大航海时代的帆船技术发展史

大航海时代的帆船技术发展史18.1　桨船　　16世纪初，船舶的发展状况很有意思。那时，伟大的现代航海探索事业已经开始，开辟了全球贸易的海上航线，并通过海上贸易在接触到的其他民族当中传播西方文明。据称，船舶方面的巨大改进使得这些海上航行成为可能。真是这样吗？如果真的是这样的话，那么有些什么改进呢？这些问题至关重要。我们也经常听到，由于船上配备了重型火炮，战舰变得更加令人生畏。亨利八世（HenryVIII）就是因为跨出了这一步而被人称道。这样的观点有证据吗？首先，让我们简要地回顾一下16世纪初在欧洲水域中从事贸易和战斗的船舶类型。　地中海军用桨帆船　带桨的大帆船是传统的地中海战船，但在16世纪初，这类战船已经与古代大为不同了。地中海的造船厂里造出的典型的这种大型桨帆船的甲板长约120英尺，船中宽度15英尺，这类战船造型轻巧，框架由龙骨和肋材组成，外面再覆以端部拼接而成的船壳板，此法在北方被称为平接建造。甲板高出龙骨只有5或6英尺。1290—1540年间，流行的军用桨帆船被称为三列桨船。舷侧置有25块到30块座板，每块座板上有3名桨手，每名桨手各划一桨。每个“三人组”桨手的桨架在同一水平面上。　　典型桨帆船的甲板是单层的，分成3部分，船首是作战平台，船尾是艉楼和舱房，中部是桨手划桨的地方，由一条中间过道分成左右两部分。其两侧由于舷外支桨托架的伸出而得以延长，为桨手划桨时提供了一个合适的杠杆系。这样一来，在最大宽度为15英尺的船体内就有22英尺×106英尺的空间可供桨手使用。船的后端座板向内倾斜。每支船桨长29—32英尺，重量为120磅。约有三分之一的桨身长度在船内，以便与舷外部分的重量平衡。座板前边有一些低台阶，以便让桨手爬上去，把桨叶放入水中，同时身体后仰时，脚稳稳地踩在台阶上。　　船首的单根轻型桅杆挂有一面大三角帆（也称“拉丁帆”），那是典型的地中海三角帆（第Ⅱ卷，边码584，586）。这种帆可让桨手在桨帆船顺风航行时得以休整，但在战斗时帆就被收拢并吊起。一门大炮和一些小型火炮架在船首，在首楼平台下向敌人开火。高出水面的首部冲角带有撞角或尖铁。军用桨帆船由吊挂在艉柱上的舵来操纵。在战斗中，它朝着敌船驶去，火炮齐发，乘着混乱，桨手们使劲划着船桨，将冲角上的尖铁撞入敌船上部的工作区，此时尖铁起着桥梁的作用，士兵借此得以登上敌船。与传统桨帆船不同，后来的船只没有水下铁撞角，而且它的桨手实际上都是些奴隶，也就是罪犯或战俘，而不是通过这种劳动可以获得额外津贴的志愿者。在基督教徒和土耳其人之间的一系列战争中，大批奴隶桨手的处境凄惨。然而，军官、水手以及士兵（总共50人左右）并不比150名桨手的生活好多少。尾部舱房有为船长准备的房间，他的大舱房往往被用作每天的食堂。桨手们终日与座板为伍，飘泊在海上，听凭口哨声呼来喝去，在紧张时或借酒壮胆或饱尝鞭挞。　　这种桨帆船即使在地中海上也并没有良好的适航性，在大西洋上则更是如此。航行时，船必须承载近船首的大炮的重量，在下风时还要受舷外支桨托架和划桨的影响。但这类桨帆船队协同完成了很多任务，在风平浪静的时候，它们还是易于操纵的，其实现的目标和准确度会让我们联想起带有蒸汽动力的现代海军。　　　　当时还有一些较小的桨帆船，如西班牙双桅渔船、双桅小帆船和驱逐快船。这些名字主要因为以后又被起用而变得饶有兴味。这类军用桨帆船也可以用来运载值钱的细软及重要客人。为了装载贵重的东方商品，则设计了一些载重量更大的商用桨帆船。这些商品当时仍然通过陆路运至黎凡特，再通过海路从地中海东部到达西欧。地中海商用桨帆船　1500年，世界上最好的商船或许就是大型商用桨帆船，当时这种船大部分是在威尼斯建造的，船甲板下能装载约250吨商品（第Ⅱ卷，图534）。这种商用桨帆船的船长6倍于船宽。而军用桨帆船的长宽比为8∶1。这种船有3根桅杆和3面大三角帆。实际上，尽管被称为桨帆船，但到1500年为止，要划动这种船还是很困难的，所以保留的船桨只在紧急情况或进出港口时使用。然而，这样的推进布局使商用桨帆船基本具备了按时完成运输 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的优点，因而比光靠船帆推进的船舶更加可靠。它们的船桨配置具有3列桨船的风格，而且一艘商用桨帆船上集中有200名桨手和炮手。这种船运载贵重货物，运费很高。它们实力强大，能抵御海盗的侵袭，因此一些商人认为没有必要给这种船运载的货物上保险。　　16世纪初，威尼斯大型商用桨帆船声誉很高，它们一边与亚历山大和圣地巴勒斯坦保持贸易关系，另一边又同南安普顿和布鲁日保持贸易关系。不过在16世纪下半叶，桨帆船被圆船取代，仅作为三桅划桨风帆战舰——一种参加了勒班陀湾大海战以及无敌舰队战役的有桨有帆的军舰使用了一段时间。　　为什么对桨帆船的信心在那个时候会降低了呢？1506年，一位伴随理查德·盖尔德福德爵士（SirRichardGuyldforde，1455—1506)从威尼斯航行到巴勒斯坦去朝圣的牧师留下的一篇航海日志，使我们能够判断出这些大船的航海性能。