論Clipper在世界造船與航海史中的定位

沈 毅 敏

[江南造船(集團)有限責任公司，上海201913]

Clipper，也被稱為China Tea Clipper，甚至有China Bird的綽號。一般漢譯為“飛剪式快速帆船”“快速帆船”“中國茶船”“快船”等。但這幾個詞的內涵在不同時期各有不同，因此在本文中使用Clipper原詞。Clipper這個名詞的起源是有爭議的。一般而言，Clipper是指在一般商船普遍都有豐滿線型的時期，那種以犧牲載貨能力為代價、為提高航速而設計的尖瘦型帆船。這種船最初誕生在美國東海岸的巴爾的摩，大多為200噸以下的小型帆船。后來，擴大版的Clipper在運輸中國茶葉的競爭中嶄露頭角，它積極擁抱工業(yè)革命的成果，從而成為引領世界船舶發(fā)展潮流的先鋒，為船舶走向現(xiàn)代化奠定了基礎。本文意在剖析這個歷史過程，并探究其中技術發(fā)展的內在規(guī)律。

一、Clipper興衰的歷史背景

(一)美國商人對利益的追逐推動了Clipper新船型的誕生

眾所周知，美國造船業(yè)起點低，進步快，沒有歷史包袱，不僅從歐洲各國汲取了造船技術的精華，而且自身在中小型帆船的設計與建造上有許多創(chuàng)新。創(chuàng)新的動力來自美國商人，原因在于從中國帶回來的第一批茶葉價格最高，精明的商人看到“速度可以轉化為經濟利益”，他們就開始研發(fā)速度更快的船舶。約翰·格里菲思以其跳躍的想象力制造出第一艘完全成熟的Clipper——“彩虹”號(Rainbow)并于1845年在紐約下水。這種瘦削細長低干舷的船型顛覆了傳統(tǒng)的船型，人們擔心這種怪船型是否能夠經得起風浪的考驗。在第一次航行中，它飛快地到達中國香港，六個多月后帶著滿船茶葉回來?！安屎纭碧柕氖状魏叫袆?chuàng)造了新的速度記錄，因為它只用了老式船的一半時間，而且，為船主帶來了豐厚的利潤——賣掉茶葉的收入是建造船舶成本的兩倍。一時間，美國先后制造出12艘Clipper。

(二)淘金熱刺激了Clipper的飛速發(fā)展

1848年，圣弗朗西斯科(San Francisco，又稱“舊金山”)還是個墨西哥的海灣小鎮(zhèn)，偶爾有一些捕鯨船來停靠。而在1849年卻有775艘各式各樣的帆船和少量的蒸汽船陸續(xù)抵達此地，這是因為在加利福尼亞州發(fā)現(xiàn)了金礦。于是，9萬多個懷揣著夢想、敢于冒險的淘金者從美國東海岸甚至是從世界其他地方趕來加入這個行列，短時間內大量聚集的人口和畸形的價值觀導致當?shù)匚飪r飛漲，這就促使對交通運輸市場產生了巨大的需求。

當時，從美洲東海岸到美洲西海岸有三條路線可走：陸路——乘坐橫貫美洲大陸的馬拉大篷車；水陸聯(lián)運——乘船到巴拿馬東岸，乘車橫跨巴拿馬，再從巴拿馬西岸乘船到加利福尼亞；水路——全程乘船，但要繞過南美洲的合恩角。

這三條路線中，前兩條路線都要穿越印第安人控制的區(qū)域，而第三條路線所要繞過的合恩角風浪很大，所以這三條路線都存在著不同程度的風險，但這一切都擋不住人們的“美國夢”。其中，如果選擇第三條路線且乘坐的是老式船大約需要200天。于是，以追求速度為目標的新船型Clipper就有了大顯身手的舞臺。況且在紐約建造一艘裝載普通貨物和乘客的船只需跑一個航程就能收回全部建造成本。因此，美國東海岸的造船廠掀起了造船熱，越來越多的Clipper從紐約和波士頓等地的造船廠陸續(xù)駛出：1850年，有20艘；1851年，有40艘；1852年，有66艘；1853年，則有125艘。

