学文网摘要：
本文在国家倡导“一带一路”发展战略的时代背景下，描述了中国古代四种著名海船――沙船、福船、广船和鸟船的船型设计、性能特点以及典型代表等内容。并运用比较研究的方法，归纳总结出中国古代海船的共性特点、建造思路及其设计智慧，希望能为现代设计师进行相关设计创新提供有价值的参考和依据。
关键词：
古代海船 船型设计 案例分析
中***分类号：U662
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）07-0039-04
近年来，中国积极发展与其他国家的区域经济合作。在2013年提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的战略构想。“一带一路”作为合作发展的理念和倡议，成为国家重大发展战略之一。深入全面地理解“一带一路”，有助于社会各级相关组织形成更加明确的发展方向、方式和方案。
从历史上看，“一带一路”是对古代丝绸之路的传承和提升。其中，海上丝绸之路是指古代中国与世界其他地区进行经济文化交流交往的海上通道。本文以“海上丝绸之路”为历史背景，探讨中国古代四种著名海船的船型设计、性能特点以及典型代表。希望能以海船这～比较具象的对象作为着眼点，从一个点窥探古代海上丝绸之路的样貌；同时也将古人的造船造物智慧进行分析、总结与归纳，为现代设计师进行相关设计创新提供依据和参考。
中国是世界上造船历史最悠久的国家之一，相传于西元前200年的汉朝便已出现帆船，后经改良，形成了种类丰富的船型，直至二十世纪初仍作为贸易载运工具活跃于中国近海。一般认为，中国古代船舶以沙船、福船、广船和鸟船四种船型最为著名，分别航行在黄海、南海、东海、渤海等海域，并进入各大洋与世界相关国家共同构成海上丝绸之路。
下面分别对中国古代四种著名海船――沙船、福船、广船和鸟船进行简单介绍和分析。
1 沙船
沙船是我国最古老的一种船型，始于唐代崇明一带，在宋代被称为“防沙平底船”，明代中期才统称“沙船”。沙船平底、方头、方艄，它的产生与崇明一带海域环境有关，由于崇明一带海域的底部多沙丘和沙山，若吃水深的尖底船过此海域容易搁沙覆舟，而平底的船却可平稳前进，在退潮时可以平稳搁滩，沙船由此得名并盛行。
沙船适航性强，江河湖海皆可航行，适合在长江口以北的浅水海域应用。沙船在我国航运史上占有重要地位，清代道光年间，全国沙船总数在万艘以上，而上海就有沙船五千艘以上。（***1）
1.1 沙船的船形设计
沙船方头方尾，俗称“方艄”；有虚艄，露出甲板；甲板面宽，形深小，干舷低；采用大梁拱，使甲板能迅速排浪；多桅，中型以上采用五桅；多帆，采用矩形带撑条硬式帆蓬，这种帆的风压中心靠近桅杆，操作轻便，也使船获得较快航速。沙船的纵向结构采用“扁龙骨”，横向结构则是采用水密隔舱的工艺，船身纵横一体，船体抗沉性强。
在船舷两侧挂有披水板，并安装升降舵，舵面积大又能升降，在浅水海域须将披水板和舵提起，船依靠橹、桨操纵推进；到了深水区域，驶帆航行时，船舵和下风一侧的披水板要放到船底以下，以提高操舵性能并减少船的横漂，提高在横风和偏逆风航行时的航行效率。沙船上还有“太平篮”，当风浪大时，从船上适当位置放下用竹编的其中装有石块的竹篮，悬于水中，使船减少摇摆。（***2）
1.2 沙船的性能特点
一是船型特殊，平稳性高。沙船的长宽比大，约为5：1，具有宽、大、扁、浅的特点。沙船底平能坐滩，不怕搁浅。在风浪中也安全，特别是风向潮向不同时，因底平吃水浅，受潮水影响比较小，稳定性高。
二是近海航行方面性能优越。沙船上桅高帆高，利于使风，又加上它吃水浅，阻力小，所以，能在海上快速航行。沙船不仅能顺风驶船，逆风也能航行，甚至逆风顶水也能航行，适肮性能好。
三是载重量大。沙船载重量一般是五百吨到八百吨。
但沙船也有其缺点：一是由于船头为平板，受水面积大，导致航行速度较慢；二是破浪能力差，这在远洋海航时是一个很大的弱点。
1.3 沙船代表船只：“海鹏”号
元代上海总管罗壁为北洋运输漕粮造平底船60艘，第一艘名“海鹏”号，其线型龟身蛇首，充分反映了中国古人以水鸟作为标本的仿生设计思路。（***3）
2 福船