例如，他搭乘的桨帆船总喜欢在晚上进港停泊，而在无风或逆风的时候，就只得在海面上抛锚，随波起伏。它一般不太用桨，所以不能逆风航行。当试图行驶在两个岛屿之间的海峡中时，在无风的日子或波涛汹涌时，桨帆船几乎会被冲向岸边，必须要动用桨才能得救，后者明显是一种绝境求生的补救办法。当风吹起，桨帆船在另一个海岸几乎又会很快陷入同样的困境。如果有足够多训练有素的桨手，船主就不必出资雇佣大批船员，但对于经常远航的帆船，使用大批奴隶并不现实。经过改造的圆船——也即帆船的出现，以及雇佣大批船员致使成本上升等原因，使得桨帆船最终不再用于一般用途。　　16世纪中期，划桨方法有了一些变化。座板上的所有人用力划动同一船桨，因此笨重的桨帆船能够被驱动得更快。有时候，多达8个人划一支桨，但是通常是5个人划一支桨（图296）。这类大型桨帆船是全副重武装的，但不论装备轻武器还是重武器，它都不能承受帆船的舷炮攻击。这种配备有大型火炮新的全帆装船，使地中海商用和军用桨帆船丧失了其特有的优势，从而控制了整个海域。诚然，1509年，威尼斯的商用桨帆船在敌人的威胁下，历时31天，行程2500英里，从南安普敦直航到奥特朗托，但已经被认为是一个了不起的成就了。不过，地中海列强在整个17世纪、甚至到18世纪初还一直保留着桨帆船船队。划船时，奴隶们握紧固定在船桨桨柄上的把手，必须遵守水手长的银哨所传达的命令。他们有自己的墓志铭：“如果地球上真有地狱，那么地狱就在桨帆船；在这里，从不知休息为何物。”图296　地中海桨帆船。这是每支船桨由5名桨手并排分5列划动的多桨船，在船首部装备了一些大炮。1629年。18.2　全帆装船18.2　全帆装船传统上，圆船曾经是地中海的货船，不过这种商船既不能与战斗用的桨帆船比速度，也无法比战斗力――也许在有强风的情况下除外。在中世纪帆船的发展过程中，关于建造和帆装方面的思想观念在地中海和北欧之间相互影响，而相互借鉴的结果则消除了传统上的差异（第Ⅱ卷，第16章）。15世纪的伟大成就是全帆装船的飞速进步――实际上，它几乎是突然出现的（第Ⅱ卷，边码585―588）。1400年，大西洋上的帆船是带有一面横帆的单桅柯格船（cog，第Ⅱ卷，图530）。大约在1450年，三桅帆船在南北方同时兴起，至1500年，很多帆船都装了4根桅和1根艏斜杠（图297）。因此一艘三桅帆船上至少有5面受风帆：艏斜杠下的斜杠帆；艏帆；主帆及其上的顶帆；还有尾帆。这种类型的船通常被称为卡拉克（carack或carrack）。它的船体可以通过艉楼和艉楼甲板，以及伸出艏柱的艏楼而区分出来。在所有的此类船中，后桅或者四桅船中的两根尾桅，都挂有大三角帆，这是典型的南欧纵帆（第Ⅱ卷，图536）。在北欧，主桅、艏桅以及艏斜杠上都挂横帆，它是一个混合帆系统。有时主桅以及其他桅分成两部分；而顶部（最初，它好像是射箭及投掷标枪和石块的作战平台）则独立装有它自身的桅和帆。中古时代7这些船都是平接的，属南欧风格，并具有由北欧发展而来的悬于艉柱上的中舵。16世纪期间，南欧船保留了某些特点，而这些特点后来因赞赏北欧的使用实践而被放弃了。例如，甲板横梁的两端伸出舷侧；舷侧支索没有桅梯横索，而爬上桅顶需要利用沿着桅杆向上的绳梯。帆船设计上的进一步发展是如此慢――特别是与16世纪惊人的发展相比更甚，以至于有必要考虑这种船从多桅中获得了什么好处。这种变化可能是由于帆船增加了尺寸所致。商人们希望将更多的货物更安全地运载到更远的地方，而大型船更容易防备海盗。它们也能够为长途航行运载充足的备用品。对于这类船而言，北欧所用的单面横帆是不适宜的。分离的帆船面设计是牢固的，但是长久以来，主帆和艏帆，以及所谓的“下桁大横帆”，是比其他帆要大得多的帆。它们是下向分力帆，有一面顶帆作为飞伸筝帆。斜杠帆与尾桅帆可协助掌舵。此类帆船用了一个较小的、狭窄的舵来进行操纵，并通过展开或者收拢船两端的帆来协助转舵，或调转船头。值得注意的是，挂有多面帆的船比原先的单横帆船更不能迎风航行，但是帆能够更为方便地增加或减少，因此船更加灵活。所以这种新颖的全帆装船适合于探索性的远程航行：船上能够容纳人员和储备物，而分离的帆面设计意味着，帆船能够更加安全地驶离未知的海岸，而且更能耐受长期的海上航行。这种长期的海上航行实际上是全帆装船取得的给人留下深刻印象的成就。跨越大西洋到达印度，以及环球的航行都可说明威尼斯的桨帆船为何不再出现在南安普敦水面的原因。与东方的贸易也不再从东部地中海借海路到达北欧。即便威尼斯没有被陆上战争所摧毁，它的老本行也成为多余的了。到目前为止还不能确定的是，卡拉克船即新颖的全帆装商船到底主要是北欧类型还是南欧类型。称它为大西洋型也是有一些道理的，因为它有很多特征，特别是促成了这类帆装改进的更大的船身尺寸，好像出自巴约讷附近造船师之手，他们的工作曾给北海以及地中海的船主们留下了深刻的印象。单桅横帆装的柯格船在地中海已经被模仿制造了；而挂大三角帆的尾桅可能是从事海上贸易的人从葡萄牙卡拉维尔（caravels）船学来的，这些船只是由航海家亨利王子(PrinceHenry，1394―1460)派出到非洲沿岸的。