在金礦面前，“速度就是金錢”，設計師們建造越來越多的快速帆船來縮短航行時間。1851年，“飛云”號(Flying Cloud)從紐約抵達舊金山，創(chuàng)造了用時89天21小時的記錄。三年后，這個紀錄被打破。“彗星”號(Comet)從紐約到舊金山只用了76天。

(三)英國Clipper的發(fā)展過程

與此同時，在英國，思想保守和競爭意識缺乏阻礙了快速帆船的發(fā)展。英國造船業(yè)歷史悠久，英國海軍也有深厚的傳統(tǒng)，但這卻束縛了英國船舶設計師的想象力。《英國航海法》對此負有部分責任，因為它規(guī)定只有英國擁有的船舶才能進行對外貿易，而官辦的英國東印度公司則壟斷了與遠東地區(qū)及印度的貿易——只有他們的船舶才能把貨物運回英國。

在沒有競爭對手的情況下，英國東印度公司的機構辦事效率低下，再加上他們的貿易船完全復制了英國風帆護衛(wèi)艦，堅固有余但笨拙緩慢，每一條航路都需要18個月或更長的時間，所以，從中國運來的珍貴茶葉經常被損壞，很少是新鮮的。

1834年，在英國商人的施壓下，英國東印度公司失去了對中國貿易的壟斷。1849年，英國國會廢除了實行將近200年的《英國航海法》，打破了外國船舶不得介入英國對外貿易運輸?shù)姆怄i。在此背景下，速度更快的美國Clipper就可以駛往英國，與英國船相比，Clipper充分展示了其優(yōu)越性。1850年，“東方”號(Oriental)從廣州出發(fā)，經過97天的航程，終于在當年12月停泊在倫敦的碼頭。倫敦的船主們不得不承認：像“東方”號(Oriental)這樣的船，在英國甚至還從未見過——英國船在速度、式樣、裝備和構造方面都無法與之相比。英國公眾對能在美國建造這樣一艘既漂亮又快速的船感到驚訝。畢竟，這個國家只有74年的歷史。甚至有這樣的評論：“這艘船在1850年載著茶葉抵達倫敦，它在英國引起的興奮和危機感不亞于1773年在波士頓進行的那場令人難忘的傾茶事件?！盵1]

開了眼界的英國人一旦解放思想，技術嫻熟的工匠們就開始了快速帆船的建造，從1851年開始，英國就組建了一支漂亮、快速的快速帆船船隊。英國的Clipper，通常比美國的要小得多，使用時間也長得多。它是用橡木等硬木建造的，而不是美國那種輕巧的松木，因為松木在幾次航行后往往會吸水并變形。英國人根據自己的經驗和需要造出了有特色的、速度也更快的Clipper。到1853年，這些小型快船開始重新確認了英國在茶葉貿易上的主導地位[2]10。

(四)蘇伊士運河通航與Clipper的衰落

可惜的是，Clipper未能像蓋倫船那樣獨領風騷數(shù)百年。1869年，蘇伊士運河通航后，歐洲的蒸汽機船能夠通過運河直達亞洲的印度和中國。而帆船因為不適應紅海和地中海的風浪，只能繞過非洲南部的好望角，這在路程上明顯吃虧。雖然說蒸汽機船取代風帆船經歷了一段過渡時間，因為蒸汽機船需要在途中多次進行加煤添水補充給養(yǎng)，而建立這樣的海外基地需要一定的過程，但風帆船最后還是失去了這條最具有經濟價值的歐亞航線。同年，北美鐵路建成，成為貫通美國東西部的大動脈。蒸汽機船徹底摧毀了風帆船在北美航線上的優(yōu)勢地位。