“福船”是福建、浙江一带沿海尖底海船的统称，因在福建沿海建造而得名，起源于战国时代，以行驶于南海海域和远洋航行著称。福船在沙船这种平底船的基础上经过船体结构的变化改建而成，并得益于福建盛产优质木材，使用寿命长，加上船体与帆装配合和谐，在海上丝绸之路留下了辉煌的历史。
福建是全国著名的造船中心，明朝廷派出的出国使臣乘坐的官船均为福船型海船。（***4）
2.1 福船的船形设计
福船首部尖，尾部宽，底尖上阔，两头上翘，首尾高昂。它的两舷向外拱，两侧有护板。船体高大如楼，上有宽平的甲板、连续的舱口。其高昂的首部，具有坚强的冲击装置，加上四米的吃水深度，乘风下压能犁沉敌船，是古代深海里的优良战船。
福船有纵通突出龙骨、多道横向水密隔舱，多道纵向大Y（木字傍）等构成坚固船体结构。一般采用三桅，扇形布帆或矩形竹蓬。有些福船首或尾有“活水舱”，这舱在满载水线附近有孔，其作用是当首或尾在风浪中下降时，水流入活水舱，再当首或尾上升时水又缓缓流出，使船上升速度降低达到减小纵摇的目的。福船首部舷墙外侧安有一对大眼睛，亦称龙目，其大小形状都颇有讲究，龙骨每长―丈配龙目长四寸，渔船的眼睛往下看，意在寻找鱼群，商船的眼睛朝前看，意在识途。船眼睛一般选用上好的樟木，由造船工匠精制而成。船尾呈马蹄形，通常用色彩艳丽的颜色进行彩绘，俗称“花屁股”。（***5）
2.2 福船的性能特点
福船具备以下性能特点，使它适合作为远洋运输船和战船在海上航行。
一是福船有龙骨，吃水较深，适肮性优良。古书记载福船“上平如衡，下侧如刀，贵其可以破浪而行也”。
二是甲板宽大，适合作为战船之用。明朝名将戚继光平定倭寇之患，水师的主力舰船是福船。
三是福船特有双舵设计。在船尾有正舵和副舵，正舵又分成大小两种，深浅可以分别使用，用于控制航向。双舵设计使福船在浅海和深海都能进退自如，操纵性好。
福船的缺点是机动性差，由于福船吃水较深，因而不能进入浅水狭窄航道。在一些港口停泊，人员上下船和登离岸需小船摆渡。
2.3 福船代表船只：郑和宝船
宝船是商人和海盗们对超大型福船的通称，这种船适合近海贸易，载人和载货量均是一流，船体宽大结实，百叶窗一样的木质船帆可以使用很多年不换。
郑和宝船是是古代世界最大的木制海船，是郑和船队中的主体，也是郑和率领的海上舰队的旗舰。明代郑和宝船由南京的龙江造船厂和江苏太仓制造。吲后来，因明朝***府实施海禁，郑和下西洋的档案被毁，有关宝船的具体结构已经无法知道。但是从散见在各种古籍的有关资料里，我们依然可以窥见它的大概情况。（***6-***8）
3 广船
广船起源于春秋时期，唐宋时期是发展成熟期，定型于元明，是广东省各地大型木帆船的统称。广船多用热带硬木，如铁梨木制造，坚固耐用。船形与福船相近，上宽下窄，适合在广阔的南海和大洋中航行。（***9）
3.1 沙船的船形设计
广船头尖体长，上宽下窄，梁拱小，甲板脊弧不高，有较好的耐波性。船体的横向结构用紧密的肋骨跟隔舱板构成，纵向强度依靠龙骨和大擒（木字傍）维持。结构坚固，有较好的适航性能和续航能力。广船船底特别尖，在海上摇摆较快，但不易翻沉，其舵材用铁梨木，在海浪中强度大，不易折断，这在海上航行至关重要。
广船一般采用三桅，其中前桅、中桅略向前倾，提高适航性。帆形如张开的折扇，上悬布质硬帆，篷杆较疏而粗。在中小型广船上都备有橹和桨。晚期广船采用西洋带牵索式桅杆，并在主帆间或船首桅杆前插用三角帆，以提高船速。
广船的船首和船尾通常绘有富有岭南民俗特色的彩绘，部分漆成红色，俗称“红头船”，属于广船特有的标志。（***10）
3.2 沙船的性能特点
一是使用首插板和底插板，即在侧前方装有能垂直升降、伸出船底之下的首插板，起减摇和稳定航向的作用。底插板是一种驶风辅助装置，为了减缓摇摆，广船采用了在中线面处深过龙骨的插板，船驶风此需防止横向漂移时，将插板降至船底线以下，底插板也有抗横漂的作用。
二是广船使用多孔舵，即在舵叶上开有数列菱形小孔的舵。开孔舵的特点是：舵叶两侧的水是相通的，可以使转舵力矩有所减少，使操纵时省力，提高了操舵效率。
三是广船使用优质铁梨木建造，比福船更加庞大和坚固，载重量大，可以远洋航行。也可以配备更强的火力，既能释放火炮，又能抛掷火球，变成―种攻击力很强的战舰。
3.3 沙船代表船只：耆英号