这些小帆船在2根或者3根桅上装有大三角帆帆装，非常适合沿海岸航行（第Ⅱ卷，图533）。在西班牙和葡萄牙的海滨一带，它们被用于贸易和捕鱼，而且在哈克卢特（Hakluyt）所编纂的伊丽莎白时期水手的航海日志中被经常提及。16世纪后半叶，卡拉维尔帆船艏桅上经常安装横帆。纵帆装置证明了自身更加适合沿海岸航行及岛屿之间的交通（18世纪西印度的纵帆船可以作证），而横帆装置更加适合于跨越大洋。如1492年哥伦布（Columbus）航海中的“尼娜号”（Nina）是大加那利岛的一艘经重新装备帆装的船。必须记住的是，如果横帆安装得当，它就能像纵帆一样迎风行驶。海关统计报表之类的官方 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ，证实了15世纪以及16世纪期间商船在尺寸上有所增大；而在15世纪，大型帆船往往出自西班牙。在我们自己的帕斯顿（Paston）信函中，1458年一份相应的 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 提起“16艘有艏楼的大帆船”，这是西班牙船；后来在一份相应报告中又写道“有200艘带有高大艏楼来自西班牙的大帆船”到达了塞纳河。到1500年，600吨的帆船已十分普及。尽管人们都同意，全帆装船的发展使得到美洲以及印度乃至环球的探索性航行成为可能，但绝不能因此认为完成远程航行的船就一定是一种新型的特别完美的船只。众所周知，哥伦布对3艘船的挑选与人员配备都较为随意。1518年，麦哲伦（Magellan）航海的5艘船都是在加的斯购买的。“它们都非常旧并修补过，”当时有人写道，“甚至只是乘坐它们到加纳利群岛去也会令人忐忑不安，因为它们的肋材软得像黄油。”“维多利亚号”（Victoria），是5艘船中唯一完成这次航行的85吨的帆船。人们对约100吨的德雷克（Drake）的“金鹿号”（GoldenHind）知之甚少，它总长75英尺，宽20英尺，西班牙俘虏曾说起它是一艘很结实牢固的船。如果想到这样一条小船竟装载了约60人，德雷克还能在他自己的舱房里听着音乐享用银盘中的美餐，那是非常令人吃惊的。毫无疑问，这种新型帆船使长途航行成为可能，但同样需要的是人类的勇气和技能。中古时代7为了解帆船的发展过程，我们可以考察一下亨利七世（HenryVII）和亨利八世时期的海军舰队，它们由源于北欧和南欧的两类帆船组成。当时控制整个海域的全帆装船综合了地中海和大西洋的造船实践。这两种风格的结合在很大程度上归功于西班牙、葡萄牙和布列塔尼的造船师。船体设计开始依循西班牙卡拉维尔船的“一、二、三”的比例规则，根据规则，船体长度传统上是船宽的3倍，而船宽则是船深的2倍。不同于桨帆船，在这种帆船中，战舰和商船之间没有明显区别，因为所有船都装备了武器。此后亨利八世为皇家海军所建造或购买的这些船只实际上成为欧洲帆船队的典型。他不仅雇佣了意大利的造船师，而且还从热那亚、西班牙和汉萨同盟的商人那里得到了新船。中古时代7卡拉克船与巴卡船1512年时亨利最大的战舰――1000吨的“摄政者号”（Regent）是根据1489年法国的一个模型建造的，配备151门铁炮和29门铜炮，装载400名士兵以及300名海员，并同布雷斯特湾的一艘卡拉克船、法国的“科尔得利号”（Cordelière）锚泊在一起。后来后者着火，两船一起爆炸。在亨利的舰队中，较大的船只从800―1000吨不等，它们常被称为卡拉克船；而较小的船是200―400吨的巴卡（Bark）船。在当时的一幅关于法国卡拉克船的画中，舷侧下方的两个圆形炮眼清晰可见。而在另一幅画中，重型火炮在中部上甲板船舷缘开火，这种样式比较老式。亨利决定用一艘1500吨的较大的船只代替“摄政者号”，在建造过程中先后被命名为“大卡拉克号”（GreatCarrack）,“特大卡拉克号”（ImperialCarrack），和“亨利皇帝号”（HenryImperial），最后举行命名仪式尊为“亨利号”（Gr?ce?Dieu），简称“哈里号”（Harry）或“大哈里号”（GreatHarry，图版21A）。大船通常象征一个国家的荣誉。亨利可能以此来回应苏格兰在1506年建成的“大迈克尔号”（GreatMichael）的挑战。“哈里号”配备了195门炮和900人。其中也有一两座重型大炮。该船主要装备了134座普通的海军火炮；这些都是小型的后膛填装式火炮，填装火药的药室顶在炮身的后膛上。“哈里号”的一份清单表明它有4根桅，其上一般均有中桅和上桅，或许后面尾桅仅连接中桅帆。1545年，“哈里号”又被改装为一艘1000吨较小的船，配备船员800名和151门炮，其中19门是可发射重60磅炮弹的重炮。1553年这艘船在伍利奇的一场意外的大火中被毁。中古时代718.3　亨利八世的皇家舰队（1546年）　　1546年的一张图表把皇家舰队分为4类：全帆装船、风帆炮舰、三桅小帆船和驳船。共有从60―1000吨不等的全帆装船20艘。