二、Clipper發(fā)展的技術路徑

(一)美國對于快速船型的探索

典型的“巴爾的摩斯庫納”(Baltimore Schooner)，又稱為“巴爾的摩快船”(Baltimore Clipper)，它誕生于19世紀初，排水量為90～200噸。一般為雙桅，桅桿分上下兩截，下桅懸掛斜桁縱帆，前上桅懸掛橫帆，后上桅為斜桁三角帆，船首還有三角帆(見圖1)。它往往有非常尖銳的船首，船體瘦長，長寬比達到5∶1，吃水線以下有一個V形橫截面，從側面看，首柱、尾柱和桅桿都非常傾斜。這種設計，給人一種速度飛快但不太穩(wěn)定的感覺，而且實際上這種船也確實很容易傾覆。這種船型的起源尚不清楚，有一種說法稱是受荷蘭縱帆船的影響 ，但這種小型、快速的縱帆船型先后在美洲的牙買加、百慕大和巴爾的摩流行，在美國東海岸和加勒比海沿岸進行貿易和漁業(yè)捕撈。由于這種船速度快但裝載量小，所以它們特別適合進行一些以速度取勝的營生。

圖1 巴爾的摩快船 “謝南多厄”號(復原船)[2]13

(二)造船技術由經驗走向科學

在18世紀后半葉和19世紀初，由于英國處于連綿不絕的對外戰(zhàn)爭狀態(tài)，這使得英國的商船運輸必須組成護航船隊才能進行，而整個船隊的速度取決于其中最慢的船舶。所以，這在某種意義上限制了發(fā)展船速的積極性。

相比之下，美國和其他北歐國家的船舶可以單獨航行，因此他們學習并引進了新的船型，獲得了更多的實用知識。一艘美國船的航行時間大約是英國船的三分之二，盡管它為此犧牲了裝載量。18世紀，歐洲大陸的科學家特別是法國和瑞典的科學家致力于研究造船的理論知識，而歐洲的造船工程師在船舶設計上也有許多創(chuàng)新。其中，瑞典在商船設計方面取得了巨大成就。18世紀，瑞典造船設計師F·H·契普曼是當時商船設計最杰出的代表，在對船舶流體力學的研究中，他發(fā)現(xiàn)當時歐洲造船業(yè)廣泛使用的所謂“鱈首鯖尾”的豐滿船體在水中航行時，其所受阻力要比尖首V形船體所受阻力要大。在他于1768年發(fā)表的著作《商船建造》和其后的《造船論文集》中，他開創(chuàng)性地提出用型線圖來進行標準化的船舶設計?！渡檀ㄔ臁凡粌H是對過去商船設計優(yōu)秀方案的總結，也為其后的商船設計指明了方向。這些著作的出版，對西方造船業(yè)產生了深遠的影響。在契普曼之后，許多造船工程師對流體動力學進行了深入的研究，試圖設計出阻力最小的船體線型。科學的研究成果開始應用到船舶設計中，取代了以往的船舶設計方法。

(三)線型的變化

以“英國東印度公司船”為代表的蓋倫型風帆商船，其設計初衷是為了追求最大載重量從而提高運輸?shù)慕洕б妫?，船型給人以一種圓頭圓腦的感覺。這是因為在那時，許多船的建造都是憑經驗，船的載重量或登記噸位是依照一定的公式來估算的，即用龍骨的長度、橫梁的長度以及船在輕載和重載之間的吃水深度差額，以這三個數(shù)字的乘積為基礎再除以某個系數(shù)得出。但這種估算方法存在漏洞，被不擇手段的船主利用了。因為這樣的計算完全沒有考慮船的方形系數(shù),即不管那艘船是豐滿茁壯的還是瘦削苗條的，都給予相同的登記噸位。而且，船主可以通過減少甲板橫梁的尺寸來達到減稅的目的。這樣，蓋倫船的橫截面就呈現(xiàn)出一種下部滾圓上部收窄的“梨形”。

無論是在美國造船工程師的實踐中還是在歐洲科學家的實驗與總結出來的理論中都否定了“鱈頭鯖尾”的蓋倫船型以后，在巴爾的摩快船基礎上發(fā)展起來的Clipper就應運而生了。首先，Clipper的主尺度由小到大逐步發(fā)展，排水量從幾百噸發(fā)展到1 000～2 000噸。圖2顯示了英國和美國一些典型的Clipper的主尺度和長寬比的變化：主尺度變化總的趨勢是逐年增大，美國Clipper的排水量比英國Clipper的要大很多，長寬比一般都大于5∶1。

