第一篇:大航海時(shí)代的帆船技術(shù)發(fā)展史
大航海時(shí)代的帆船技術(shù)發(fā)展史18.1 槳船
16世紀(jì)初,船舶的發(fā)展?fàn)顩r很有意思。那時(shí),偉大的現(xiàn)代航海探索事業(yè)已經(jīng)開始,開辟了全球貿(mào)易的海上航線,并通過海上貿(mào)易在接觸到的其他民族當(dāng)中傳播西方文明。據(jù)稱,船舶方面的巨大改進(jìn)使得這些海上航行成為可能。真是這樣嗎?如果真的是這樣的話,那么有些什么改進(jìn)呢?這些問題至關(guān)重要。我們也經(jīng)常聽到,由于船上配備了重型火炮,戰(zhàn)艦變得更加令人生畏。亨利八世(Henry VIII)就是因?yàn)榭绯隽诉@一步而被人稱道。這樣的觀點(diǎn)有證據(jù)嗎?首先,讓我們簡(jiǎn)要地回顧一下16世紀(jì)初在歐洲水域中從事貿(mào)易和戰(zhàn)斗的船舶類型。
地中海軍用槳帆船 帶槳的大帆船是傳統(tǒng)的地中海戰(zhàn)船,但在16世紀(jì)初,這類戰(zhàn)船已經(jīng)與古代大為不同了。地中海的造船廠里造出的典型的這種大型槳帆船的甲板長(zhǎng)約120英尺,船中寬度15英尺,這類戰(zhàn)船造型輕巧,框架由龍骨和肋材組成,外面再覆以端部拼接而成的船殼板,此法在北方被稱為平接建造。甲板高出龍骨只有5或6英尺。1290—1540年間,流行的軍用槳帆船被稱為三列槳船。舷側(cè)置有25塊到30塊座板,每塊座板上有3名槳手,每名槳手各劃一槳。每個(gè)“三人組”槳手的槳架在同一水平面上。
典型槳帆船的甲板是單層的,分成3部分,船首是作戰(zhàn)平臺(tái),船尾是艉樓和艙房,中部是槳手劃槳的地方,由一條中間過道分成左右兩部分。其兩側(cè)由于舷外支槳托架的伸出而得以延長(zhǎng),為槳手劃槳時(shí)提供了一個(gè)合適的杠桿系。這樣一來(lái),在最大寬度為15英尺的船體內(nèi)就有22英尺×106英尺的空間可供槳手使用。船的后端座板向內(nèi)傾斜。每支船槳長(zhǎng)29—32英尺,重量為120磅。約有三分之一的槳身長(zhǎng)度在船內(nèi),以便與舷外部分的重量平衡。座板前邊有一些低臺(tái)階,以便讓槳手爬上去,把槳葉放入水中,同時(shí)身體后仰時(shí),腳穩(wěn)穩(wěn)地踩在臺(tái)階上。
船首的單根輕型桅桿掛有一面大三角帆(也稱“拉丁帆”),那是典型的地中海三角帆(第Ⅱ卷,邊碼584,586)。這種帆可讓槳手在槳帆船順風(fēng)航行時(shí)得以休整,但在戰(zhàn)斗時(shí)帆就被收攏并吊起。一門大炮和一些小型火炮架在船首,在首樓平臺(tái)下向敵人開火。高出水面的首部沖角帶有撞角或尖鐵。軍用槳帆船由吊掛在艉柱上的舵來(lái)操縱。在戰(zhàn)斗中,它朝著敵船駛?cè)ィ鹋邶R發(fā),乘著混亂,槳手們使勁劃著船槳,將沖角上的尖鐵撞入敵船上部的工作區(qū),此時(shí)尖鐵起著橋梁的作用,士兵借此得以登上敵船。與傳統(tǒng)槳帆船不同,后來(lái)的船只沒有水下鐵撞角,而且它的槳手實(shí)際上都是些奴隸,也就是罪犯或戰(zhàn)俘,而不是通過這種勞動(dòng)可以獲得額外津貼的志愿者。在基督教徒和土耳其人之間的一系列戰(zhàn)爭(zhēng)中,大批奴隸槳手的處境凄慘。然而,軍官、水手以及士兵(總共50人左右)并不比150名槳手的生活好多少。尾部艙房有為船長(zhǎng)準(zhǔn)備的房間,他的大艙房往往被用作每天的食堂。槳手們終日與座板為伍,飄泊在海上,聽?wèi){口哨聲呼來(lái)喝去,在緊張時(shí)或借酒壯膽或飽嘗鞭撻。
這種槳帆船即使在地中海上也并沒有良好的適航性,在大西洋上則更是如此。航行時(shí),船必須承載近船首的大炮的重量,在下風(fēng)時(shí)還要受舷外支槳托架和劃槳的影響。但這類槳帆船隊(duì)協(xié)同完成了很多任務(wù),在風(fēng)平浪靜的時(shí)候,它們還是易于操縱的,其實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和準(zhǔn)確度會(huì)讓我們聯(lián)想起帶有蒸汽動(dòng)力的現(xiàn)代海軍。
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當(dāng)時(shí)還有一些較小的槳帆船,如西班牙雙桅漁船、雙桅小帆船和驅(qū)逐快船。這些名字主要因?yàn)橐院笥直黄鹩枚兊灭堄信d味。這類軍用槳帆船也可以用來(lái)運(yùn)載值錢的細(xì)軟及重要客人。為了裝載貴重的東方商品,則設(shè)計(jì)了一些載重量更大的商用槳帆船。這些商品當(dāng)時(shí)仍然通過陸路運(yùn)至黎凡特,再通過海路從地中海東部到達(dá)西歐。
地中海商用槳帆船 1500年,世界上最好的商船或許就是大型商用槳帆船,當(dāng)時(shí)這種船大部分是在威尼斯建造的,船甲板下能裝載約250噸商品(第Ⅱ卷,圖534)。這種商用槳帆船的船長(zhǎng)6倍于船寬。而軍用槳帆船的長(zhǎng)寬比為8∶1。這種船有3根桅桿和3面大三角帆。實(shí)際上,盡管被稱為槳帆船,但到1500年為止,要?jiǎng)潉?dòng)這種船還是很困難的,所以保留的船槳只在緊急情況或進(jìn)出港口時(shí)使用。然而,這樣的推進(jìn)布局使商用槳帆船基本具備了按時(shí)完成運(yùn)輸計(jì)劃的優(yōu)點(diǎn),因而比光靠船帆推進(jìn)的船舶更加可靠。它們的船槳配置具有3列槳船的風(fēng)格,而且一艘商用槳帆船上集中有200名槳手和炮手。這種船運(yùn)載貴重貨物,運(yùn)費(fèi)很高。它們實(shí)力強(qiáng)大,能抵御海盜的侵襲,因此一些商人認(rèn)為沒有必要給這種船運(yùn)載的貨物上保險(xiǎn)。
16世紀(jì)初,威尼斯大型商用槳帆船聲譽(yù)很高,它們一邊與亞歷山大和圣地巴勒斯坦保持貿(mào)易關(guān)系,另一邊又同南安普頓和布魯日保持貿(mào)易關(guān)系。不過在16世紀(jì)下半葉,槳帆船被圓船取代,僅作為三桅劃槳風(fēng)帆戰(zhàn)艦——一種參加了勒班陀灣大海戰(zhàn)以及無(wú)敵艦隊(duì)?wèi)?zhàn)役的有槳有帆的軍艦使用了一段時(shí)間。