尽管被称为全帆装船，但它们都是具有高艏楼的卡拉克型船。重型火炮通过位于舷侧较低位置的炮眼开火。最小的“乔治号”（Geoge）是一艘60吨的四桅帆船。　　插图中15艘没有船桨的三桅风帆炮舰船楼低矮，船首有着像桨帆船一样的撞击头；前桅更加靠近艉部，而重型火炮则被安放在船首。它们的吨位在140―450吨之间，最小的是三桅船。方形艉构架是全帆装船和三桅风帆炮舰的一个特色。这种老式的圆形艉还在使用，到了下一个世纪在称作凹槽形船或者运河用平底快船等这些小型商用帆船上变得更加流行。而10艘三桅小帆船(吨位15―80吨)的船体与三桅风帆炮舰类似，并有3根桅杆，其前桅和尾桅上没有顶桅，而尾桅竖于右后方。13艘20吨的带桨驳船都是一些小型的带桨的风帆炮舰。　　由威尼斯造船师设计的“萨布泰尔号”（Subtile）是一艘典型的地中海单桅桨帆船。15艘被称为风帆炮舰的船是新型帆船，用桨帆船的撞击头代替了卡拉克船高悬的艏楼(插图21B)。其中“羚羊号”（antelope）、“虎号”（tiger）、“公牛号”（bull）和“公鹿号”（hart）等4艘船在1546年就造好了――如同那13艘带桨的驳船一样。这4艘船代表了200―300吨的战舰的最新设计。“虎号”的舷侧配有8门大炮，其中有一两门大型重炮可像桨帆船一样在撞击头上开火。主尾桅桅顶后方有半个桅楼平台，这也是桨帆船的风格。这4艘风帆炮舰都是平甲板，与重载的卡拉克船形成鲜明对比。桨帆船的撞击头是盖伦船（galleon）的特色之一，该船是这个时期发展起来的重要新型船只。因此亨利八世海军舰队所谓的风帆炮舰看起来似乎是盖伦船的雏形。中古时代7　　盖伦船盖伦船是葡萄牙人发明的一种大型战舰。一艘葡萄牙人的盖伦船（SāoFoāo)在1535年参加了攻击突尼斯的战役。同时代的画显示出它是一艘四桅帆船，没有船桨，装备舷炮火力，有一个桨帆船的撞击头。这种撞击头不能用来撞击，因为船首斜杠系在下面。　　16世纪后半叶，西班牙与英国都在建造这种强有力的新型战舰，其帆装同那个时期的大帆船相类似，但其船体的长与宽之比较大，而艏艉楼较低。据我们所知，这种盖伦船的龙骨长度是船宽的3倍，而旧式圆形帆船的龙骨长度是船宽的2倍或2.5倍(图298)。　　盖伦船是最先作为战舰使用的第一批帆船之一。它的火炮甲板上装载着主要的重型火炮，可通过舷侧的炮眼开火。由于侵占了存放货物的空间，这类火炮甲板不适用于商船。它的船长度的增加和船上部船具的减少使它比卡拉克船速度更快，更具顶风航行的能力。它被认为是速度型的，而较老式的船则被认为是载重型的。但不是所有投入战争的水手都喜欢盖伦船，因为当时的船仍需要徒手攻克，而载重型船的船楼上小型火炮林立，适于抵御登船的敌人，就像陆上防卫城堡一样。　　在1588年的西班牙无敌舰队战役中，双方都有盖伦船参战。当无敌舰队从里斯本出航时，它一共有150吨及以上的船只101艘；它包括两队盖伦船，4艘地中海风帆炮舰以及4艘桨帆船。桨帆船由于气候恶劣被迫停靠港内，而事实证明风帆炮舰不能与英国战舰相匹敌。20艘不同尺寸的盖伦船是在梅迪纳?西多尼亚公爵（DukeofMedinaSidonia）指挥下的葡萄牙船只以及巴尔德斯（DiegoFloresdeValdés）的卡斯蒂尔船只。后者是配备有印度卫兵的盖伦船，印度卫兵通常的职责是保护载有珠宝的舰队。“圣马丁号”（SanMartin）和“圣胡安号”（SanJuan）为1000吨，而“佛罗伦萨号”（Florence）则为951吨，最小的在250―350吨之间。较大的盖伦船总长约160英尺，龙骨长约120英尺，宽约40英尺。图298英国盖伦船上帆布置及其立视图，约1586年。出自伊丽莎白一世（ElizabethI）属下的总造船师贝克（MatthowBaker,1530―1613）的手稿。斜杠帆顶桅1600年英国东印度公司为公司的首次东航租了4艘商船。他们选择的是600和300吨的船只，清单中显示船的帆装有了明显改善。不同于那些同西班牙无敌舰队作战时的同样尺寸的船只，它们都是三桅帆船并在船首斜杠的一末端竖有一根小桅――这根斜杠帆顶桅及其帆，使得该船在这个世纪中的这类船只图画中非常容易识别。18.417世纪的船　　现在探索船舶发展的证据变得更为充足了。出现了许多由优秀画家（多数是荷兰人或佛兰德人）画的画(图版22，图版23)。手稿资料更为丰富，也很翔实；还出版了一些优秀教材和航海词典。到该世纪末，用于放样线型的舷弧图以及其他设计图是根据大量按比例制作的精美模型绘制的，也不限于英国造船师（图299，图版24A、B）。对数学及自然科学的热衷使人们尝试去改进船舶的设计和建造以及帆和帆装的设计。在这个世纪，为能装载更多枪炮，战舰造得更加庞大、坚固。商船并没有亦步亦趋，在多数贸易中，远洋船一般平均在200吨；不过像英国、荷兰以及法国的东印度公司那样的大公司则使用了达600吨甚至更大的船。图299一艘英国造的携有90门大炮的船的比例模型的船首，该船可能于1670年出自造船师安东尼·迪恩爵士（SirAnthonyDeane，1638？—1721）之手。