圖2 英美兩國典型Clipper船比較[3]61

(四)徹底顛覆了傳統(tǒng)船的線型

以“英國東印度公司船”為代表的傳統(tǒng)商船，一般采用沉重結實的橡木建造，船首下半部分像半個蘋果，首柱上部接近垂直，但在外面罩著一個由縱橫木構件組成的空心船頭，前面還裝著一個笨重的橡木構成的船首雕像；船尾有一個帶有廂廊和尾廊的懸伸尾樓，尾板上還常常布滿橡木雕像；從整體上看，舷弧很小，但尾部顯得高于首部；橫剖面為梨形，上部內傾收窄，舯部豐滿，船底呈U形，裝載容量大,但航速很低，在海上航速只有3～4節(jié)。

圖3 “東印度公司船”(上)與Clipper(下)船型比較[3]45

由圖3可見，Clipper在船體形狀上似乎顛覆了傳統(tǒng)的線型，船首瘦削如刀，首柱向前傾斜并略向內彎曲，首部水線面曲線內凹，以減小波浪阻力，上部船舷外飄，除了擴大甲板面積以外，最主要的是使得船在波浪中便于抬首，提高了它在波浪中航向的穩(wěn)定性。干舷高度很小，舷弧平緩，最低點在船舯之后，沒有首樓、尾樓等上層建筑，整艘船看上去似乎是貼著水面航行。船的長寬比一般大于5∶1，其水下形狀設計成船底斜度較大而呈現(xiàn)V形，以減少阻力，提高航速。整艘船顯得線條簡潔流暢，渾然一體。

(五)新材料與新工藝

1.鐵殼船的弊端

鐵材料具有較明顯的優(yōu)勢，在19世紀早期，已被引進造船行業(yè)。鐵船體的主要優(yōu)點是材料強度高，船體結構體積小，從而增加了內部載貨容積，且其防火性能的優(yōu)勢更是顯而易見的。但實際上，許多造船廠不能夠也不愿意制造鐵殼船。首要的困難是觀念的轉變。千百年來一直都是采用木材作為造船材料，因為大部分木材的比重比水輕，強度適中，易于加工，是公認的理想的天然造船材料，而且在自然界中存在大量適合的樹木品種可供選用。其次，從自身利益出發(fā)大家都顧慮重重：船主擔心鐵殼船一旦遇難是不是更容易沉沒，造船廠主擔心如何解決增添的加工鐵板與各種型材設備的資金和場地問題，工匠擔心世代掌握的木工技藝和飯碗是否會落空。除此之外，還有一些技術和工藝上的難題需要設法解決，具體如下。

最早的造船鐵板非常小，長度不超過1.8米、寬度不超過0.75米。到19世紀60年代，鐵板的長度和寬度增加，長度至少有2.7米，寬度為0.75～0.9米。單曲面通過三星軋輥來加工，而雙向曲面只能靠一群工人用大錘把燒紅的鐵板敲打成形，一次沒到位就需要再加熱重打。

早期鐵加工的最大困難在于用角鐵制作肋骨外緣的斜角。因為在大多數(shù)情況下，船殼表面和肋骨并非垂直，因此型材(角鐵)的角度必須在加熱情況下進行矯正，保證其與船殼密切貼合，才能夠進行緊密的鉚接。這個過程常常沒有到位，就必須插入大量的鐵條或襯板來填補肋骨和船殼板之間的間隙。鉚釘孔經常打得太靠近鐵板邊緣或不能彼此對齊。另外，還有三塊鐵板的疊合部也需要把楔形缺口填實。這些問題都需要精湛的工藝來解決，而當時尚不具備充足的條件，這也是鐵殼船未得到廣泛認可的原因。

