我們的征途是大海（5）

無(wú)雙 黎峰

自古以來(lái)，中國(guó)就是東亞地區(qū)重要的航海大國(guó)。從戰(zhàn)國(guó)時(shí)期對(duì)渤海海域“海上仙山”的探索，剄秦始皇時(shí)期的徐福東渡；從漢唐將海上活動(dòng)范圍延伸至印度洋和波斯灣地區(qū)，到宗元時(shí)期開辟的海上絲綢乏路，再剄朗初鄭和舉世矚目的“七下西洋”……這些航海偉業(yè)的背后，離不開不斷進(jìn)步的航?？萍嫉挠辛χС?。

一起來(lái)感受中國(guó)古代航?？萍碱I(lǐng)域的光輝成就吧。

凌波縱舵

舵，它的主要功能就是改變船舶的航向。兩漢時(shí)期的文獻(xiàn)將舵稱為“柁”。1955年，在廣州一個(gè)東漢墓葬中出土了一件陶制船模，能清晰地看到船尾裝有舵，這是世界上最早的舵的實(shí)物證據(jù)。它不僅印證了文獻(xiàn)的說(shuō)法，而且表明當(dāng)時(shí)舵在我國(guó)已經(jīng)趨于成熟，并已被廣泛使用。由此也可以推測(cè)，舵的實(shí)際發(fā)明時(shí)間還應(yīng)更早。

作為一種專用的操縱裝置，舵在古人的不斷實(shí)踐中經(jīng)歷了兩項(xiàng)重要的技術(shù)革新。

首先是升降舵技術(shù)。古代的大船為了提升操縱性，常常采用面積很大的舵，但當(dāng)大船進(jìn)入淺水航道時(shí)，舵有可能會(huì)剮到水底，影響航行安全。這時(shí)只需要將舵提升起來(lái)，或者僅保留一小部分舵面位于水下作為操縱面，或者改用櫓、小舵等其他操縱裝置。這就是升降舵技術(shù)的由來(lái)。

其次是平衡舵技術(shù)。舵通過(guò)舵桿連接到船上，舵桿通常是一根大圓木，它是舵的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。船上的舵工轉(zhuǎn)動(dòng)舵桿，舵桿帶動(dòng)舵面，實(shí)現(xiàn)舵的轉(zhuǎn)動(dòng)。早期的舵桿位于舵面的前緣，人力轉(zhuǎn)舵非常費(fèi)力。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)將舵桿往內(nèi)移一些，轉(zhuǎn)舵就會(huì)輕松很多，能大大節(jié)省人力。這種舵被稱為平衡舵，至今仍是船舵的主要形式。

升降舵和平衡舵最晚在宋朝已經(jīng)非常成熟，北宋畫家張擇端在《清明上河圖》中描繪的汴（bian）河大船就同時(shí)反映了這兩項(xiàng)技術(shù)。

舵是中國(guó)古代最重要的航海技術(shù)發(fā)明之一。多虧了阿拉伯人的傳播，歐洲的船舶直到12世紀(jì)前后終于開始使用舵，比中國(guó)晚了將近1000年。

舟行共使風(fēng)

風(fēng)取之不盡、用之不竭，人類早在5000多年前就學(xué)會(huì)了制作風(fēng)帆，利用風(fēng)能來(lái)推動(dòng)船舶。

東漢至三國(guó)時(shí)期，隨著我國(guó)南方地區(qū)與南海諸國(guó)的海上交流日益密切，來(lái)自東南亞地區(qū)的四角平衡縱帆傳入中國(guó)，使得古代中國(guó)的風(fēng)帆技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。相對(duì)于在埃及和歐洲地區(qū)普遍使用的橫帆，這種縱帆有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

知道多一點(diǎn)

現(xiàn)代學(xué)者根據(jù)甲骨文資料推測(cè)，我國(guó)在商代可能已經(jīng)出現(xiàn)了由簡(jiǎn)易風(fēng)帆推進(jìn)的船舶。然而最早有據(jù)可查的風(fēng)帆記錄出現(xiàn)在東漢，因此風(fēng)帆的實(shí)際出現(xiàn)時(shí)間應(yīng)該早于此。