这些早期船模没有铺设甲板，但小规模地复制了那个时期船只的华美装饰。船首装饰是一个骑马的人。船首舷栏和船体托架相连，一直向上延伸到吊锚杆上。5个人的全身塑像装饰着鸟嘴状船首的舱壁。艏楼下环绕的炮眼为雕刻花环包围，用着色的横饰带连起来。较之以往，盖伦船流行采用比以前更大的船长和船宽之比，较低的艏楼和艉楼。艏楼的前端是个方形舱壁，其上延伸出鸟嘴状船首，它由弯曲的艏柱及向前伸出的船首破浪材构成，最后是船首装饰，在两舷都有船首栏杆(图299，图304)。通常把甲板铺成不同高度的3部分，被纵向船楼分隔处下的舱壁所分隔开。这种设计能够让船头和船尾的舱房得到更多的净空高度，但是甲板上的间断和台阶却削弱了船体的强度，因而船身越来越习惯于使用从头到尾没有间断和台阶的平甲板。不过，在一些建造得非常牢固的小船上，为了改善甲板之下的舱室空间，那样的间断却保留了下来。艉楼的减少使得船只在海上航行时减少了颠簸摇摆，而且通过设置艉部走道和窗户，可以使艉部官员的舱房通风透光。　　沿着船舷，用腰外板将船体进行了加固，较厚的腰外板要纵向安装，尤其是在吃水线附近。即使如舷外桅支索承板这样的厚板也要相隔一定距离装在船舷侧较高的位置，用来撑开稳索，也就是说，伸展侧支索和后支索，用来支撑桅杆。稳索被三眼饼和绞收索拉紧。位置较低的三眼饼用紧固在船体下部的桅侧支索牵条或板材扣在舷外桅支索承板或桅侧支索牵条上。三眼饼是一个圆形木块，它周围有环索或者绳环，而且还有为绞收索设置的3个孔。自然，在绳索已经拉紧或者收拢时拉紧侧支索对保证桅杆的安全很重要。16世纪上半期开始，侧支索用三眼饼和桅侧支索牵条拉紧。桅被分成3部分竖立，分别是下桅、中桅和上桅，它们的连接处都由桅楼、桅顶纵桁以及桅帽紧固在一起。前支索以及各桅之间的其他支索拉着它们以免向后斜。侧支索上面的桅梯横绳成了供人们爬上桅顶的阶梯。　　船上的繁重劳动——竖起中桅、把大炮或者长艇搬上甲板、或者起锚——都通过绞盘来完成，绞盘是一个穿过甲板的竖直心轴，支承在一个或者多个卷筒中心，可通过把绞盘棒推入插口靠人力来转动这些卷筒（图305）。较小船只用的则是起锚机，此时心轴被横向装在船头上。吊锚杆是一个船首之外的突出的木棒，其上备有滑轮孔（图299）；起锚的滑轮组被穿孔固定，它的另一端的吊锚滑车带有一个大铁吊钩，可与锚环相连。第二根木棒是在需要的时候临时安装在艏楼之外的，称为收锚杆，用来起锚并保护锚爪，据说当时被称为起锚和吊锚。　　木制船容易变形、渗漏，特别是过于陈旧时，雨水会渗入甲板。所以泵非常重要。链泵是用于大型船只上的，而一般的手泵则能够辅助链泵工作。16世纪末的帆布吊床西班牙语称“hamaca”，来自加勒比的一个单词。，首次在巴西被水手发现，从而被引用到了木板船上。船上厨房一般被安排在铺砖的舱面上，因为其工作得依靠蜡烛照明，失火危险很大。所以把厨房（正如以后所称的）安置在吊钟架前方的艏楼之下就越来越常见了（图300）。船上的作息时间一直利用一只钟来控制，在17世纪期间，重要船只上的钟的位置从一般艉楼的间断处或后甲板处转移到了艏楼的间断处。大船是利用舱面下的舵轮或横舵柄来操纵的，后者是一根插入舵杆头的木杆。舵的控制是由和舷侧相连的滑车来进行的，风平浪静时，就用上绞辘轴，它和横舵柄的一头相连，穿过上方的甲板，一直延伸到齿轮，该齿轮是一个木制单眼滑车，穿过甲板上的孔固定在枢轴上，可使其旋转。站在操作台上的舵手能透过头顶的天窗（“舱口盖”）看到甲板和船帆。舵手来回推动绞辘轴，便可控制下边的横舵柄自然地向各个方向移动。舵手的前方是一个罗经柜，这是盛放指南针和沙漏的盒子，沙漏是用来定时或掌握舵手换班时间的。图300海军验船师达默（EdmundDummer，1692—1698年任职）画的一艘一流帆船的纵向截面图的前部。显示了火炮甲板、最下层甲板和下面的船舱。在艏楼下有厨房用炉灶和厨房。系有锚链的锚链柱位于厨房下面较下层的火炮甲板上。不同国家的船的帆装几乎没有多少差别，但是在船型式样以及装饰风格上还是有明显区别的，而且这种区别随着时代进步越来越明显。例如，荷兰船只为了要到达阿姆斯特丹，就得通过须德海危险的浅水面，所以荷兰的大船和英国及法国的船只相比，吃水较浅而且船身较宽。只要看一下荷兰船只的船尾就很清楚了。不同国家的小型商船非常相似。有一种被称为三桅海帆船的普通类型船只，有一个宽宽的苹果状艉部，其艉部外壳板做成圆形而与艉柱相配。上面是一个小的方形平面状带艉窗的艉横材。相对自身狭小尺寸来说，这类船内部已经很宽敞了。　　在该世纪初，一些大船仍然是四桅的；如1200吨的“皇家王子号”（RoyalPrince），就是1610年由菲尼亚斯·佩特（PhineasPett）在德特福德建造的。不过有一幅画表明，在它的主尾桅和第四根尾桅杆的大三角帆上，都带有一面顶横帆（图版22）。1637年，彼得·佩特（PeterPett）在伍利奇建造了1522吨的“海上君主号”大帆船（SovereignoftheSeas，图版23，并参见边码486)，该船有3根桅杆，3根桅杆均有中桅和上桅，前桅和主桅上都有上桅顶桅、顶桅帆，并且3根桅杆顶上均有旗杆。