中国古代的“水密隔舱”技术真是一项伟大的发明吗? | 循迹晓讲
Original 百夫长法比乌斯 循迹晓讲
对于一个自卑的人来说,吹嘘祖先曾经阔过是最好的心理安慰,而将其扩大到整个民族、文明同样也是如此。
因此我们总能在网络和日常生活中看到那些夸大其词的说法,什么大秦流水线、秦代镀铬技术、汉代掌握球墨铸铁技术、汉代郑玄发现胡克定律等等可谓是多如牛毛。
而这些说法无论内容细节有多大差异,核心却出奇的一致,那就是中国古代技术领先世界XXX年,仿佛中华文明在近现代的耻辱依靠脑内高潮就能洗刷了。
可惜的是,精神原子弹不过是镜月水花,今天就让我们看看被吹上天的古代“水密隔舱”究竟是何真面目。
◎ 拾人牙慧
关于水密隔舱的内容,在简中网络随便一搜就能看到许多,而且无一例外都是大吹特吹,仿佛欧洲近代的海洋霸权全靠学去了中国这项技术,更有甚者脑洞大开,让人大跌眼镜。
例如宁德漳湾造船厂厂长刘登传就是典型,他脑补出了“如果有我们这样完善的工艺,那么泰坦尼克号海难就不会有那么多人失去生命了”这样的神论,还堂而皇之的被记录在了《翩翩福船 幽幽匠心 水密隔舱福船制造技艺漫话》一文的开头,简直让人恶心的吃不下饭。
不过这种内容甚嚣尘上倒也不能全怪民间作者,毕竟在国内学术界,“中国古代船舰有水密隔舱且领先世界,还启发了欧洲人发明了现代水密隔舱”的看法几乎成为了共识,在知网搜索“水密隔舱”的关键词,查到的论文无不持有这种观点。
而这样的观点在国外同样有人认可,比如肉麻大师李约瑟和美国科技史学者坦普尔,再加上唐宋明沉船实物的出土,水密隔舱的存在与先进性似乎板上钉钉。
在此基础之上,不满足的中国学者们纷纷添砖加瓦,将水密隔舱的使用年代往前硬推。
比如何国卫在《水密舱壁 中国特色的古船结构》中并根据史料《艺文类聚》记载的“八槽舰”(即拥有8个货舱的舰船),认定水密隔舱在中国的使用可以往前推到晋代;阮蕾晔则在《宁德漳湾水密隔舱福船制造技艺调查研究》中利用西汉出土的带货舱的船模将其推到汉代。
◎ 不能水密的隔舱
虽然学者们东拼西凑,找到了许多“证据”,但是真正核心的证据只有两个。
一是马可波罗的记载,他在游记中写道:“若干最大船舶有最大舱十三所,以厚板隔之,其用在防海险,如船身触礁或触饿鲸而海水透人之事,其事常见,……至是水由破处浸入,流入船舶。水手发现船身破处,立将浸水舱中之货物徙于邻舱,盖诸舱之壁嵌甚坚,水不能透。然后修理破处,复将徙出货物运回舱中。”这里显然指出隔舱的壁板可以防水渗透。
二是大量出土的带有隔舱的船体,其中江苏如皋发掘的唐代木船最有代表性,因为它的隔板采用了捻缝技术,即用石灰、桐油填充缝隙以隔绝渗水的做法。这在理论技术上提供了船舱密闭防水的证据。
然而,这些说法忽视了这些船只的整体结构和更多的考古证据,比如江苏如皋的唐代木船显然不会把居住船员、储存货物的货舱做成完全封闭的状态,其甲板必然留门,而捻缝法是不可能在舱门缝上使用的,舱门的强度也不足以抵挡汹涌的海水,故而一旦货舱漏水,最后的结果还是喷涌而出,淹没整艘船。
再如泉州湾发掘的宋代海船和浙江象山发掘的明代海船就更是和密封不沾边了,其隔板都不是密封的,底部竟有1-2个流水孔用于水流在各隔舱间流动。
有些学者认为流水孔用木塞堵住即可,但这不过是异想天开,古代工艺水平能否做出严丝合缝的木塞都难说,更别提汹涌的海水如何仅靠木塞抵挡,即便是现代,水密隔舱的隔板也不会留流水孔便说明了一切。
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◎画圈处可以明显看到开有流水孔
就算木塞真能严丝合缝又挡得住水压,以中国古代的技术水平和船只结构,也不能真把流水孔堵上,这些“水密隔舱”与现代不同,它的高度几乎占据了整个甲板以下的区域,隔舱的数量又较少,目前发掘的船只遗骸中,隔舱数量也就3个到13个,这意味着单个隔舱占据的空间占总船舱空间的比例很大,一旦发生漏水或者船只因摇摆而渗入了水,就会在单个船舱大量积聚,使船只的重心严重失衡,适应风浪的能力将大大下降(船只需要随着海面波浪摇摆,才能实现平衡)最终造成翻船。
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◎船只在水面是会随着波浪摇摆的,如果积水集中在一处不流动,无疑会破坏重心
所以古人要开启流水孔,让船只颠簸时渗入的水可以随着船首尾摇摆而移动,实现平衡。
现代的水密隔舱为了解决这一点,一是将水密隔舱做的较小,二是通过高效的抽水设备保障水密隔舱的排水。但这在中国古代是不具备的,所以古人根本不会像现代某些学者那样失了智,为了保障水密结果甚至不惜翻船。
那么,水密隔舱自然也就成了伪命题了。
◎ 不被认可的隔舱结构
说到这里,可能有人会不服,即便中国古代不存在真的水密隔舱,那率先使用隔舱的方法也算是领先欧洲了,更何况还激发了欧洲人发明水密隔舱,比同时代的欧洲人高到不知道哪里去了。
对于这种自欺欺人的说法,我只能说too young,too simple,sometimes naive!不过愚者千虑亦有一得,这番话也点出了很有意思的问题:为何欧洲船只长期不用隔舱呢?
