船的发展历程

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期刊代号:D421
分类名称:青少年导刊
复印期号:2005 年 08 期

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      过去,我们的祖先居住在河边或海边。他们每天面对着潺潺流过的河水,或是一望无际的大海,便想,怎样才能渡水到达对岸?怎样才能漂浮在水上捕鱼?于是,他们利用简单的工具和材料,从制造最原始的浮水工具开始,逐渐建造出各式各样的船。

      直到今日,船的种类越来越多,造船的技术也越来越精良。有了船,人类发现了新大陆;有了船,人类可进一步开发水中的资源;有了船,人类扩大了活动领域和经济贸易范围。船,可真是从古至今,人类的好帮手啊!

      初涉水域

      对远古人类来说,不要说海,就是一条小小的河川,要渡过去也不容易。最初,居住在河畔的人们从漂浮在水面的树木和枝叶得到启发,而联想到抱着浮木便能渡河。

      后来,人类把周围可以浮水的材料并排捆扎在一起,发现这样的浮力效果更好。于是,他们各自利用居处附近的材料,例如树木、草、竹,或动物皮,把它们捆扎起来,制成筏子。

      人类发明了木筏、竹筏和皮筏以后,发现这些筏子很容易浸水而弄湿身体和物品,因此便又动脑筋设法去克服这种缺点。于是,真正的船便应运而生。

      以下介绍几种“早期船”的建造方法:

      (一)刳船:远古时代因为没有合适的工具,只能在粗大木头的中心部位生火,然后将燃烧过的地方挖空,即成刳船。

      (二)圆木舟:远古时代的船几乎都是这种类型。它是将圆木中心挖空而成。直到今日,南太平洋各岛人民仍然沿用着。

      (三)皮船:是将木枝编织成骨架,四周再拉起动物皮,成为皮船。这是在没有粗大木头的严寒地区所使用的,如爱斯基摩人便利用海兽皮制成皮船。

      (四)缝合船:它的船体是用一块块木板或木块嵌接而成,内侧没有肋骨。

      (五)组合船:它的构造是外面钉有木板,内侧再放置肋骨来支撑船身,使船体比较坚固。

      帆船时代

      现代人看来,驾驶帆船是一项刺激的水上运动,或是一种落伍的水上交通方式。可是,对古代人来说,帆却是一项了不起的发明。帆发明后,船便能利用风力来航行。

      帆船盛行时间,一直到19世纪中叶才结束。关于帆的发明,最早的一艘是公元前3900多年为埃及法老王切奥普斯的葬礼而造的。公元前1200年左右,腓尼基人和希腊人统治了大部分的地中海。他们将埃及船加以改造,以便装载货物。更重要的是,公元前500年左右,他们建造出第一艘双桅帆船。因为多具一面帆,所以可以多利用一个方向的风力。

      公元前100年左右,地中海区域改由罗马人统治。他们建造了有史以来最庞大的商船队,较大的船,可以运载1000公斤以上的货物和1000名乘客。此外,古罗马人行驶帆船,已懂得调整帆的角度,而不再只限于单一方向。

      帆的形状至公元500年左右由阿拉伯人发现,大幅的三角形帆比长方形帆好用。他们的帆船,除了用单桅和双桅以外,也使用三桅。我国在公元8世纪前,建造的平底帆船不但装有甲板,还用许多横向的隔舱壁把船内分成许多隔间。这样的设计对船的抗沉性很重要。

      公元8世纪到11世纪期间,维京人的帆船适合破浪前进。维京人有了这些优异的船,才能在海上横行三四百年。由于风的方向和大小不固定,一般帆船往往有划桨的设备,以备在风力不足或风向不对的时候使用。到汽船发明以后,这种利用自然风力航行的帆船,便被淘汰了。

      汽船来了

      18世纪英国兴起工业革命后,乔治·史蒂芬生成功地把蒸汽机应用在火车上,这项创举使“航运界”人士想到:是不是也能利用蒸汽机来推动船?

      1807年,美国人罗勃特·富尔敦建造的“克拉蒙都号”在哈德逊河实验成功,并成为哈德逊河的交通工具。1819年,美国“撒班拿号”完成了以蒸汽机为动力,首次横渡大西洋的创举。

      19世纪初推出的蒸汽船,在船腹两侧都装有像水车般的“明轮”(或称“外轮”)。当船行驶时,是由蒸汽机上的活塞上下运动,通过齿轮带动明轮旋转,明轮上的许多拨水板鼓水使船前进。因为明轮必须有一半露出水面,才能有效产生推力,所以有两个缺点:一是明轮上的拨水板很容易被波涛打坏;二是船身左右摇晃时,明轮的推力便会显著降低。

      针对明轮的缺点,人们发明了“螺桨推进器”。它装在船尾,完全沉入水中。这样便可以避免波涛的破坏,而且能连续推动船只前进。1836年,英国人史密斯建造了一艘6吨的小艇,是采用两叶式木质螺桨,可惜在航行时,船只触礁,螺桨碰毁了一叶,可是船速竟能略为提高,因此启发人们继续改进,造出现代的螺桨形状。

      近代的船

      船的发展到了近代,已走向大型化和高速化,在18世纪末期,就有人开始尝试以铁来造船。用铁造船,采用的铁板很薄,而且又坚固。1818年,英国人首先完成第一艘用铁建造的船。19世纪末期,比铁船更坚固的钢船问世了。直到今天,铁、钢都是造船常用的材料。

      为了加快航行,最重要的是加大引擎的动力。最初,蒸汽船上使用的蒸汽机都只有一个汽缸。到了19世纪末,便开始使用有两个汽缸的蒸汽机;后来,更有三个、四个、五个汽缸的蒸汽机出现,动力也随着大增。

      公元1894年,英国人巴尔逊发明了蒸汽涡轮机。它是把蒸汽对着固定在轴上的叶轮喷出,使叶轮迅速转动而产生强大的动力。到了1893年,德国人笛塞尔又发明了柴油引擎,这是改进引擎的一大步。其优点是使用的燃料消耗率比涡轮机小,而且引擎所占体积也小。

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