鐵殼船的“出汗”問題也不易解決。因為鐵殼船貨艙內的水蒸氣遇到冰冷的鐵船殼和鐵甲板，就容易在貨艙內表面形成露水滴在裝茶葉的木箱上，影響茶葉的質量。同時，海蠣子吸附在鐵船殼外面，會增加航行阻力。鐵殼船在海水中產生電化學反應，會加速腐蝕鐵殼。鐵殼船對磁羅經也有干擾。

2.鐵殼船“三代同堂”

由于人們認知上的差距，使純木結構、鐵木混合結構和鐵結構的鐵殼船出現(xiàn)了“三代同堂”的場景。

純木結構。由于人們觀念保守，純木結構的Clipper還是有很多。在純木結構的船上實際上也免不了出現(xiàn)一些鐵構件，如鐵釘、鐵肘板等。由于新船型加大了長寬比，所以增強船的縱向強度就很有必要。于是出現(xiàn)了一些加強縱向強度的方法，如舷部45度斜肋骨、多重船殼等(見圖4)。

圖4 木殼船的四重板結構[3]67

鐵木混合結構。當優(yōu)質木材的供應變得越來越困難，而采用鐵材料取代木材造船又有種種顧慮時，就出現(xiàn)了一個折中方案——使用鐵木混合材料來造船：龍骨、首柱、尾柱等通常都是木制的，而肋骨、內龍骨、縱梁、甲板橫梁等基本骨架都是鐵制的，船殼是用木板鋪設的，這些木船殼外面也可以包覆銅皮，以提高速度(見圖5)。

鐵木混合結構綜合了兩種材料的優(yōu)點,也避免了鐵殼船“出汗”等缺點，得到船主和造船廠主兩方面的支持。

圖5 鐵木混合結構[3]73

鋼制大帆船。海上運輸?shù)淖畲筇攸c就是裝載量大且運輸成本低，盡管1 000～2 000噸小巧靈活的、采用純木結構或者鐵木混合結構的Clipper出盡風頭，但在蘇伊士運河通航以后，它就迅速地衰落了。在工業(yè)革命的激勵下，使用蒸汽機動力的輪船也向帆船的地位發(fā)起了強有力的挑戰(zhàn)。但畢竟有一些貨物不需要快速運輸，于是，帆船設計師們竭力采用最新科技，建造出一批新式大帆船。這些性能可與當時輪船匹敵、裝載量大、運輸成本低，綽號為Wind Jammers的鋼制大帆船，憑借其為Clipper線型的放大版的獨特設計，在世界各地大受歡迎和贊賞。當時歐洲各國的軍工和農業(yè)化肥產業(yè)對智利硝石的需求非常旺盛，鋼制大帆船在這條漫長的航線上就顯出了優(yōu)勢。這些船還可以跨越大洋專門用來運送木材、糧食、羊毛和有機肥料等貨物。鋼制大帆船的獨特之處在于它是用鋼鐵制造的多桅帆船，排水量高達數(shù)千噸到上萬噸，且純粹是用風帆來推動前進的。有的船上還配備了小型鍋爐和蒸汽機，但只是用來帶動蒸汽絞盤、錨機、舵機、水泵和發(fā)電機。有了小型蒸汽機的幫助，駕駛和操縱這樣一個龐然大物只需要少量的船員(見圖6)。

圖6 排水量11 150噸的“普魯士”號鋼質帆船[4]

(六)飛剪式快速帆船的帆裝變革

隨著飛剪式快速帆船形體的擴大，船上配備帆的面積也相應擴大。另外，由于飛剪式快速帆船是在追求帆船運輸經濟效益中誕生的，船上配備船員的數(shù)量當然是越少越好。這兩個看似矛盾的追求使得水手在面對碩大面積帆布的收放時顯得力不從心，于是部分飛剪式快速帆船的橫帆的排列形式相對于原來的帆裝有了一些變化。