直至近代，四角平衡縱帆都是我國(guó)古代帆船的標(biāo)準(zhǔn)配備。硬質(zhì)撐條則提高了帆面的強(qiáng)度，使采用輕質(zhì)材料制作帆面成為可能。后來(lái)，浸了桐油的棉麻布成為主要的帆面材料，它具有質(zhì)量輕、不吸水、防老化等優(yōu)良特性。

到了明代，帆船借助縱帆、舵、披水板的聯(lián)合作用，可在逆風(fēng)的情況下以“之”字形路線前進(jìn)。這就是我國(guó)古代著名的“逆風(fēng)調(diào)戧（qiang）”航行技術(shù)（俗稱“搶風(fēng)航行”）。有了這項(xiàng)技術(shù)，船舶幾乎可以在任何風(fēng)向條件下駛往目的地。

首先，縱帆的使用角度更大。橫帆只有在風(fēng)來(lái)自船艉（wei）時(shí)才能產(chǎn)生推力，而縱帆則不一樣，無(wú)論風(fēng)來(lái)自船艉還是船側(cè)，我國(guó)古代航海者憑借“打偏駛風(fēng)”航行技術(shù)，通過(guò)調(diào)整合適的帆角，都能借風(fēng)前行。

其次，縱帆的操作更加方便。當(dāng)時(shí)，縱帆屬于硬帆，采用大片樹葉、竹片或蘆葦編織而成，并且每隔一定高度設(shè)置硬質(zhì)的撐條，在大風(fēng)時(shí)也能保持帆的形狀，便于調(diào)節(jié)帆角和收放風(fēng)帆。

第三，縱帆對(duì)風(fēng)的利用效率更高。當(dāng)船設(shè)有多根桅桿時(shí)，根據(jù)實(shí)際的受風(fēng)情況，將不同桅桿上的縱帆調(diào)節(jié)到特定的帆角，就可以提高推進(jìn)效率。

最后，縱帆對(duì)航行安全也更加有利?？v帆只需使用較小的人力即可轉(zhuǎn)動(dòng)，而且，它的帆面下寬上窄，有利于降低風(fēng)壓中心的高度，避免過(guò)大的風(fēng)壓造成船舶傾覆。

圖在手，跟我走

地文導(dǎo)航是指根據(jù)陸地的特征物體確定船舶位置和指引航向的導(dǎo)航方式。古代航?；顒?dòng)常沿岸航行，比如秦朝徐福從山東半島出發(fā)東渡日本，就是以地文導(dǎo)航方式為主。在浩如煙海的古代航海文獻(xiàn)中，有大量關(guān)于航線沿途地理特征的記錄，為后來(lái)者提供了寶貴的參考。

到了宋代，航海圖已成為航行必備資料。成書于兩宋之交的《宣和奉使高麗圖經(jīng)》，記載了作者徐兢由海道出使朝鮮半島的航海經(jīng)歷，書中的地圖被認(rèn)為是世界上最早的印刷地圖。留存至今的我國(guó)最古老的航海圖是一卷元代的《海道指南圖》，它清晰標(biāo)示了當(dāng)時(shí)我國(guó)北方沿海的港口、海岸、航路特征等信息，具有較高的導(dǎo)航參考價(jià)值。

地文導(dǎo)航技術(shù)在元代還出現(xiàn)了另項(xiàng)創(chuàng)舉，那就是人工航標(biāo)的問(wèn)世。它們被設(shè)置在淺灘暗沙處，用于防止船舶意外擱淺，提高了船舶淺水航行的安全性。人們還使用帶繩的鉛錘測(cè)量所在位置的海水深度以及一段航程內(nèi)海水深度的變化，從而逐步掌握了近岸海底特征的概貌，以供航海者判斷船舶所處的位置—一這就是測(cè)深技術(shù)—一在宋元時(shí)期已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。