即使不是诗人们创造的，这些新桅杆的名字肯定也是被赋以诗意的。对上述“君主号”有一首诗歌中这样写道：谁无畏的顶桅毫无阻拦直顶穹顶，白天触摸太阳，夜晚轻拂繁星。小型帆船也很快遵循了大型帆船的风格，尽管只有3根而不是4根桅，它们一般用多个活动索具来控制较分散的帆。横帆由一幅幅帆布缝制而成，接缝是垂直的。它被绳索绑住，而穿绳子的圆孔或锁眼打在帆角处及其他绳子必须与帆布系在一起的部位。借助所谓的束帆细索，帆被绑紧在帆桁上。帆桁则被升降索提起，利用桁桅连接环和索箍固定在桅杆上；它的迎风角由转桁索和升降索来控制。帆朝下的两角被帆脚索固定住，而大横帆既有系帆索，也有帆脚索，当帆脚索导向艉部时，系帆索是一些导向前端的锥形绳(图306)。这些帆由人工卷起，人们爬到帆索的高处，把它们向下紧靠帆桁拴住。但起初，它们是被系在帆较低两侧下角（帆下角）的托帆索扯上帆桁的，可以用起帆索收卷起来，卷向帆之侧缘或平交外缘，再用拢帆索拉起帆的鼓起部分（或称帆腹）。在这个世纪初，名为帆缘索的绳索系在了侧缘上，但是具体操作方法尚不太清楚。当迎风航行的时候，帆迎风的垂直边，也就是帆前缘被张帆索拉紧了。当船顶风航行时横帆并不一定就是没有效率的。17世纪中期以来，船的帆面积因在桅之间的支索上设置了三角形纵帆而增大。这些帆称为支索帆。顺风时，横帆面积增加，因为附加了辅助帆（或称翼帆）。在17世纪上半叶，辅助帆和下部辅助帆开始被缩帆系统替代。辅助帆被固定在帆底或下缘；缩帆时，帆的顶部或者上缘会收拢起来，而在各缩帆索点把一根绳子系在帆桁上，缩帆索是一段段绳索，按缩帆索的高度穿过帆的上缘。为了系牢缩帆索，人们不得不经常在恶劣的天气中爬上帆桁，而为了方便，踏脚索开始被安置在帆桁下边。弗罗姆（Vroom）在1623年创作的画《停泊于弗拉兴的“皇家王子号”》（RoyalPrinceatFlushing，图版22），显示了带有斜杠帆帆装的艇或者快艇游船中的缩帆索点。虽然船上的帆装越来越复杂，但这一情况显然与同时代的画不一致。画中摒弃了大部分复杂的天幕吊索系统；在这个系统中，可用并联滑车装置的精巧设置，使支索连在桅杆上，或使各支索连在一起。这些笨重的装置在王政复辟时期后的英国船只上消失，这说明，皇家学会及类似组织的深思熟虑对于地位低下的水手或者造船匠设计新船的思想产生了一定影响。18.5　造船　　早期造船厂不过比在一小块硬地上建立的一个仓库稍大一些，它临河而建，或建在高潮位时的水深足以浮起待造船只的隐蔽水域附近。船只一般尽可能在靠近木材供应地并远离公海的地方建造，以便避开大风和敌舰。1512年，在伍利奇建造“大哈里号”（HenryGr?ce?Dieu，图版21A）的准备工作可能是欧洲任何一处建造大型皇家船只的典型。房屋、土地和码头都是租借的，造船匠和船员都是从国内的不同地方招募到伍利奇的，面包师、酿酒师及大量备用物资也同样来自全国各地。多数取自埃塞克斯和肯特郡的1987吨木材是教堂和各郡县的显要们送给国王的，用以建造大船以及它的大划艇、单座艇、小工作艇和3艘中型舢板。造船匠、木匠及锯木匠被派到森林工作。铁匠为了制造钉子、墙头钉、锁链及螺栓而建造了锻造车间。缆索、锚索、绳索、绳梯、双股细缆及填充材料也必须准备好。工作人员被安排好住房和床位，由一名叫布雷冈（RobertBregandyne）的人主持所有工作，他有一间住房兼办公室。卫兵被安排看管储备物资，当时的储备物资包括沥青、焦柏油和松香松脂等。　　随着木材到货，桅杆、滑车和索箍纷纷被制备，同时还准备了一些装饰用木珠，让固结在贴近桅杆的帆桁上的缆绳穿过。“斑驳陆离的色彩装饰在‘大哈里号’上的桅楼、船帆和各种雕刻像上”，结果耗费了许多钱财。有的材料用大车运来，有的材料则用驳船运到码头。单桅小船、小型货运帆船一种小型商用船。和其他沿海商船都大老远地从达特茅斯、南安普敦以及拉伊运载着大炮，锚和圆材抵达这里。船长斯珀德（ThomasSpert）监督着船员制船帆、上帆装以及建造3艘中型舢板。这些舢板是用建造大帆船时剩下来的余料制作的，要不然就会浪费掉。　　人们相信，“国王之船的秘书”布雷冈确实设计了“大哈里号”帆船，可惜的是，他的 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 已散失。造船匠只把设计和建造船只的诀窍传授给儿子，通常不传给外人。第一本关于造船的综合教材在17世纪末开始出版。在设计木船时，必须考虑木材——尤其是橡木的性质。厚约6英寸的船壳板得加工弯曲成船首和船尾的形状。笔直的木材得收集起来，而梁后直立肘材、竖梁肘材和梁后水平肘材所需的木材也从树木的不同部位选择。这样一来，根据木材纹理被加工成所要求的形状(图301)。一旦新船龙骨的伸展长度确定下来，那么艏柱和艉柱的倾斜度（就是艏、艉柱必须倾斜的纵向角度）也就确定了，而船体形状主要取决于所画的船身中截面。为了制作这张图，很多合适的曲线或圆弧从不同的圆心画出，不同的曲线也与连接它们的线条平整地接合（图302，图303）。