对此洋学者们有自己的见解,比如坦普尔就觉得是中国人是受到竹子的结构启发,发明了隔舱,欧洲没有竹子所以没发发现这一奥妙。
但这显然无视了人类技术传播的规律,只要交流充分,技术根本不需要从头发现,火药、扭力投石机等技术的传播都是明证。
拿船只来说,印度人和阿拉伯人在古代长期充当了东西世界海上交流的渠道,中国古代船的隔舱若真那么好,早就通过二道贩子们传到西边普及了,欧洲长期不用显然有着更为深刻的原因。
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◎竹子的结构确实可能给隔舱带来启发,但显然技术有传播性,不需要个个被启发一遍
实际上,正如前文所说,中国古代船只的隔舱与现代的水密隔舱差距很大,而这带来的差异将是毁灭性的:对于中国古代的船来说,即便是一个隔舱漏水,渗水也将使相当大的区域遭殃,试想一艘船的十三分之一乃至三分之一都灌满了水,船只的重心如何保持,若是在船头或者船尾的隔舱出现这样的情况,那船基本离沉不远了。
所以在面临沉船危机时,指望隔舱救命还不如赶紧放下小船逃命,而要避免船体破损导致沉船,还不如造船时多做点肋骨或者学古希腊、罗马人那样给吃水线以下的区域加一些铅板、青铜板进行加固。
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◎红圈即是水密隔舱,可以看到仅仅是甲板以下很小的一块区域
除了危机时刻,两者在平日的便利性上也有着较大的差距。现代水密隔舱并不需要放货或是住人,甲板以下有相当宽阔的空间可以便于人们穿行和放置货物,这样对船体空间的浪费是有限的。
相反,中国古代的隔板就非常累赘了,它本身挤占船体的空间,以南海一号宋代沉船来说,其隔板厚度在0.1-0.14米之间,共有14块隔板,即便取0.1米的数值,在一艘长度仅22米的船中,也浪费掉了足足1.4米。
浪费空间就算了,水都无法渗透的隔板,自然无法通行,这就形成了一个个隔绝的区域,船员们要下船舱就只能从顶部的甲板进入,去不同船舱需要不停的上上下下,费时费力不说,货物还不易调整位置。
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◎可以明显看到船舱之间互不相通,只能从顶部取出货物进出人员
最可悲的是,比不上现代水密隔舱就算了,相对没有隔舱的船体结构来说,中国古代的隔舱结构也不好用,除了上面所提的进出不方便、货物不易移动外以及船体平衡的问题外,隔舱结构还会拖累对船体的修复。
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◎古人可没有这种好东西帮助快速抽水
因为一旦发生漏水,由于水在单个船舱内聚集,所以相比没有隔舱的船水位上升的要快,货物又需要拉上甲板才能清空这片区域,这就非常不利于船员及时修补漏洞,而及时的修补是古今中外船员们面对船体破损时最为首要的任务,现代的船只就算有水密隔舱也需要及时的抽水并修补缺口。
在古代没有高效的抽水设备的情况下,修补使用隔舱结构的船只将会非常麻烦,也难怪欧洲人长期不使用隔舱结构。
◎ 古人为何偏好使用隔舱结构?
既然隔舱这么不好,那么为何中国古代历朝历代都热衷于此?甚至直到清代也是如此?
这其实很好解释:因为使用隔舱结构根本就不是为了防止沉船,而是为了替代船肋骨。
船肋骨在船只结构中非常重要,这是一种与船只面板垂直的木条,提供船体横向的支撑,旨在加强船只结构的强度,但船肋骨需要拼接和热弯,加工起来费工费时,因此为了便于快速制造,就采用制作更简单的隔板来提供横向的支撑。
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◎欧洲远洋船中的结构,可以看到密密麻麻的肋骨(画圈部分)
而这么做显然是一种降低成本的无奈之举,毕竟稀稀拉拉的隔板对船体的加强有限,要是把隔板做的更多更密,船舱就没有空间了,因此中国古代的船只如果有条件,仍旧会安装肋骨,而欧洲远洋的船舰则会加装更多的肋骨,将其排的很密来提升船只的强度。
但通常中原政权没有这种需求,大部分的船只只需要满足江河湖的水文条件即可,即便需要出海也只是沿着近海前进,故而更为便宜省事的隔舱结构就更受青睐。
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◎极端者会把肋骨做的非常密集
换言之,国人青睐隔舱结构与它的“先进、高效、安全”毫无关系,仅仅是一种降低成本的选择罢了,那些吹得天花乱坠的人,也不过是为了填补空虚的内心,满足浅薄的民族自豪感。
当然,李约瑟这种拿钱办事的除外,毕竟给的实在太多了。
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Moderator: 吴三桂