根據眾多縱橫風帆排列組合的不同，飛剪式快速帆船的基本帆裝形式可分為四類(見圖7)。

a.全帆裝 b.巴克帆裝 c. 巴肯廷帆裝 d. 斯庫納帆裝

全帆裝(Fully Rigged Ship)。這是一種三桅(或以上)帆船，其特征是全部桅桿都裝有橫帆，但后桅下部還有斜桁縱帆(見圖7a)。

巴克帆裝(Barque)。這是一種三桅(或以上)帆船，其特征是除了后桅掛縱帆以外，其余均掛橫帆(見圖7b)。

巴肯廷帆裝(Barquentine)。這是一種三桅(或以上)帆船，其特征是除了前桅掛橫帆以外，其余均掛縱帆(見圖7c)。

斯庫納帆裝(Schooner)。這是一種雙桅(或以上)帆船，其特征是全部掛縱帆。由于這種帆船需要操作的人手較少，有利于提高經濟效益(圖7d)。

總的來說，配備橫帆較多的船型，便于充分利用信風帶穩(wěn)定的風向航行，這有利于在跨洋航行中以較快的速度前進，而配備縱帆較多的船型，則可以減少操作人手。

Clipper還對中上層的風帆進行了許多變革，以利于操作。限于篇幅，這里不再贅述。

(七)Clipper以風帆訓練艦的形式存在于各國的海軍艦艇之列

雖然現(xiàn)代艦船一般不再使用風帆，但各國海軍還保留著(或者特意新建)一些裝備有輔助發(fā)動機的Clipper型風帆訓練艦。廣船國際就曾為中國人民解放軍海軍大連艦艇學院新建了一艘“破浪”號風帆訓練艦，舷號86?！捌评恕碧栵L帆訓練艦為三桅全帆裝飛剪式快速帆船(見圖8)。

圖8 “破浪”號風帆訓練艦[6]

(八)蒸汽機上船

在工業(yè)革命中，鋼鐵和蒸汽機對人類生活產生了巨大的影響，但它們對船舶的設計和建造的影響卻較為緩慢。直至19世紀70年代，蒸汽動力輪船才出現(xiàn)。起初，汽船只能在內河航道上行駛，仍未實現(xiàn)長距離廉價推進船體的能力。因為在開始時，蒸汽機、鍋爐和儲煤艙會占據船上很大的空間，以至于輪船只能運送乘客、郵件和重量輕的貨物，而且運費很高，難以在長途航線上與帆船競爭。其中，蒸汽機的效率低下是主要原因，遠航的帆船往往都是配備蒸汽機作為輔助動力。在1850年之前，鍋爐中的蒸汽壓力不超過每平方英寸10磅(每平方厘米0.7千克)，但是在19世紀60年代，隨著復合發(fā)動機的采用，蒸汽壓力增加到每平方英寸50～60磅(每平方厘米3.5～4.2千克)，同時燃料消耗減少了近60%，從而能夠運載更多的貨物。直到19世紀80年代，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展使得市場能夠以合適的價格提供每平方英寸110～130磅(每平方厘米7.7～9千克)的高壓鍋爐，三級膨脹蒸汽機因此能夠在此條件下工作。而蘇伊士運河通航又為輪船提供了一條較短的歐亞航線，沿途還可以建立燃料補給站，從而減少了裝載燃煤數(shù)量，擴大了裝載貨物的空間。

1869年，蘇伊士運河開通。因為蒸汽機船可以在50天或不到50天內把貨物運回，Clipper只好退出歐亞航線，轉戰(zhàn)歐澳航線，加入澳大利亞的羊毛貿易中，它與規(guī)模更大的鋼制飛剪帆船繼續(xù)競爭多年，并取得了巨大的成功。雖然有時Clipper可以在順風時跑出令人驚嘆的高速度，但是畢竟它的輝煌已經過去，其光芒逐漸消退。

最后，能夠自行穿越大西洋的輪船被開發(fā)出來，冒著濃煙的蒸汽機船結束了帆船的黃金時代。這是因為蒸汽機船不依賴風，所以它們幾乎都很準時。但Clipper的驅動要靠變幻無常的風，當風向順利時，Clipper可以把蒸汽機船拋在后面，而一旦進入無風帶，Clipper的帆布只能在高大的桅桿上耷拉著，在海上隨波逐流地游蕩，眼睜睜地看著蒸汽機船從它旁邊穩(wěn)穩(wěn)地駛過。