中国第一艘远洋木帆船一一“耆英号”就是典型的广船。1846年，耆英号从香港航行至纽约，再到达伦敦。因穿越大西洋，航行远达欧美而闻名于世。耆英号全长近50米，宽约10米，深5米，载重750吨；由铁梨木建造，分十五个水密隔舱；设三桅，主桅高27米，头尾桅分别高23米和15米；主帆重达90屯，采用悬吊式尾舵。
“耆英号”虽在广州建造，并采用广船特有的多孔舵，但船型及装饰则与福船相似。如今该船的实体已经不复存在。（***11，***12）
4 鸟船
鸟船始于南宋，是明清时期浙江、福建、广东沿海的一种小型快速海船，其特点是船首形似鸟嘴，故得名“鸟船”。古代浙江人认为是鸟衔来稻谷种子，才造就了浙江的鱼米之乡，所以把船头做成鸟嘴状，表达了对自然界的崇拜。
据造船史研究者研究，鸟船在郑成功水师船队中比较普遍，是一种快速进攻船型，属于一种桨帆两用船，无风时驶桨，有风时驶帆，适于作沿海航行，不宜作远洋航行。鸟船在民间主要用于海鲜的干鲜产品和盐、米等货物的运输，也兼带客商。后经改装，成为清末民初最早的海岛航船的船型之一。
4.1 鸟船的船形设计
从外形上看，鸟船头小身肥，尖圆底，船首和船尾两头微翘，船首部尖瘦呈鸟嘴状，船尾出艄，恰容可升降舵板，长宽比小于沙船而大于福船。有纵通龙骨，多道横向水密隔舱，多道纵向大Y（木字傍）等构成坚固船体结构。
鸟船船长约10米，船宽3.4米，一般采用三桅、扇形布帆或矩形竹蓬，当主蓬和头蓬各向两舷张开，其正面和航行姿态级似鸟的双翼。一般还配橹，有风扬帆，无风荡橹，行驶灵活。船首和船尾都有民俗彩绘，舷前部雕饰有龙目或者鸟目、鱼眼，其上加饰绿色漆带，俗称“绿眉毛”。（***13）
4.2 鸟船的性能特点
鸟船体积小，善于在船群中挤进超前，船速快是其重要的性能特点。
4.3 鸟船代表船只：绿眉毛
“绿眉毛”船为象山石浦渔民创造，该船以船眼上方涂有一条绿色的眉毛而著名。船上有三道桅樯，主桅高大，后桅杆细。船上有舵楼，可供船员居住。甲板在船舷之下半米左右，下分多舱，可装货物或载人。甲板在舱盖之上，亦可装货。船的装饰较为华丽，如船首两侧有鱼眼，黑球白圈。㈣
2014年6月9日，“绿眉毛朱家尖”号仿古帆船在太仓起锚。该船全面采用传统的造船工艺，让现代人也可以拥有古人航行在“海上丝绸之路”上的体验。（***14，***15）
5 总结
通过上述对四种船型的分别介绍和分析，可以初步总结出中国古代造船中存在的可以继承的设计智慧。
5.1 因地制宜：船型因航区及用途的不同而产生变化
四种船型设计与船舶制造地点、航区、用途紧密联系在一起。比如北方内河及沿海多浅滩积沙，平底船便是在这种环境中日渐形成的船型，它航行平稳，但船体的重心较高，航行阻力大。尖底船产生于南方海域，主要在浙江、福建、广东一带，这些地区沿海沿岸少沙，海阔、水深、浪急、多岛礁，所以形成了与之相适应的尖底船型。平底船主要以沙船为代表，而尖底船则主要包括鸟船、福船、广船，以福船为典型。（***16）
5.2 模仿水鸟的仿生设计思维
中国古人按照在水面上浮游的鸟的外形来造船，因为水鸟像船一样，是浮在空气跟水的两种介质之间，它们浮水的时候，把最宽的部分放在后面。后来相关资料也显示，最好的帆船主肋骨应位于浮水线中点后面3%到8%的地方。中国人这一睿智的设计，至少在宋代已经定型。一些船型的涂装和命名也沿袭模仿水鸟的仿生设计思维，绿眉毛船就是一个典型的例子。
5.3 先进的造船技术
（1）水密隔舱
所谓水密隔舱就是用隔舱板将船舱分隔为互不相通的一个一个舱区。中国最迟在唐代就已经在船舶上设置水密隔舱，之后逐渐在世界各国普及起来，至今仍为现代造船业普遍使用。
水密隔舱有很多优点：一是由于舱与舱之间是严密分隔的，在航行中，特别是远洋航行，即使有一两个船舱破损进水，水也不会流到其他船舱，这样船就不会沉没，增加了航行的安全性；二是船上分舱，可以方便装卸和管理货物；三是由于隔舱板与船壳板紧密钉合，增加了船只整体的横向强度，取代了加设肋骨的工艺，具有加固船体的作用。
（2）龙骨结构
龙骨是一种防摇设施，最迟在宋代已经出现，因有显著的防摇效果，故又被称为防摇龙骨。宋代尖底海船甲板平整，船舷下削如刃，船的横断面为V形，尖底船下设置贯通首尾的龙骨，用来支撑船身，使船只更坚固，同时吃水深，抗御风浪能力加强。（***17）
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