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古代船只的舵一般使用什么材料?古代船只的舵一般使用什么材料?
发表于:2024-10-24 00:00:00浏览:4次
问题描述:古代船只的舵一般使用什么?
古代船只的舵都是用木材制作,而且不同的部位有不同的功能就选用不同的木材来制作。
如在南京宝船遗址发现的掌方向的舵杆,长度是11.07米,它就反映了这个海船的大。舵杆就是11米多长。这根大舵杆是一个整根木头。这个木材是最硬最重的铁力木,铁力木树能长20、30米的高,它是很沉的,不在水上漂着的木头,也很结实,下边是安舵叶用的。
为了减轻舵的重量,舵叶使用的木材硬度就没有那么硬了。
下面找了船舵演变的一点资料供你欣赏。
<早期的水上运载工具>中说:
大海航行靠舵手
操纵船的航行方向的设备——舵是中国历史上的一大发明,也是中国对于世界造船和航运事业的一大贡献。
舵是由桨演变而来的。早期人们是通过划桨动作的变更来控制船只的航行方向,后来逐渐出现了专司航向的舵桨,并把其安装在船尾。舵桨从此便失去了划水的职能,不再离开水面,仅靠在水中左右摆动来掌握航向。其外形也不断得到改进,特别是桨翼变短变宽,增大了与水的接触面积,加强了控制方向的性能。舵也在这基础上应运而生了。
早期的舵柱是由舵尾斜伸而出的,还保留有舵的痕迹。在舵的实际应用中,人们对其不断加以改进,把舵柱改为垂直伸进水中,舵面跟舵柱的联接位置,也由舵面中部移至边上,于是变成了垂直舵。同时,还出现了平面舵,就是把一部分舵面面积分布在舵柱的前方,从而缩短舵压中心与舵轴的距离,减少转舵力矩,使操纵更加轻便。此外,中国古代还发明了一种开孔舵,就是在舵面上打许多小孔,这样不但转舵较为省力,而且由于水的表面张力的作用,不影响舵的性能,可称得上是一种别具匠心的发明。
舵的作用原理与桨不同,桨是通过划水时所产生的反作用力推动船只前进的。舵不划水,但当船舶航行的时候,船尾所产生的水流会在舵面上形成水压——舵压,由于舵压的作用,船舶就能改变航行的方向。舵压虽然很小,但是因为它与船舶的重心距离比较大,所以使船体转动的力矩也比较大。根据杠杆原理,即可得知其推动船舶转动的功效很强,只要舵的大小适当,满载的大船也可在舵的作用下自如转向。正如南来周去非在所著《岭外代答》中所说:“如一丝引千钧于山岳震颓之地,真凌波之至宝也。”
舵大约在10世纪时被阿拉伯航海者所引用,12世纪时又由阿拉伯传进欧洲。舵的使用使远洋航行成为可能,因此欧洲学者把舵的引进和使用,作为开创15世纪大航海时代的条件之一。
特别值得指出的是,类似宋代时使用的平衡舵,欧洲直到18世纪末、19世纪初方开始采用,而且至今仍是船舶设计中降低转舵力矩的一个最普遍和有效的措施。
鱼儿的尾巴变成橹
橹是中国在造船和航行技术中的一项杰出成就,有位美国学者甚至称它是“可能是中国发明中最科学的一个”。
用桨划水使船前进,只是在划水的时候做有用功(实功),而在桨离开水面后的整个过程都做无用功(虚功),人力之浪费是可想而知的。能否找到一个巧妙的办法,使划动既省力又能连续做有用功呢?人们经过不倦地探索,终于发明了新的船舶工具——橹。
在历史上有这么个传说,说巧匠鲁班看到鱼儿摇动尾巴向前游动,就削木为橹。橹虽然不是鲁班发明的,但这传说却反映了橹是依据鱼儿摇尾前进的道理而创制的。根据出土船模和文献记载,可以看到橹在公元前1世纪时已经问世。
橹的外形有点像桨,但比较大,支在船尾或船侧的橹担上,入水一端的剖面呈弓形,另一端系在船上。用手摇动橹担绳,使伸入水中的橹板左右摆动。橹板摆动的时候,船只跟水接触的前后部分就会产生压力差,形成推力,推动船只前进,就像鱼儿摆尾前进一样。橹从桨的间歇划水变成连续划水,提高了功效,因此有“一橹三桨”的说法,意思是橹的效率可以达到桨的3倍。陆游更用“健橹飞如插羽翰”的诗句,来形容用橹推进的船像飞箭一样快捷。而且橹巧妙地利用杠杆原理,只要来回推动橹担绳就可以摇动船只前进,减轻了用桨划水要把桨提出水面的笨重劳动,操作轻便,连老人、妇女、小孩都能够操纵。因此,这种结构简单、轻巧和高效率的船舶推进装置一经问世,便迅速地得到了推广,并在应用中不断改进。
橹最初是安装在船侧的,后来单橹船的橹移到了船尾。大船则安装有多支橹,橹数有8橹、10橹,以至多达36橹的,有的装在船尾,有的装在船侧。橹的大小亦视船只的大小而不等,有1人、2人、6人摇的橹,也有10人以至20人、30人摇的橹。元代阿拉伯旅行家伊本。拔图塔在其所著《游记》中,记述有中国船上的橹,说:有的“像桅杆一样大,要用十到十五人来工作”,而且“一定要站着”;在沙船里大约有20支橹,要30人面对面地站成两行,往来摇动。为了使每个人所使的力整齐划一,在摇橹时要齐声合唱,经常喊的是“啦、啦、啦”。这段记述,为我们描绘了一幅生动的摇橹图景,使我们仿佛听到了橹手们合唱摇橹号子的声音,看到橹手们摇橹推动船只前进的情景。
17、18世纪时,来华的传教士把橹介绍到欧洲,引起了重视。1742年英国海军在改造船舰的试验中,曾在一只小帆船上安装了“一组中国式摇橹”。
18世纪末、19世纪初发明的螺旋推进器,亦曾受过槽的影响。
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