三、Clipper奠定了現(xiàn)代船舶的基礎

Clipper在航運界的統(tǒng)治時間雖然短暫，但其歷程卻很輝煌。尤其是從19世紀50年代到19世紀70年代，開創(chuàng)了帆船的黃金時代。但技術革命進步的潮流不可抵擋，在蒸汽機技術面前，那些拒絕改造的純風帆木制Clipper節(jié)節(jié)敗退。進入20世紀后，除了少數(shù)Clipper還在繼續(xù)航行外，大多數(shù)的Clipper早在那之前就消失了，船體的銅鐵零件被拆下來當廢品出售，木制船殼不是沉沒就是被燒毀。隨后那些改變了建造材料的鋼鐵大帆船Wind Jammers也退出了運輸船舶的歷史舞臺。Clipper的輝煌時代結束了，一統(tǒng)天下的是鋼制輪船。

由于Clipper的線型科學合理，其建造使用的材料和推進方式也經歷了現(xiàn)代化的改造，故這些通過實踐而成熟的技術進步成果全部被現(xiàn)代船舶所繼承，因此，可以說，Clipper奠定了現(xiàn)代船舶的基礎。

現(xiàn)代船舶的線型是在Clipper時代成型的，它徹底改變了蓋倫型帆船那種“鱈頭鯖尾”的固有模式，以科學為依據，以速度為導向，與蓋倫型帆船相比，Clipper的船體進行了改革，形成了體形瘦削、尖首圓尾的流線型。而Clipper開創(chuàng)的這種線型得以在其他現(xiàn)代船舶上繼承和發(fā)展(見圖9、圖10、圖11)，尤其是它那別致的船首形狀已經成為經典，在各種船舶設計教科書上都可以看到“飛剪式船首”的圖例。即使是后來誕生的“球鼻艏”，其上半部分也還脫不開“飛剪式船首”的影響。

圖9 1869年建成的“短襯衫”號[7]

圖10 1847年“薩斯奎哈納”號的橫剖型線圖[8]

圖11 江南造船廠1920年建造的萬噸輪“官府”號的橫剖型線圖[9]

如前所述，Clipper的建造材料也經歷了巨大的變化，這種轉變是一個從“純木結構”到“鐵木混合結構”再到“鋼鐵結構”的漸進過程，完成了船體材料從木材到鋼鐵的轉變，使現(xiàn)代船舶的長度達到400米、排水量達到數(shù)十萬噸，這種規(guī)模在木船時代是不可想象的。

而Clipper的推進方式則經歷了風帆船、機帆船、輪船(用明輪或螺旋槳)的發(fā)展過程。所謂“機帆船”就是指這種船上既有蒸汽機作為推進動力，也保留著全套的風帆裝置。這是因為早期的“鍋爐—蒸汽機”系統(tǒng)效率低、可靠性差，所以早期的輪船都保留著整套的風帆裝置。因此，它既是輪船也是帆船。說它是輪船，是因為它裝備了鍋爐和蒸汽機，可以使用明輪(或螺旋槳)推進，但它裝備有成套的風帆裝置，在外觀上看起來是Clipper加上了一個煙囪(見圖12)。

圖12 美國佩里艦隊的旗艦“薩斯奎哈納”號是巴克帆裝的蒸汽明輪軍艦(1)圖片來源：https:∥cdn11.bigcommerce.com/s-hylvh/images/stencil/1280x1280/products/319706/183791/aos47101__86509.1510304592.jpg?c=2&imbypass=on.