图301一艘西班牙大帆船船身中部的剖面图，约1586年。它引自贝克的手稿，表现出吃水线以上的船身宽度在逐渐变窄，即“船舷内收”。图中显示出肋材、甲板梁、水平肘材和撑杆。16世纪以及后来的造船匠技艺基本上没有彻底偏离世代相传的诀窍以及一些经过考验的、成功可靠的船只的中部设计。这些船由技艺高超的造船匠以及他的工场或他的家族所造。造船匠一般很少做计算，而佩皮斯（SamuelPepys，1633—1703）告诉我们，他的朋友安东尼·迪恩爵士是第一位船舶设计师，他能通过计算知道造一艘船所需材料的重量和船的容积，预言其航行时吃水深度。所以，为了避免灾难，一艘船的建造酷似另外一艘，因而船体设计的改进也非常缓慢。所幸的是，鉴于木材的性状，船体在水下部分势必要设计成流线型。一旦船身中部截面确定下来，船体的光顺的曲线也就可勾勒出来，用木制曲线尺在与龙骨平行的各个高度勾画线型，并在艏柱槽口选定的船中截面和艉柱槽口3个位置之间进行线型调整，从而使船形更和谐流畅。　　如果设计者对所划线型满意，那么距船中截面相应距离的其他截面图也能绘制出来。这时便能拟就船的型值表，从而能在放样间地面上全尺寸地画出各个截面，所以船材就可根据图中线型截取（图303）。应该注意，木船的设计线型止于船壳板之内，因为船体的形状取决于肋材的正确加工和成型，它们穿过龙骨而固定起来，形成了船体的基本框架，船壳板则钉在肋骨这个框架上。　　从船体型线图和横剖型线图来看（图304，图305），一个模型可能是一个按比例精心制作的构架，英格兰的比例一般是1/4英寸比1英尺。船模不仅向未来船主展示了他们未来船只的样式，而且还标示出双方达成意向的装饰、炮眼分布、起锚绞盘位置、锚架和其他设备（图299，图版29A和B）。从1700年以前，保存下的船模比草图多；这些模型未经改动，它们是原图的翻版或本身就是船只赖以建造的一种型值表。反过来，型值表根据只有造船匠才能理解的草图而逐个确定，他们希望能严守自己所造船只实际尺寸的秘密。图302　都铎王朝的造船匠在制图室中设计一艘新船。右边的人正用一副很大的圆规进行测量，准备绘制船体外形的长曲线。引自贝克的手稿，约1586年。图303　置于放样间地板上的船体剖面。放样间场地空阔，地面十分光滑、平坦，灯光明亮，有足够大的空间容纳船肋材的各曲线，它们是用一种叫sweep的大圆规画的。图上显示了一艘1000吨的船从船头到船尾的每条肋材，它们是按1/4英寸比1英尺的比例绘制的。这些曲线将在放样间的地板上被转换成实际尺寸。图304一艘“ye的最大尺寸”的五级舰船。引自1684年的凯尔特里奇（WilliamKeltridge）的设计图集。把海军战舰进行分“级”，是佩皮斯（1633—1703）率先采用的。图305“鲨鱼号”（Shark）辅助炮艇的草图手稿。1732年建于朴茨茅斯。它显然是一艘双桅帆船，也就是说，是类似于没有尾桅的船。后来的双桅小帆船常会增添尾桅。这个时期，一艘船的设计图通常是画在单张纸上的。这里可以看到船内侧和外侧部件的轮廓图、横剖面型线图、半宽图和居住舱室布置图。船后部有：（a）大舱房；（b）卧舱；（c）海员办公室；（k）舱房下的面包房；（l）木匠的贮存室；（m）管理员的房间；（n,o,p,q）外科医生、助理官员、炮手和船长的舱房；（r）贮帆间；（s）平台下的贮鱼室；（t）弹药库；（v）抽水机舱房。船前部有：（1）水手长工作间；（2）木匠工作间；（3）军需官舱房；（4）走廊；（5）壁炉；（6）石头的壁炉地面；（7,8,9）在艏楼和壁炉下的水手长、木匠和炮手的贮存室。从很早起船模便在岸上用新料制作了。为同一目的制作的模型船在1600年以后常被人提起，而且很多保存了下来，特别是1650年以后的英国战舰模型。考虑到那时造船匠一般缺乏科学知识，所以也许他们非常有必要先看模型再造新船。1668年，伊夫林（JohnEvelyn，1620—1706）目击了“查理号”（Charles）在德特福德的下水过程，“这艘船是老希什（Shish）——一位坦诚可靠的木匠——建造的，他是这个船坞的主要建造者，但是他很少用语言解释他的作品，他几乎不会阅读，然而在他所从事的职业上却表现出非凡的才能。他的家族成员已先后在这工场当了300多年的造船木匠。”法国海军上将德图维尔（deTourville，1642—1701）对17世纪英格兰造船匠先做帆船模型再造船的习惯颇为赞许。而其他国家的造船师也用制作模型来表现船体结构，而且有时候还制作已造好的著名帆船的模型。幸运的是，很多模型已经保存下来，并能在博物馆中见到。在16和17世纪，多数帆船看来是在船坞建造的。这些船坞部分是通过挖掘，部分是使用木桩和砌石工程围埝建成的。在潮位很低时，坞门可以关闭，必要时船坞内还可排干水。新建船舶或修好的船可乘涨潮水位高时驶出船坞。建造新船时，龙骨被安放在干船坞的龙骨墩上，艏柱和艉柱被嵌接于龙骨两端，这是一项最繁重的工作。然后将船底肋骨横向安置在龙骨上；内龙骨则沿着龙骨置于底肋骨上；内龙骨、船底肋骨及龙骨相互用螺栓连接在一起。船底肋骨除了两端外都是笔直的，在两端，木材开始弯曲，也就是向上翘起。