為什么對(duì)槳帆船的信心在那個(gè)時(shí)候會(huì)降低了呢?1506年,一位伴隨理查德·蓋爾德福德爵士(Sir Richard Guyldforde,1455—1506)從威尼斯航行到巴勒斯坦去朝圣的牧師留下的一篇航海日志,使我們能夠判斷出這些大船的航海性能。例如,他搭乘的槳帆船總喜歡在晚上進(jìn)港停泊,而在無(wú)風(fēng)或逆風(fēng)的時(shí)候,就只得在海面上拋錨,隨波起伏。它一般不太用槳,所以不能逆風(fēng)航行。當(dāng)試圖行駛在兩個(gè)島嶼之間的海峽中時(shí),在無(wú)風(fēng)的日子或波濤洶涌時(shí),槳帆船幾乎會(huì)被沖向岸邊,必須要?jiǎng)佑脴拍艿镁龋笳呙黠@是一種絕境求生的補(bǔ)救辦法。當(dāng)風(fēng)吹起,槳帆船在另一個(gè)海岸幾乎又會(huì)很快陷入同樣的困境。如果有足夠多訓(xùn)練有素的槳手,船主就不必出資雇傭大批船員,但對(duì)于經(jīng)常遠(yuǎn)航的帆船,使用大批奴隸并不現(xiàn)實(shí)。經(jīng)過改造的圓船——也即帆船的出現(xiàn),以及雇傭大批船員致使成本上升等原因,使得槳帆船最終不再用于一般用途。
16世紀(jì)中期,劃槳方法有了一些變化。座板上的所有人用力劃動(dòng)同一船槳,因此笨重的槳帆船能夠被驅(qū)動(dòng)得更快。有時(shí)候,多達(dá)8個(gè)人劃一支槳,但是通常是5個(gè)人劃一支槳(圖296)。這類大型槳帆船是全副重武裝的,但不論裝備輕武器還是重武器,它都不能承受帆船的舷炮攻擊。這種配備有大型火炮新的全帆裝船,使地中海商用和軍用槳帆船喪失了其特有的優(yōu)勢(shì),從而控制了整個(gè)海域。誠(chéng)然,1509年,威尼斯的商用槳帆船在敵人的威脅下,歷時(shí)31天,行程2500英里,從南安普敦直航到奧特朗托,但已經(jīng)被認(rèn)為是一個(gè)了不起的成就了。不過,地中海列強(qiáng)在整個(gè)17世紀(jì)、甚至到18世紀(jì)初還一直保留著槳帆船船隊(duì)。劃船時(shí),奴隸們握緊固定在船槳槳柄上的把手,必須遵守水手長(zhǎng)的銀哨所傳達(dá)的命令。他們有自己的墓志銘:“如果地球上真有地獄,那么地獄就在槳帆船;在這里,從
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不知休息為何物?!?/p>
圖296 地中海槳帆船。這是每支船槳由5名槳手并排分5列劃動(dòng)的多槳船,在船首部裝備了一些大炮。1629年。
18.2 全帆裝船 18.2 全帆裝船
傳統(tǒng)上,圓船曾經(jīng)是地中海的貨船,不過這種商船既不能與戰(zhàn)斗用的槳帆船比速度,也無(wú)法比戰(zhàn)斗力――也許在有強(qiáng)風(fēng)的情況下除外。在中世紀(jì)帆船的發(fā)展過程中,關(guān)于建造和帆裝方面的思想觀念在地中海和北歐之間相互影響,而相互借鑒的結(jié)果則消除了傳統(tǒng)上的差異(第Ⅱ卷,第16章)。
15世紀(jì)的偉大成就是全帆裝船的飛速進(jìn)步――實(shí)際上,它幾乎是突然出現(xiàn)的(第Ⅱ卷,邊碼585―588)。1400年,大西洋上的帆船是帶有一面橫帆的單桅柯格船(cog,第Ⅱ卷,圖530)。大約在1450年,三桅帆船在南北方同時(shí)興起,至1500年,很多帆船都裝了4根桅和1根艏斜杠(圖297)。因此一艘三桅帆船上至少有5面受風(fēng)帆:艏斜杠下的斜杠帆;艏帆;主帆及其上的頂帆;還有尾帆。這種類型的船通常被稱為卡拉克(carack或carrack)。它的船體可以通過艉樓和艉樓甲板,以及伸出艏柱的艏樓而區(qū)分出來(lái)。在所有的此類船中,后桅或者四桅船中的兩根尾桅,都掛有大三角帆,這是典型的南歐縱帆(第Ⅱ卷,圖536)。在北歐,主桅、艏桅以及艏斜杠上都掛橫帆,它是一個(gè)混合帆系統(tǒng)。有時(shí)主桅以
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及其他桅分成兩部分;而頂部(最初,它好像是射箭及投擲標(biāo)槍和石塊的作戰(zhàn)平臺(tái))則獨(dú)立裝有它自身的桅和帆。
中古時(shí)代7這些船都是平接的,屬南歐風(fēng)格,并具有由北歐發(fā)展而來(lái)的懸于艉柱上的中舵。16世紀(jì)期間,南歐船保留了某些特點(diǎn),而這些特點(diǎn)后來(lái)因贊賞北歐的使用實(shí)踐而被放棄了。例如,甲板橫梁的兩端伸出舷側(cè);舷側(cè)支索沒有桅梯橫索,而爬上桅頂需要利用沿著桅桿向上的繩梯。帆船設(shè)計(jì)上的進(jìn)一步發(fā)展是如此慢――特別是與16世紀(jì)驚人的發(fā)展相比更甚,以至于有必要考慮這種船從多桅中獲得了什么好處。這種變化可能是由于帆船增加了尺寸所致。商人們希望將更多的貨物更安全地運(yùn)載到更遠(yuǎn)的地方,而大型船更容易防備海盜。它們也能夠?yàn)殚L(zhǎng)途航行運(yùn)載充足的備用品。對(duì)于這類船而言,北歐所用的單面橫帆是不適宜的。分離的帆船面設(shè)計(jì)是牢固的,但是長(zhǎng)久以來(lái),主帆和艏帆,以及所謂的“下桁大橫帆”,是比其他帆要大得多的帆。它們是下向分力帆,有一面頂帆作為飛伸箏帆。斜杠帆與尾桅帆可協(xié)助掌舵。此類帆船用了一個(gè)較小的、狹窄的舵來(lái)進(jìn)行操縱,并通過展開或者收攏船兩端的帆來(lái)協(xié)助轉(zhuǎn)舵,或調(diào)轉(zhuǎn)船頭。
值得注意的是,掛有多面帆的船比原先的單橫帆船更不能迎風(fēng)航行,但是帆能夠更為方便地增加或減少,因此船更加靈活。所以這種新穎的全帆裝船適合于探索性的遠(yuǎn)程航行:船上能夠容納人員和儲(chǔ)備物,而分離的帆面設(shè)計(jì)意味著,帆船能夠更加安全地駛離未知的海岸,而且更能耐受長(zhǎng)期的海上航行。
這種長(zhǎng)期的海上航行實(shí)際上是全帆裝船取得的給人留下深刻印象的成就??缭酱笪餮蟮竭_(dá)印度,以及環(huán)球的航行都可說明威尼斯的槳帆船為何不再出現(xiàn)在南安普敦水面的原因。與東方的貿(mào)易也不再?gòu)臇|部地中海借海路到達(dá)北歐。即便威尼斯沒有被陸上戰(zhàn)爭(zhēng)所摧毀,它的老本行也成為多余的了。
到目前為止還不能確定的是,卡拉克船即新穎的全帆裝商船到底主要是北歐類型還是南歐類型。稱它為大西洋型也是有一些道理的,因?yàn)樗泻芏嗵卣鳎貏e是促成了這類帆裝改進(jìn)的更大的船身尺寸,好像出自巴約訥附近造船師之手,他們的工作曾給北海以及地中海的船主們留下了深刻的印象。單桅橫帆裝的柯格船在地中海已經(jīng)被模仿制造了;而掛大三角帆的尾桅可能是從事海上貿(mào)易的人從葡萄牙卡拉維爾(caravels)船學(xué)來(lái)的,這些船只是由航海家亨利王子(Prince Henry,1394―1460)派出到非洲沿岸的。這些小帆船在2根或者3根桅上裝有大三角帆帆裝,非常適合沿海岸航行(第Ⅱ卷,圖533)。在西班牙和葡萄牙的海濱一帶,它們被用于貿(mào)易和捕魚,而且在哈克盧特(Hakluyt)所編纂的伊麗莎白時(shí)期水手的航海日志中被經(jīng)常提及。16世紀(jì)后半葉,卡拉維爾帆船艏桅上經(jīng)常安裝橫帆??v帆裝置證明了自身更加適合沿海岸航行及島嶼之間的交通(18世紀(jì)西印度的縱帆船可以作證),而橫帆裝置更加適合于跨越大洋。如1492年哥倫布(Columbus)航海中的“尼娜號(hào)”(Nina)是大加那利島的一艘經(jīng)重新裝備帆裝的船。必須記住的是,如果橫帆安裝得當(dāng),它就能像縱帆一樣迎風(fēng)行駛。