隨著蒸汽機效率和可靠性的不斷提高，蒸汽船上風帆裝置的地位也在不斷下降，到最后完全取消。這樣此消彼長的結果是桅桿縮短不掛風帆，被弱化為安置燈光、旗幟和無線電天線裝置的架子。

還必須指出，材料和推進方式的改變是交叉進行的，這完全是船主根據個人偏好和市場供應情況作出的選擇。在一段時間里，既可以看到木殼的蒸汽機船，也可以看到鋼鐵的風帆船，甚至鐵脅木殼的“機帆船”(船上既有風帆也裝蒸汽機)，這種雙重混搭的方式得到了很多人的追捧。在十九世紀六七十年代，江南制造局和福建船政學堂制造的軍艦也是采用這種雙重混搭方式的軍用版Clipper(見圖13)。圖13顯示的“萬年清”號在外觀上就是一艘加上煙囪的Clipper，它既是輪船也是帆船。

圖13 福建船政學堂建造的鐵脅木殼軍艦“萬年清”號[10]

四、他山之石可以攻玉

“李約瑟難題”又稱“李約瑟之問”，這是撰寫《中國科學技術史》的李約瑟(Joseph Needham)提出的問題，也是許多中外學者試圖回答的問題。這個問題可以有不同的表述，但其核心內容是：近代科學技術為什么未能在中國產生？因為在15世紀以前，中華文明在多個科技領域都領先于歐洲，而15世紀以后的中華文明卻漸漸落后于歐洲。要弄清楚這個問題并不容易，中外學者們也是眾說紛紜。在撰寫了七大卷《中國科學技術史》以后，李約瑟又發(fā)表了一系列論文和演說，他從社會文化的總體結構與傳統(tǒng)中諸多要素起相互影響作用的方式等方面進行分析，這些論述編入了《文明的滴定——東西方的科學與社會》一書[11]。

這個疑問也適用于中國造船史和航海史。中國古代在造船與航海方面有許多發(fā)明創(chuàng)造，如水密隔艙、中心舵、撐條式斜桁四角帆、航海羅盤、牽星板和針路簿(更路簿)等，這些都領先于世界數(shù)百年。鄭和下西洋的壯舉則標志著中國的造船與航海技術處于世界的巔峰。但后來的歷史卻表明，現(xiàn)代船舶和航海知識體系是從西方船舶譜系和航海知識體系衍生出來的，與中國沒有太大的關聯(lián)。

他山之石可以攻玉。今天，我們在回顧世界造船與航海史上這段由Clipper創(chuàng)造的歷史時也許可以得到某些啟示。

結語

每種船型總是與一定的社會生產方式相聯(lián)系的，蓬勃發(fā)展的資本和商品經濟促進了新船型Clipper的誕生和發(fā)展。當船的速度能夠產生效益時，以速度為導向的Clipper就能夠在科學理論的引領下進行船舶線型革命。工業(yè)革命為Clipper的誕生和進化準備了必要和充分條件，質量不斷優(yōu)化的鋼鐵材料和蒸汽機使得Clipper能夠沿著純木結構—鐵木混合結構—鋼鐵結構，以及風帆船—機帆船—輪船的路徑進化。

一般來說，我們把“帆船”看作古代船舶的代表，而把現(xiàn)代船舶稱為“輪船”。早期的輪船都是在Clipper上安裝鍋爐—蒸汽機—明輪或暗輪(即螺旋槳)，但都保留著整套的風帆裝置。所以，它們既是輪船也是帆船，而當機械動力成熟到可以扔掉風帆時，它就脫離“帆船”而成為純粹的“輪船”了。筆者認為，Clipper是連接世界造船歷史的古代與現(xiàn)代的關鍵環(huán)節(jié)。

Clipper時代早已結束，而在它身上實踐過的線型、材料和動力等方面的技術革命成果全部被現(xiàn)代船舶所繼承，因此，可以說，Clipper奠定了現(xiàn)代船舶的基礎。

豐富的經驗和深厚的傳統(tǒng)是優(yōu)勢，但在一定條件下，也可能因此缺乏變革動力而轉化成前進的阻力。從歷史研究的角度來看，Clipper的興衰過程串聯(lián)了美國西部大開發(fā)、英國工業(yè)革命、亞歐茶葉貿易、蘇伊士運河通航、鴉片戰(zhàn)爭、洋務運動等許多重大的歷史事件，值得我們深入研究。