复肋材与船底肋骨紧接在一起；这些都是弯曲的或弧形肋材，构成了帆船的曲边。这些肋材被安排得非常紧凑，而且在船的中间部分和靠近桅的地方是双层的，在这里会受到巨大的应变作用。沉重的厚压板水平排列在肋材内侧，支撑住甲板梁的两端。桅孔加固板是很结实的木材，垂直穿插在甲板梁之间，用螺栓紧固，用来支撑桅杆，而桅的根部则竖立在内龙骨之上。这个框架进一步与大量梁后直立肘材、竖梁肘材以及梁后水平肘材夹固在一起，所有船材都用橡木。造船匠总是寻找自然弯曲的木料，进行最仔细的加工，以免造成木材浪费。船首和船尾精心的结构设计是为了抵御舵和锚索的张力以及海浪的冲击力。在建造过程中，船体被加固，周围搭起脚手架以方便造船匠施工。外壳板使用以橡树芯做成的木钉或木栓固定在船肋材上。为了防止漏水，还铺了一层填絮。根据计算外壳板、肋材、内壳板或舱内衬板厚度，可知舷侧几乎有2英尺厚。外壳板外层的接缝处很仔细地用填絮封严实。这种厚实的结构使得肋材之间的空气不流通，况且船是露天建造的，雨水会渗入船体，所以木头容易腐烂。所幸的是，多数船只造得很结实，有很大的储备强度。建造一艘大型帆船的木材大部分是橡木，其耗用量之巨大难以想像。一艘大型战舰大约需要2000棵橡树，每棵需一百年才能成材；生长快的树木不适合造船，因为这类木材太容易开裂。2000棵橡树至少需要50英亩的林地，树砍光后，林地裸露。　　所使用的肋材重量可以解释新船下水时造船匠所遇到的困难。如果潮水没有高到足以让沉重的船体浮起而出坞，就很难用楔块、螺旋起重器和绞车移动它。鉴于此原因，尽管一般都是在船坞里建造大型船舶，但其他船只都是在高出水平面的硬地上建造。当船体造好后，就在它周围做一个托架；下水滑道朝向水面；托架被支在加润滑油的滑道上；龙骨墩被移开后，轮船就可以在高水位时从高于水平面的滑道上下水。　　新船得靠在船旁的趸船的人字起重架将桅杆竖起，之后可以制备帆装。易浮的木船体在开始安全航行前必须先加压载。吨位。过去的船的吨位是用从事波尔多葡萄酒贸易的船只承载能力来表示的一种随意的数字度量。其单位是能装两桶葡萄酒共252加仑的大酒桶，1626年被估计体积为60立方英尺，这个估计考虑到了因桶的形状而浪费了的空间。1626年，一艘长63英尺，宽26英尺的船按老的量度方法被计算出吨位为207吨，测出的是它平均货运装载量或净吨位,而用“新的”测量方法可计算出它静止时的最大载重量或毛吨位是276吨。由于那个时期的科学手段难以精确测量载重量，吨位计算导致了不同的经验性 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和公式的发明（精确测量只有在现代才可能实现）。18.7　帆船的发展（1700—1750年）　　很多迹象都已表明人们在17世纪对造船理论和实践的兴趣越来越浓厚，考虑到这一点，因此说到造船业在下一世纪中的发展是如何之慢是多少让人有些吃惊的。究其原因，可能是海员和造船匠们凭经验制造的木帆船已臻完善——面对不变的海上条件自然显得保守——到1700年，其发展几乎已达到当时可能达到的完美顶峰。例如，一艘约2000吨的大型帆船实际上已经达到了纯木制结构帆船的最大尺寸极限。值得注意的是，当19世纪有关船舶建造和船舶推进的新技术风靡西方世界时，帆船仍能长时期地存在，甚至和那些被证明具压倒优势的新型船舶分庭抗礼，大体上保持着自己的传统样式。　　商船总体上要比战船小，大部分商船仍是约200至400或500吨。最好的商船是那些英国东印度公司使用的船，为600或700吨。普通的长途航海帆船是桨帆快船，这种小船以速度取胜，在无风时，可以用桨划船。它们没有配备重炮，希望能以超高速度避开海盗和其他敌人。欧洲各国的帆船外形越来越相似，四海为家的海员消除了国家间的差别。　　帆装方面的一些典型变化在新世纪初就变得显著起来（图306—309）。尾桅的中横帆及上横帆通常都已装上。现在一般在前桅中帆和主桅中帆上有2或3排缩帆索，并在后桅中帆和前桅主横帆以及主桅主横帆上有一两排缩帆索。中桅帆的头部已经更像方形了，也就是加宽了，而且帆之高度比主横帆更大。关于桅之间的纵向支索帆的运用，前文已述及（边码486）；现在斜杠帆中桅因为有了艏斜帆桁而被取消。艏斜帆桁从艏斜杠伸出，终止于新的最前三角帆的下前角索桁外缘。在英国，艏三角帆在1702年被皇家海军所采纳，大船帆装也在1715年被正式取消了斜杠帆中桅。这个尴尬的过渡时期难以让人理解，特别是当时的画和模型表明被分段的中桅和艏斜帆桁都已经设置，这似乎是一个不可能的组合。尽管斜杠帆中桅今天受到了海员的嘲讽，可在当时却维持原状，并在同时代画中可以见到——一般是在荷兰捕鲸船的画面中见到——直到进入17世纪，但可能不会晚于1750年。根据在格林尼治的国家海事博物馆里的英国模型来看，舵轮在大约1705年已被引进。前文提起过的笨重的垂直舵柄只有在天气好的时候才起作用，因为突兀而至的滔天巨浪可能会让舵手脱手。1705年之后，遇到坏天气，舵柄被通向绞车圆筒的滑车组所控制，绞车可通过后甲板上的舵轮来旋转。