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海關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表之類的官方記錄,證實(shí)了15世紀(jì)以及16世紀(jì)期間商船在尺寸上有所增大;而在15世紀(jì),大型帆船往往出自西班牙。在我們自己的帕斯頓(Paston)信函中,1458年一份相應(yīng)的報(bào)告提起“16艘有艏樓的大帆船”,這是西班牙船;后來(lái)在一份相應(yīng)報(bào)告中又寫道“有200艘?guī)в懈叽篝紭莵?lái)自西班牙的大帆船”到達(dá)了塞納河。
到1500年,600噸的帆船已十分普及。盡管人們都同意,全帆裝船的發(fā)展使得到美洲以及印度乃至環(huán)球的探索性航行成為可能,但絕不能因此認(rèn)為完成遠(yuǎn)程航行的船就一定是一種新型的特別完美的船只。眾所周知,哥倫布對(duì)3艘船的挑選與人員配備都較為隨意。1518年,麥哲倫(Magellan)航海的5艘船都是在加的斯購(gòu)買的?!八鼈兌挤浅Ef并修補(bǔ)過,”當(dāng)時(shí)有人寫道,“甚至只是乘坐它們到加納利群島去也會(huì)令人忐忑不安,因?yàn)樗鼈兊睦卟能浀孟顸S油?!薄熬S多利亞號(hào)”(Victoria),是5艘船中唯一完成這次航行的85噸的帆船。人們對(duì)約100噸的德雷克(Drake)的“金鹿號(hào)”(Golden Hind)知之甚少,它總長(zhǎng)75英尺,寬20英尺,西班牙俘虜曾說起它是一艘很結(jié)實(shí)牢固的船。如果想到這樣一條小船竟裝載了約60人,德雷克還能在他自己的艙房里聽著音樂享用銀盤中的美餐,那是非常令人吃驚的。毫無(wú)疑問,這種新型帆船使長(zhǎng)途航行成為可能,但同樣需要的是人類的勇氣和技能。
中古時(shí)代7為了解帆船的發(fā)展過程,我們可以考察一下亨利七世(Henry VII)和亨利八世時(shí)期的海軍艦隊(duì),它們由源于北歐和南歐的兩類帆船組成。
當(dāng)時(shí)控制整個(gè)海域的全帆裝船綜合了地中海和大西洋的造船實(shí)踐。這兩種風(fēng)格的結(jié)合在很大程度上歸功于西班牙、葡萄牙和布列塔尼的造船師。船體設(shè)計(jì)開始依循西班牙卡拉維爾船的“一、二、三”的比例規(guī)則,根據(jù)規(guī)則,船體長(zhǎng)度傳統(tǒng)上是船寬的3倍,而船寬則是船深的2倍。不同于槳帆船,在這種帆船中,戰(zhàn)艦和商船之間沒有明顯區(qū)別,因?yàn)樗写佳b備了武器。此后亨利八世為皇家海軍所建造或購(gòu)買的這些船只實(shí)際上成為歐洲帆船隊(duì)的典型。他不僅雇傭了意大利的造船師,而且還從熱那亞、西班牙和漢薩同盟的商人那里得到了新船。
中古時(shí)代7卡拉克船與巴卡船1512年時(shí)亨利最大的戰(zhàn)艦――1000噸的“攝政者號(hào)”(Regent)是根據(jù)1489年法國(guó)的一個(gè)模型建造的,配備151門鐵炮和29門銅炮,裝載400名士兵以及300名海員,并同布雷斯特灣的一艘卡拉克船、法國(guó)的“科爾得利號(hào)”(Cordelière)錨泊在一起。后來(lái)后者著火,兩船一起爆炸。在亨利的艦隊(duì)中,較大的船只從800―1000噸不等,它們常被稱為卡拉克船;而較小的船是200―400噸的巴卡(Bark)船。在當(dāng)時(shí)的一幅關(guān)于法國(guó)卡拉克船的畫中,舷側(cè)下方的兩個(gè)圓形炮眼清晰可見。而在另一幅畫中,重型火炮在中部上甲板船舷緣開火,這種樣式比較老式。
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亨利決定用一艘1500噸的較大的船只代替“攝政者號(hào)”,在建造過程中先后被命名為“大卡拉克號(hào)”(Great Carrack),“特大卡拉克號(hào)”(Imperial Carrack),和“亨利皇帝號(hào)”(Henry Imperial),最后舉行命名儀式尊為“亨利號(hào)”(Gr?ce ? Dieu),簡(jiǎn)稱“哈里號(hào)”(Harry)或“大哈里號(hào)”(Great Harry,圖版21A)。大船通常象征一個(gè)國(guó)家的榮譽(yù)。亨利可能以此來(lái)回應(yīng)蘇格蘭在1506年建成的“大邁克爾號(hào)”(Great Michael)的挑戰(zhàn)?!肮锾?hào)”配備了195門炮和900人。其中也有一兩座重型大炮。該船主要裝備了134座普通的海軍火炮;這些都是小型的后膛填裝式火炮,填裝火藥的藥室頂在炮身的后膛上?!肮锾?hào)”的一份清單表明它有4根桅,其上一般均有中桅和上桅,或許后面尾桅僅連接中桅帆。1545年,“哈里號(hào)”又被改裝為一艘1000噸較小的船,配備船員800名和151門炮,其中19門是可發(fā)射重60磅炮彈的重炮。1553年這艘船在伍利奇的一場(chǎng)意外的大火中被毀。
中古時(shí)代718.3 亨利八世的皇家艦隊(duì)(1546年)
1546年的一張圖表把皇家艦隊(duì)分為4類:全帆裝船、風(fēng)帆炮艦、三桅小帆船和駁船。共有從60―1000噸不等的全帆裝船20艘。盡管被稱為全帆裝船,但它們都是具有高艏樓的卡拉克型船。重型火炮通過位于舷側(cè)較低位置的炮眼開火。最小的“喬治號(hào)”(Geoge)是一艘60噸的四桅帆船。
插圖中15艘沒有船槳的三桅風(fēng)帆炮艦船樓低矮,船首有著像槳帆船一樣的撞擊頭;前桅更加靠近艉部,而重型火炮則被安放在船首。它們的噸位在140―450噸之間,最小的是三桅船。方形艉構(gòu)架是全帆裝船和三桅風(fēng)帆炮艦的一個(gè)特色。這種老式的圓形艉還在使用,到了下一個(gè)世紀(jì)在稱作凹槽形船或者運(yùn)河用平底快船等這些小型商用帆船上變得更加流行。而10艘三桅小帆船(噸位15―80噸)的船體與三桅風(fēng)帆炮艦類似,并有3根桅桿,其前桅和尾桅上沒有頂桅,而尾桅豎于右后方。13艘20噸的帶槳駁船都是一些小型的帶槳的風(fēng)帆炮艦。