流傳至今的明代《鄭和航海圖》是中國(guó)古代海圖技術(shù)的巔峰。它繪制的空間范圍從長(zhǎng)江口一直延伸到南亞、西亞和非洲的印度洋沿岸，記錄了超過(guò)500個(gè)地點(diǎn)。攜帶此圖的航海者沿著圖中指示的航線，可以十分方便地抵達(dá)目的地。這體現(xiàn)了鄭和船隊(duì)卓越的航海技術(shù)，這本航海圖也堪稱實(shí)用性極強(qiáng)的明代航海百科全書。

過(guò)洋牽星

天文導(dǎo)航是一種既古老又有效的遠(yuǎn)洋航行導(dǎo)航方式。據(jù)西漢時(shí)期的書籍《淮南子》記載，秦漢時(shí)期的人們已意識(shí)到北極星和北斗七星對(duì)于夜間確定方向的重要價(jià)值，形成了白天通過(guò)觀測(cè)太陽(yáng)定向、夜間通過(guò)觀測(cè)北極星定向的導(dǎo)航方法。

但是這種方法只能用于確定方向，而不能用于船舶定位，還是不能保證航線的準(zhǔn)確性。

最晚在北宋時(shí)期，人們已能通過(guò)測(cè)量太陽(yáng)和北極星的高度進(jìn)行海上導(dǎo)航定位。當(dāng)時(shí)的船上還配備了“望斗”和“量天尺”等儀器用于天體高度的測(cè)量。馬可·波羅在游記中就記載了他所搭乘的元代中國(guó)船只在不同位置測(cè)量北極星高度的結(jié)果。通過(guò)運(yùn)用天體測(cè)高定位技術(shù)，宋元時(shí)期的航海者可以比較準(zhǔn)確地得到船舶所處的南—北向位置（即緯度位置）。

元明時(shí)期出現(xiàn)的“牽星術(shù)”，是古代天文導(dǎo)航技術(shù)的集大成者。鄭和七下西洋就充分利用牽星術(shù)來(lái)確定船隊(duì)的航行方向和所在位置。他所觀測(cè)的天體不僅包括北半球常見的北極星，還包括了赤道地區(qū)可見的華蓋星和南十字星。當(dāng)他的船隊(duì)在開闊的印度洋航行時(shí)，他就采用了多天體聯(lián)合定位的方式來(lái)確定船位。這些重要的航海經(jīng)驗(yàn)也都匯集在了《鄭和航海圖》中。

浮針辨四方

指南針是我國(guó)古代偉大的四大發(fā)明之一。我國(guó)對(duì)地磁特性及磁性材料的認(rèn)識(shí)非常早，在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就已經(jīng)發(fā)明了磁性測(cè)向儀器——司南。但由于其構(gòu)造原因，司南難以在搖擺不定的海上環(huán)境使用。

11世紀(jì)的北宋時(shí)期，由于人工磁化技術(shù)取得突破，磁性導(dǎo)航設(shè)備迎來(lái)了技術(shù)上的飛躍。北宋科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中就記載了用磁石磨針，獲得小巧靈敏的磁針的方法。將根小巧靈敏的磁針穿過(guò)燈芯草，使草浮于水面，就能方便地指示南北方向。

有了指南針，航海者終于實(shí)現(xiàn)全天候自主定向，指南針逐步成為應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)航手段?！岸媸п樏?，如坐積薪而待燃?！笨梢娭改厢樀牡匚灰呀?jīng)與舵同樣重要了。

到了元代，航海者們將地文導(dǎo)航技術(shù)與指南針導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成了具有連續(xù)導(dǎo)航作用的“針路”。針路將每個(gè)地標(biāo)轉(zhuǎn)向點(diǎn)的指南針角度記錄下來(lái)，使航海者可以沿著相對(duì)穩(wěn)定的航線進(jìn)行遠(yuǎn)洋航行。鄭和下西洋時(shí)期，針路中又加入了天文、測(cè)深等導(dǎo)航信息，成為更加全面的綜合導(dǎo)航系統(tǒng)。從《鄭和航海圖》中可以看到，針路是居于核心地位的導(dǎo)航方式。

指南針不僅是我國(guó)古代偉大的“四大發(fā)明”之一，還帶動(dòng)了世界航海史上至關(guān)重要的技術(shù)變革。