,使桅不过分高,以确保船的稳定与安全性。多桅多帆还可使船体受力较为均匀,有利于船体的强度。古代多喜用顺直的圆杉木制桅,因杉木质轻而富有弹性,抗折强度较好,也较耐腐蚀。桅木长度不足或因故折断时,允许纵向搭接,用两三道铁箍紧固。明朝后期船材紧缺,制桅也有用数根圆木绑扎而成,明代陈侃《使琉球录》有“桅木以五小木攒之,束以铁环”,松木等木材也用来制桅。

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