由威尼斯造船師設(shè)計(jì)的“薩布泰爾號(hào)”(Subtile)是一艘典型的地中海單桅槳帆船。15艘被稱為風(fēng)帆炮艦的船是新型帆船,用槳帆船的撞擊頭代替了卡拉克船高懸的艏樓(插圖21B)。其中“羚羊號(hào)”(antelope)、“虎號(hào)”(tiger)、“公牛號(hào)”(bull)和“公鹿號(hào)”(hart)等4艘船在1546年就造好了――如同那13艘?guī)鸟g船一樣。這4艘船代表了200―300噸的戰(zhàn)艦的最新設(shè)計(jì)?!盎⑻?hào)”的舷側(cè)配有8門大炮,其中有一兩門大型重炮可像槳帆船一樣在撞擊頭上開火。主尾桅桅頂后方有半個(gè)桅樓平臺(tái),這也是槳帆船的風(fēng)格。這4艘風(fēng)帆炮艦都是平甲板,與重載的卡拉克船形成鮮明對(duì)比。槳帆船的撞擊頭是蓋倫船(galleon)的特色之一,該船是這個(gè)時(shí)期發(fā)展起來(lái)的重要新型船只。因此亨利八世海軍艦隊(duì)所謂的風(fēng)帆炮艦看起來(lái)似乎是蓋倫船的雛形。
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中古時(shí)代7 蓋倫船蓋倫船是葡萄牙人發(fā)明的一種大型戰(zhàn)艦。一艘葡萄牙人的蓋倫船(Sāo Foāo)在1535年參加了攻擊突尼斯的戰(zhàn)役。同時(shí)代的畫顯示出它是一艘四桅帆船,沒有船槳,裝備舷炮火力,有一個(gè)槳帆船的撞擊頭。這種撞擊頭不能用來(lái)撞擊,因?yàn)榇仔备芟翟谙旅妗?/p>
16世紀(jì)后半葉,西班牙與英國(guó)都在建造這種強(qiáng)有力的新型戰(zhàn)艦,其帆裝同那個(gè)時(shí)期的大帆船相類似,但其船體的長(zhǎng)與寬之比較大,而艏艉樓較低。據(jù)我們所知,這種蓋倫船的龍骨長(zhǎng)度是船寬的3倍,而舊式圓形帆船的龍骨長(zhǎng)度是船寬的2倍或2.5倍(圖298)。
蓋倫船是最先作為戰(zhàn)艦使用的第一批帆船之一。它的火炮甲板上裝載著主要的重型火炮,可通過舷側(cè)的炮眼開火。由于侵占了存放貨物的空間,這類火炮甲板不適用于商船。它的船長(zhǎng)度的增加和船上部船具的減少使它比卡拉克船速度更快,更具頂風(fēng)航行的能力。它被認(rèn)為是速度型的,而較老式的船則被認(rèn)為是載重型的。但不是所有投入戰(zhàn)爭(zhēng)的水手都喜歡蓋倫船,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的船仍需要徒手攻克,而載重型船的船樓上小型火炮林立,適于抵御登船的敵人,就像陸上防衛(wèi)城堡一樣。
在1588年的西班牙無(wú)敵艦隊(duì)?wèi)?zhàn)役中,雙方都有蓋倫船參戰(zhàn)。當(dāng)無(wú)敵艦隊(duì)從里斯本出航時(shí),它一共有150噸及以上的船只101艘;它包括兩隊(duì)蓋倫船,4艘地中海風(fēng)帆炮艦以及4艘槳帆船。槳帆船由于氣候惡劣被迫??扛蹆?nèi),而事實(shí)證明風(fēng)帆炮艦不能與英國(guó)戰(zhàn)艦相匹敵。20艘不同尺寸的蓋倫船是在梅迪納?西多尼亞公爵(Duke of Medina Sidonia)指揮下的葡萄牙船只以及巴爾德斯(Diego Flores de Valdés)的卡斯蒂爾船只。后者是配備有印度衛(wèi)兵的蓋倫船,印度衛(wèi)兵通常的職責(zé)是保護(hù)載有珠寶的艦隊(duì)?!笆ヱR丁號(hào)”(San Martin)和“圣胡安號(hào)”(San Juan)為1000噸,而“佛羅倫薩號(hào)”(Florence)則為951噸,最小的在250―350噸之間。較大的蓋倫船總長(zhǎng)約160英尺,龍骨長(zhǎng)約120英尺,寬約40英尺。
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圖298 英國(guó)蓋倫船上帆布置及其立視圖,約1586年。出自伊麗莎白一世(Elizabeth I)屬下的總造船師貝克(Matthow Baker, 1530―1613)的手稿。
斜杠帆頂桅 1600年英國(guó)東印度公司為公司的首次東航租了4艘商船。他們選擇的是600和300噸的船只,清單中顯示船的帆裝有了明顯改善。不同于那些同西班牙無(wú)敵艦隊(duì)作戰(zhàn)時(shí)的同樣尺寸的船只,它們都是三桅帆船并在船首斜杠的一末端豎有一根小桅――這根斜杠帆頂桅及其帆,使得該船在這個(gè)世紀(jì)中的這類船只圖畫中非常容易識(shí)別。
18.4 17世紀(jì)的船
現(xiàn)在探索船舶發(fā)展的證據(jù)變得更為充足了。出現(xiàn)了許多由優(yōu)秀畫家(多數(shù)是荷蘭人或佛蘭德人)畫的畫(圖版22,圖版23)。手稿資料更為豐富,也很翔實(shí);還出版了一些優(yōu)秀教材和航海詞典。到該世紀(jì)末,用于放樣線型的舷弧圖以及其他設(shè)計(jì)圖是根據(jù)大量按比例制作的精美模型繪制的,也不限于英國(guó)造船師(圖299,圖版24A、B)。對(duì)數(shù)學(xué)及自然科學(xué)的熱衷使人們嘗試去改進(jìn)船舶的設(shè)計(jì)和建造以及帆和帆裝的設(shè)計(jì)。在這個(gè)世紀(jì),為能裝載更多槍炮,戰(zhàn)艦造得更加龐大、堅(jiān)固。商船并沒有亦步亦趨,在多數(shù)貿(mào)易中,遠(yuǎn)洋船一般平均在200噸;不過像英國(guó)、荷蘭以及法國(guó)的東印度公司那樣的大公司則使用了達(dá) 600噸甚至更大的船。
圖299一艘英國(guó)造的攜有90門大炮的船的比例模型的船首,該船可能于1670年出自造船師安東尼·迪恩爵士(Sir Anthony Deane,1638?—1721)之手。這些早期船模沒有鋪設(shè)甲板,但小規(guī)模地復(fù)制了那個(gè)時(shí)期船只的華美裝飾。船首裝飾是一個(gè)騎馬的人。船首舷欄和船體托架相連,一直向上延伸到吊錨桿上。8 / 18
個(gè)人的全身塑像裝飾著鳥嘴狀船首的艙壁。艏樓下環(huán)繞的炮眼為雕刻花環(huán)包圍,用著色的橫飾帶連起來(lái)。
較之以往,蓋倫船流行采用比以前更大的船長(zhǎng)和船寬之比,較低的艏樓和艉樓。艏樓的前端是個(gè)方形艙壁,其上延伸出鳥嘴狀船首,它由彎曲的艏柱及向前伸出的船首破浪材構(gòu)成,最后是船首裝飾,在兩舷都有船首欄桿(圖299,圖304)。通常把甲板鋪成不同高度的3部分,被縱向船樓分隔處下的艙壁所分隔開。這種設(shè)計(jì)能夠讓船頭和船尾的艙房得到更多的凈空高度,但是甲板上的間斷和臺(tái)階卻削弱了船體的強(qiáng)度,因而船身越來(lái)越習(xí)慣于使用從頭到尾沒有間斷和臺(tái)階的平甲板。不過,在一些建造得非常牢固的小船上,為了改善甲板之下的艙室空間,那樣的間斷卻保留了下來(lái)。艉樓的減少使得船只在海上航行時(shí)減少了顛簸搖擺,而且通過設(shè)置艉部走道和窗戶,可以使艉部官員的艙房通風(fēng)透光。
沿著船舷,用腰外板將船體進(jìn)行了加固,較厚的腰外板要縱向安裝,尤其是在吃水線附近。即使如舷外桅支索承板這樣的厚板也要相隔一定距離裝在船舷側(cè)較高的位置,用來(lái)?yè)伍_穩(wěn)索,也就是說,伸展側(cè)支索和后支索,用來(lái)支撐桅桿。穩(wěn)索被三眼餅和絞收索拉緊。位置較低的三眼餅用緊固在船體下部的桅側(cè)支索牽條或板材扣在舷外桅支索承板或桅側(cè)支索牽條上。三眼餅是一個(gè)圓形木塊,它周圍有環(huán)索或者繩環(huán),而且還有為絞收索設(shè)置的3個(gè)孔。自然,在繩索已經(jīng)拉緊或者收攏時(shí)拉緊側(cè)支索對(duì)保證桅桿的安全很重要。16世紀(jì)上半期開始,側(cè)支索用三眼餅和桅側(cè)支索牽條拉緊。桅被分成3部分豎立,分別是下桅、中桅和上桅,它們的連接處都由桅樓、桅頂縱桁以及桅帽緊固在一起。前支索以及各桅之間的其他支索拉著它們以免向后斜。側(cè)支索上面的桅梯橫繩成了供人們爬上桅頂?shù)碾A梯。
船上的繁重勞動(dòng)——豎起中桅、把大炮或者長(zhǎng)艇搬上甲板、或者起錨——都通過絞盤來(lái)完成,絞盤是一個(gè)穿過甲板的豎直心軸,支承在一個(gè)或者多個(gè)卷筒中心,可通過把絞盤棒推入插口靠人力來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)這些卷筒(圖305)。較小船只用的 9 / 18
則是起錨機(jī),此時(shí)心軸被橫向裝在船頭上。吊錨桿是一個(gè)船首之外的突出的木棒,其上備有滑輪孔(圖299);起錨的滑輪組被穿孔固定,它的另一端的吊錨滑車帶有一個(gè)大鐵吊鉤,可與錨環(huán)相連。第二根木棒是在需要的時(shí)候臨時(shí)安裝在艏樓之外的,稱為收錨桿,用來(lái)起錨并保護(hù)錨爪,據(jù)說當(dāng)時(shí)被稱為起錨和吊錨。
木制船容易變形、滲漏,特別是過于陳舊時(shí),雨水會(huì)滲入甲板。所以泵非常重要。鏈泵是用于大型船只上的,而一般的手泵則能夠輔助鏈泵工作。16世紀(jì)末的帆布吊床西班牙語(yǔ)稱“hamaca”,來(lái)自加勒比的一個(gè)單詞。,首次在巴西被水手發(fā)現(xiàn),從而被引用到了木板船上。船上廚房一般被安排在鋪磚的艙面上,因?yàn)槠涔ぷ鞯靡揽肯灎T照明,失火危險(xiǎn)很大。所以把廚房(正如以后所稱的)安置在吊鐘架前方的艏樓之下就越來(lái)越常見了(圖300)。船上的作息時(shí)間一直利用一只鐘來(lái)控制,在17世紀(jì)期間,重要船只上的鐘的位置從一般艉樓的間斷處或后甲板處轉(zhuǎn)移到了艏樓的間斷處。大船是利用艙面下的舵輪或橫舵柄來(lái)操縱的,后者是一根插入舵桿頭的木桿。舵的控制是由和舷側(cè)相連的滑車來(lái)進(jìn)行的,風(fēng)平浪靜時(shí),就用上絞轆軸,它和橫舵柄的一頭相連,穿過上方的甲板,一直延伸到齒輪,該齒輪是一個(gè)木制單眼滑車,穿過甲板上的孔固定在樞軸上,可使其旋轉(zhuǎn)。站在操作臺(tái)上的舵手能透過頭頂?shù)奶齑埃ā芭摽谏w”)看到甲板和船帆。舵手來(lái)回推動(dòng)絞轆軸,便可控制下邊的橫舵柄自然地向各個(gè)方向移動(dòng)。舵手的前方是一個(gè)羅經(jīng)柜,這是盛放指南針和沙漏的盒子,沙漏是用來(lái)定時(shí)或掌握舵手換班時(shí)間的。
圖300 海軍驗(yàn)船師達(dá)默(Edmund Dummer,1692—1698年任職)畫的一艘一流帆船的縱向截面圖的前部。顯示了火炮甲板、最下層甲板和下面的船艙。在艏樓下有廚房用爐灶和廚房。系有錨鏈的錨鏈柱位于廚房下面較下層的火炮甲板上。
不同國(guó)家的船的帆裝幾乎沒有多少差別,但是在船型式樣以及裝飾風(fēng)格上還是有明顯區(qū)別的,而且這種區(qū)別隨著時(shí)代進(jìn)步越來(lái)越明顯。例如,荷蘭船只為了要到達(dá)阿姆斯特丹,就得通過須德海危險(xiǎn)的淺水面,所以荷蘭的大船和英國(guó)及法國(guó)的船只相比,吃水較淺而且船身較寬。只要看一下荷蘭船只的船尾就很清楚了。不同國(guó)家的小型商船非常相似。有一種被稱為三桅海帆船的普通類型船只,有一個(gè)寬寬的蘋果狀艉部,其艉部外殼板做成圓形而與艉柱相配。上面是一個(gè)小的方形平面狀帶艉窗的艉橫材。相對(duì)自身狹小尺寸來(lái)說,這類船內(nèi)部已經(jīng)很寬敞了。
在該世紀(jì)初,一些大船仍然是四桅的;如1200噸的“皇家王子號(hào)”(Roya
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l Prince),就是1610年由菲尼亞斯·佩特(Phineas Pett)在德特福德建造的。不過有一幅畫表明,在它的主尾桅和第四根尾桅桿的大三角帆上,都帶有一面頂橫帆(圖版 22)。1637年,彼得·佩特(Peter Pett)在伍利奇建造了1522噸的“海上君主號(hào)”大帆船(Sovereign of the Seas,圖版23,并參見邊碼486),該船有3根桅桿,3根桅桿均有中桅和上桅,前桅和主桅上都有上桅頂桅、頂桅帆,并且3根桅桿頂上均有旗桿。即使不是詩(shī)人們創(chuàng)造的,這些新桅桿的名字肯定也是被賦以詩(shī)意的。對(duì)上述“君主號(hào)”有一首詩(shī)歌中這樣寫道:
誰(shuí)無(wú)畏的頂桅毫無(wú)阻攔直頂穹頂,白天觸摸太陽(yáng),夜晚輕拂繁星。
小型帆船也很快遵循了大型帆船的風(fēng)格,盡管只有3根而不是4根桅,它們一般用多個(gè)活動(dòng)索具來(lái)控制較分散的帆。
橫帆由一幅幅帆布縫制而成,接縫是垂直的。它被繩索綁住,而穿繩子的圓孔或鎖眼打在帆角處及其他繩子必須與帆布系在一起的部位。借助所謂的束帆細(xì)索,帆被綁緊在帆桁上。帆桁則被升降索提起,利用桁桅連接環(huán)和索箍固定在桅桿上;它的迎風(fēng)角由轉(zhuǎn)桁索和升降索來(lái)控制。帆朝下的兩角被帆腳索固定住,而大橫帆既有系帆索,也有帆腳索,當(dāng)帆腳索導(dǎo)向艉部時(shí),系帆索是一些導(dǎo)向前端的錐形繩(圖306)。這些帆由人工卷起,人們爬到帆索的高處,把它們向下緊靠帆桁拴住。但起初,它們是被系在帆較低兩側(cè)下角(帆下角)的托帆索扯上帆桁的,可以用起帆索收卷起來(lái),卷向帆之側(cè)緣或平交外緣,再用攏帆索拉起帆的鼓起部分(或稱帆腹)。在這個(gè)世紀(jì)初,名為帆緣索的繩索系在了側(cè)緣上,但是具體操作方法尚不太清楚。當(dāng)迎風(fēng)航行的時(shí)候,帆迎風(fēng)的垂直邊,也就是帆前緣被張帆索拉緊了。當(dāng)船頂風(fēng)航行時(shí)橫帆并不一定就是沒有效率的。
17世紀(jì)中期以來(lái),船的帆面積因在桅之間的支索上設(shè)置了三角形縱帆而增大。這些帆稱為支索帆。順風(fēng)時(shí),橫帆面積增加,因?yàn)楦郊恿溯o助帆(或稱翼帆)。在17世紀(jì)上半葉,輔助帆和下部輔助帆開始被縮帆系統(tǒng)替代。輔助帆被固定在帆底或下緣;縮帆時(shí),帆的頂部或者上緣會(huì)收攏起來(lái),而在各縮帆索點(diǎn)把一根繩子系在帆桁上,縮帆索是一段段繩索,按縮帆索的高度穿過帆的上緣。為了系牢縮帆索,人們不得不經(jīng)常在惡劣的天氣中爬上帆桁,而為了方便,踏腳索開始被安置在帆桁下邊。弗羅姆(Vroom)在1623年創(chuàng)作的畫《停泊于弗拉興的“皇家王子號(hào)”》(Royal Prince at Flushing,圖版22),顯示了帶有斜杠帆帆裝的艇或者快艇游船中的縮帆索點(diǎn)。雖然船上的帆裝越來(lái)越復(fù)雜,但這一情況顯然與同時(shí)代的畫不一致。畫中摒棄了大部分復(fù)雜的天幕吊索系統(tǒng);在這個(gè)系統(tǒng)中,可用并聯(lián)滑車裝置的精巧設(shè)置,使支索連在桅桿上,或使各支索連在一起。這些笨重的裝置在王政復(fù)辟時(shí)期后的英國(guó)船只上消失,這說明,皇家學(xué)會(huì)及類似組織的深思熟慮對(duì)于地位低下的水手或者造船匠設(shè)計(jì)新船的思想產(chǎn)生了一定影響。
18.5 造船
早期造船廠不過比在一小塊硬地上建立的一個(gè)倉(cāng)庫(kù)稍大一些,它臨河而建,11 / 18
或建在高潮位時(shí)的水深足以浮起待造船只的隱蔽水域附近。船只一般盡可能在靠近木材供應(yīng)地并遠(yuǎn)離公海的地方建造,以便避開大風(fēng)和敵艦。1512年,在伍利奇建造“大哈里號(hào)”(Henry Gr?ce ? Dieu,圖版21A)的準(zhǔn)備工作可能是歐洲任何一處建造大型皇家船只的典型。房屋、土地和碼頭都是租借的,造船匠和船員都是從國(guó)內(nèi)的不同地方招募到伍利奇的,面包師、釀酒師及大量備用物資也同樣來(lái)自全國(guó)各地。多數(shù)取自埃塞克斯和肯特郡的1987噸木材是教堂和各郡縣的顯要們送給國(guó)王的,用以建造大船以及它的大劃艇、單座艇、小工作艇和3艘中型舢板。造船匠、木匠及鋸木匠被派到森林工作。鐵匠為了制造釘子、墻頭釘、鎖鏈及螺栓而建造了鍛造車間。纜索、錨索、繩索、繩梯、雙股細(xì)纜及填充材料也必須準(zhǔn)備好。工作人員被安排好住房和床位,由一名叫布雷岡(Robert Bregandyne)的人主持所有工作,他有一間住房兼辦公室。衛(wèi)兵被安排看管儲(chǔ)備物資,當(dāng)時(shí)的儲(chǔ)備物資包括瀝青、焦柏油和松香松脂等。
隨著木材到貨,桅桿、滑車和索箍紛紛被制備,同時(shí)還準(zhǔn)備了一些裝飾用木珠,讓固結(jié)在貼近桅桿的帆桁上的纜繩穿過?!鞍唏g陸離的色彩裝飾在‘大哈里號(hào)’上的桅樓、船帆和各種雕刻像上”,結(jié)果耗費(fèi)了許多錢財(cái)。有的材料用大車運(yùn)來(lái),有的材料則用駁船運(yùn)到碼頭。單桅小船、小型貨運(yùn)帆船一種小型商用船。和其他沿海商船都大老遠(yuǎn)地從達(dá)特茅斯、南安普敦以及拉伊運(yùn)載著大炮,錨和圓材抵達(dá)這里。船長(zhǎng)斯珀德(Thomas Spert)監(jiān)督著船員制船帆、上帆裝以及建造3艘中型舢板。這些舢板是用建造大帆船時(shí)剩下來(lái)的余料制作的,要不然就會(huì)浪費(fèi)掉。
人們相信,“國(guó)王之船的秘書”布雷岡確實(shí)設(shè)計(jì)了“大哈里號(hào)”帆船,可惜的是,他的設(shè)計(jì)方案已散失。造船匠只把設(shè)計(jì)和建造船只的訣竅傳授給兒子,通常不傳給外人。第一本關(guān)于造船的綜合教材在17世紀(jì)末開始出版。在設(shè)計(jì)木船時(shí),必須考慮木材——尤其是橡木的性質(zhì)。厚約6英寸的船殼板得加工彎曲成船首和船尾的形狀。筆直的木材得收集起來(lái),而梁后直立肘材、豎梁肘材和梁后水平肘材所需的木材也從樹木的不同部位選擇。這樣一來(lái),根據(jù)木材紋理被加工成所要求的形狀(圖301)。一旦新船龍骨的伸展長(zhǎng)度確定下來(lái),那么艏柱和艉柱的傾斜度(就是艏、艉柱必須傾斜的縱向角度)也就確定了,而船體形狀主要取決于所畫的船身中截面。為了制作這張圖,很多合適的曲線或圓弧從不同的圓心畫出,不同的曲線也與連接它們的線條平整地接合(圖302,圖303)。
圖301一艘西班牙大帆船船身中部的剖面圖,約1586年。它引自貝克的手稿,表現(xiàn)出吃水線以上的船身寬度在逐漸變窄,即“船舷內(nèi)收”。圖中顯示出肋材、甲板梁、水平肘材和撐桿。
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16世紀(jì)以及后來(lái)的造船匠技藝基本上沒有徹底偏離世代相傳的訣竅以及一些經(jīng)過考驗(yàn)的、成功可靠的船只的中部設(shè)計(jì)。這些船由技藝高超的造船匠以及他的工場(chǎng)或他的家族所造。造船匠一般很少做計(jì)算,而佩皮斯(Samuel Pepys,1633—1703)告訴我們,他的朋友安東尼·迪恩爵士是第一位船舶設(shè)計(jì)師,他能通過計(jì)算知道造一艘船所需材料的重量和船的容積,預(yù)言其航行時(shí)吃水深度。所以,為了避免災(zāi)難,一艘船的建造酷似另外一艘,因而船體設(shè)計(jì)的改進(jìn)也非常緩慢。所幸的是,鑒于木材的性狀,船體在水下部分勢(shì)必要設(shè)計(jì)成流線型。一旦船身中部截面確定下來(lái),船體的光順的曲線也就可勾勒出來(lái),用木制曲線尺在與龍骨平行的各個(gè)高度勾畫線型,并在艏柱槽口選定的船中截面和艉柱槽口3個(gè)位置之間進(jìn)行線型調(diào)整,從而使船形更和諧流暢。
如果設(shè)計(jì)者對(duì)所劃線型滿意,那么距船中截面相應(yīng)距離的其他截面圖也能繪制出來(lái)。這時(shí)便能擬就船的型值表,從而能在放樣間地面上全尺寸地畫出各個(gè)截面,所以船材就可根據(jù)圖中線型截取(圖303)。應(yīng)該注意,木船的設(shè)計(jì)線型止于船殼板之內(nèi),因?yàn)榇w的形狀取決于肋材的正確加工和成型,它們穿過龍骨而固定起來(lái),形成了船體的基本框架,船殼板則釘在肋骨這個(gè)框架上。
從船體型線圖和橫剖型線圖來(lái)看(圖304,圖305),一個(gè)模型可能是一個(gè)按比例精心制作的構(gòu)架,英格蘭的比例一般是1/4英寸比 1英尺。船模不僅向未來(lái)船主展示了他們未來(lái)船只的樣式,而且還標(biāo)示出雙方達(dá)成意向的裝飾、炮眼分布、起錨絞盤位置、錨架和其他設(shè)備(圖299,圖版29A和B)。從1700年以前,保存下的船模比草圖多;這些模型未經(jīng)改動(dòng),它們是原圖的翻版或本身就是
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船只賴以建造的一種型值表。反過來(lái),型值表根據(jù)只有造船匠才能理解的草圖而逐個(gè)確定,他們希望能嚴(yán)守自己所造船只實(shí)際尺寸的秘密。
圖302 都鐸王朝的造船匠在制圖室中設(shè)計(jì)一艘新船。右邊的人正用一副很大的圓規(guī)進(jìn)行測(cè)量,準(zhǔn)備繪制船體外形的長(zhǎng)曲線。引自貝克的手稿,約1586年。
圖303 置于放樣間地板上的船體剖面。放樣間場(chǎng)地空闊,地面十分光滑、平坦,燈光明亮,有足夠大的空間容納船肋材的各曲線,它們是用一種叫sweep的大圓規(guī)畫的。圖上顯示了一艘1000噸的船從船頭到船尾的每條肋材,它們是按1/4英寸比1英尺的比例繪制的。這些曲線將在放樣間的地板上被轉(zhuǎn)換成實(shí)際尺寸。
圖304一艘“ye的最大尺寸”的五級(jí)艦船。引自1684年的凱爾特里奇(William Keltridge)的設(shè)計(jì)圖集。把海軍戰(zhàn)艦進(jìn)行分“級(jí)”,是佩皮斯(1633—1703)
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率先采用的。
圖305“鯊魚號(hào)”(Shark)輔助炮艇的草圖手稿。1732年建于樸茨茅斯。它顯然是一艘雙桅帆船,也就是說,是類似于沒有尾桅的船。后來(lái)的雙桅小帆船常會(huì)增添尾桅。這個(gè)時(shí)期,一艘船的設(shè)計(jì)圖通常是畫在單張紙上的。這里可以看到船內(nèi)側(cè)和外側(cè)部件的輪廓圖、橫剖面型線圖、半寬圖和居住艙室布置圖。船后部有:(a)大艙房;(b)臥艙;(c)海員辦公室;(k)艙房下的面包房;(l)木匠的貯存室;(m)管理員的房間;(n,o,p,q)外科醫(yī)生、助理官員、炮手和船長(zhǎng)的艙房;(r)貯帆間;(s)平臺(tái)下的貯魚室;(t)彈藥庫(kù);(v)抽水機(jī)艙房。船前部有:(1)水手長(zhǎng)工作間;(2)木匠工作間;(3)軍需官艙房;(4)走廊;(5)壁爐;(6)石頭的壁爐地面;(7,8,9)在艏樓和壁爐下的水手長(zhǎng)、木匠和炮手的貯存室。
從很早起船模便在岸上用新料制作了。為同一目的制作的模型船在1600年以后
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常被人提起,而且很多保存了下來(lái),特別是1650年以后的英國(guó)戰(zhàn)艦?zāi)P汀?紤]到那時(shí)造船匠一般缺乏科學(xué)知識(shí),所以也許他們非常有必要先看模型再造新船。1668年,伊夫林(John Evelyn,1620—1706)目擊了“查理號(hào)”(Charles)在德特福德的下水過程,“這艘船是老希什(Shish)——一位坦誠(chéng)可靠的木匠——建造的,他是這個(gè)船塢的主要建造者,但是他很少用語(yǔ)言解釋他的作品,他幾乎不會(huì)閱讀,然而在他所從事的職業(yè)上卻表現(xiàn)出非凡的才能。他的家族成員已先后在這工場(chǎng)當(dāng)了300多年的造船木匠?!狈▏?guó)海軍上將德圖維爾(de Tourville,1642—1701)對(duì)17世紀(jì)英格蘭造船匠先做帆船模型再造船的習(xí)慣頗為贊許。而其他國(guó)家的造船師也用制作模型來(lái)表現(xiàn)船體結(jié)構(gòu),而且有時(shí)候還制作已造好的著名帆船的模型。幸運(yùn)的是,很多模型已經(jīng)保存下來(lái),并能在博物館中見到。
在16和17世紀(jì),多數(shù)帆船看來(lái)是在船塢建造的。這些船塢部分是通過挖掘,部分是使用木樁和砌石工程圍埝建成的。在潮位很低時(shí),塢門可以關(guān)閉,必要時(shí)船塢內(nèi)還可排干水。新建船舶或修好的船可乘漲潮水位高時(shí)駛出船塢。建造新船時(shí),龍骨被安放在干船塢的龍骨墩上,艏柱和艉柱被嵌接于龍骨兩端,這是一項(xiàng)最繁重的工作。然后將船底肋骨橫向安置在龍骨上;內(nèi)龍骨則沿著龍骨置于底肋骨上;內(nèi)龍骨、船底肋骨及龍骨相互用螺栓連接在一起。船底肋骨除了兩端外都是筆直的,在兩端,木材開始彎曲,也就是向上翹起。復(fù)肋材與船底肋骨緊接在一起;這些都是彎曲的或弧形肋材,構(gòu)成了帆船的曲邊。這些肋材被安排得非常緊湊,而且在船的中間部分和靠近桅的地方是雙層的,在這里會(huì)受到巨大的應(yīng)變作用。沉重的厚壓板水平排列在肋材內(nèi)側(cè),支撐住甲板梁的兩端。桅孔加固板是很結(jié)實(shí)的木材,垂直穿插在甲板梁之間,用螺栓緊固,用來(lái)支撐桅桿,而桅的根部則豎立在內(nèi)龍骨之上。這個(gè)框架進(jìn)一步與大量梁后直立肘材、豎梁肘材以及梁后水平肘材夾固在一起,所有船材都用橡木。造船匠總是尋找自然彎曲的木料,進(jìn)行最仔細(xì)的加工,以免造成木材浪費(fèi)。船首和船尾精心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了抵御舵和錨索的張力以及海浪的沖擊力。
在建造過程中,船體被加固,周圍搭起腳手架以方便造船匠施工。外殼板使用以橡樹芯做成的木釘或木栓固定在船肋材上。為了防止漏水,還鋪了一層填絮。根據(jù)計(jì)算外殼板、肋材、內(nèi)殼板或艙內(nèi)襯板厚度,可知舷側(cè)幾乎有2英尺厚。外殼板外層的接縫處很仔細(xì)地用填絮封嚴(yán)實(shí)。這種厚實(shí)的結(jié)構(gòu)使得肋材之間的空氣不流通,況且船是露天建造的,雨水會(huì)滲入船體,所以木頭容易腐爛。所幸的是,多數(shù)船只造得很結(jié)實(shí),有很大的儲(chǔ)備強(qiáng)度。建造一艘大型帆船的木材大部分是橡木,其耗用量之巨大難以想像。一艘大型戰(zhàn)艦大約需要2000棵橡樹,每棵需一百年才能成材;生長(zhǎng)快的樹木不適合造船,因?yàn)檫@類木材太容易開裂。2000棵橡樹至少需要50英畝的林地,樹砍光后,林地裸露。
所使用的肋材重量可以解釋新船下水時(shí)造船匠所遇到的困難。如果潮水沒有高到足以讓沉重的船體浮起而出塢,就很難用楔塊、螺旋起重器和絞車移動(dòng)它。鑒于此原因,盡管一般都是在船塢里建造大型船舶,但其他船只都是在高出水平面的硬地上建造。當(dāng)船體造好后,就在它周圍做一個(gè)托架;下水滑道朝向水面;
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托架被支在加潤(rùn)滑油的滑道上;龍骨墩被移開后,輪船就可以在高水位時(shí)從高于水平面的滑道上下水。
新船得靠在船旁的躉船的人字起重架將桅桿豎起,之后可以制備帆裝。易浮的木船體在開始安全航行前必須先加壓載。
噸位。過去的船的噸位是用從事波爾多葡萄酒貿(mào)易的船只承載能力來(lái)表示的一種隨意的數(shù)字度量。其單位是能裝兩桶葡萄酒共252加侖的大酒桶,1626年被估計(jì)體積為60立方英尺,這個(gè)估計(jì)考慮到了因桶的形狀而浪費(fèi)了的空間。1626年,一艘長(zhǎng)63英尺,寬26英尺的船按老的量度方法被計(jì)算出噸位為207噸,測(cè)出的是它平均貨運(yùn)裝載量或凈噸位,而用“新的”測(cè)量方法可計(jì)算出它靜止時(shí)的最大載重量或毛噸位是276噸。由于那個(gè)時(shí)期的科學(xué)手段難以精確測(cè)量載重量,噸位計(jì)算導(dǎo)致了不同的經(jīng)驗(yàn)性標(biāo)準(zhǔn)和公式的發(fā)明(精確測(cè)量只有在現(xiàn)代才可能實(shí)現(xiàn))。
18.7 帆船的發(fā)展(1700—1750年)
很多跡象都已表明人們?cè)?7世紀(jì)對(duì)造船理論和實(shí)踐的興趣越來(lái)越濃厚,考慮到這一點(diǎn),因此說到造船業(yè)在下一世紀(jì)中的發(fā)展是如何之慢是多少讓人有些吃驚的。究其原因,可能是海員和造船匠們憑經(jīng)驗(yàn)制造的木帆船已臻完善——面對(duì)不變的海上條件自然顯得保守——到1700年,其發(fā)展幾乎已達(dá)到當(dāng)時(shí)可能達(dá)到的完美頂峰。例如,一艘約2000噸的大型帆船實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到了純木制結(jié)構(gòu)帆船的最大尺寸極限。值得注意的是,當(dāng)19世紀(jì)有關(guān)船舶建造和船舶推進(jìn)的新技術(shù)風(fēng)靡西方世界時(shí),帆船仍能長(zhǎng)時(shí)期地存在,甚至和那些被證明具壓倒優(yōu)勢(shì)的新型船舶分庭抗禮,大體上保持著自己的傳統(tǒng)樣式。
商船總體上要比戰(zhàn)船小,大部分商船仍是約200至400或500噸。最好的商船是那些英國(guó)東印度公司使用的船,為600或700噸。普通的長(zhǎng)途航海帆船是槳帆快船,這種小船以速度取勝,在無(wú)風(fēng)時(shí),可以用槳?jiǎng)澊?。它們沒有配備重炮,希望能以超高速度避開海盜和其他敵人。歐洲各國(guó)的帆船外形越來(lái)越相似,四海為家的海員消除了國(guó)家間的差別。
帆裝方面的一些典型變化在新世紀(jì)初就變得顯著起來(lái)(圖306—309)。尾桅的中橫帆及上橫帆通常都已裝上。現(xiàn)在一般在前桅中帆和主桅中帆上有2或3排縮帆索,并在后桅中帆和前桅主橫帆以及主桅主橫帆上有一兩排縮帆索。中桅帆的頭部已經(jīng)更像方形了,也就是加寬了,而且帆之高度比主橫帆更大。關(guān)于桅之間的縱向支索帆的運(yùn)用,前文已述及(邊碼486);現(xiàn)在斜杠帆中桅因?yàn)橛辛唆夹狈於蝗∠t夹狈鞆聂夹备苌斐觯K止于新的最前三角帆的下前角索桁外緣。在英國(guó),艏三角帆在1702年被皇家海軍所采納,大船帆裝也在1715年被正式取消了斜杠帆中桅。這個(gè)尷尬的過渡時(shí)期難以讓人理解,特別是當(dāng)時(shí)的畫和模型表明被分段的中桅和艏斜帆桁都已經(jīng)設(shè)置,這似乎是一個(gè)不可能的組合。盡管斜杠帆中桅今天受到了海員的嘲諷,可在當(dāng)時(shí)卻維持原狀,并在同時(shí)代畫中可以見到——一般是在荷蘭捕鯨船的畫面中見到——直到進(jìn)入17世紀(jì),但可能不會(huì)晚于1750年。根據(jù)在格林尼治的國(guó)家海事博物館里的英國(guó)模型來(lái)看,舵輪在大約1705年已被引進(jìn)。前文提起過的笨重的垂直舵柄只有在天氣好的時(shí)
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候才起作用,因?yàn)橥回6恋奶咸炀蘩丝赡軙?huì)讓舵手脫手。1705年之后,遇到壞天氣,舵柄被通向絞車圓筒的滑車組所控制,絞車可通過后甲板上的舵輪來(lái)旋轉(zhuǎn)。
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第二篇:大航海時(shí)代
《大航海時(shí)代》——讀后感
在圖書館里找了很多關(guān)于經(jīng)濟(jì)學(xué)的書,最后選中了唐建光主編的《大航海時(shí)代》。最終確定讀這本書是因?yàn)橐粊?lái)這本書的索書號(hào)是:“F752.94 0219”,即屬于經(jīng)濟(jì)學(xué)范疇中的對(duì)外貿(mào)易史部分;二來(lái)這本書與歷史有關(guān),加之我對(duì)歷史有著特殊的興趣,可謂歷史與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合,當(dāng)然經(jīng)濟(jì)必然伴隨著歷史的發(fā)展而發(fā)展;三來(lái)這本書是用繁體字印刷的,再加上對(duì)中國(guó)風(fēng)的崇拜,更加堅(jiān)定的選擇了這本書。總之讀這本書既拓寬了歷史知識(shí),又了解了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)學(xué)和拓寬視野有著極大的幫助,所以我選擇了讀這本書。下面我就簡(jiǎn)要的談?wù)勛x了這本書之后的感想。
“宋元時(shí)期,不論是造船業(yè)、航海業(yè)還是海上貿(mào)易,中國(guó)都處在世界的最前端。那時(shí)候,中國(guó)擁有世界上最好的造船業(yè)和航海技術(shù),從東北亞的日本、高麗,到東南亞各地和印度沿海,乃至波斯灣和東非個(gè)港口,已經(jīng)形成了一個(gè)活躍的貿(mào)易之路。中國(guó)商人來(lái)往海上,中國(guó)商船揚(yáng)帆萬(wàn)里??”這是這本書對(duì)那個(gè)時(shí)代的描述。眾說周知元朝的強(qiáng)大,但可否知道究竟強(qiáng)大在哪里?究竟為什么強(qiáng)大?以我讀完本書的觀點(diǎn),我覺得答案就是經(jīng)濟(jì)。宋元時(shí)期,可以說當(dāng)時(shí)福建的泉州港和當(dāng)今的阿姆斯特丹港擁有著同樣的經(jīng)濟(jì)地位,它是當(dāng)時(shí)的海上貿(mào)易中心,當(dāng)然也是經(jīng)濟(jì)中心。宋元時(shí)期的皇帝都非??粗睾I腺Q(mào)易,他們認(rèn)為“市泊之利最厚,若措置得當(dāng),所得動(dòng)以百萬(wàn)計(jì)”。他們的觀點(diǎn)在經(jīng)濟(jì)全球化的今天得到了很好的驗(yàn)證:現(xiàn)今海上貿(mào)易總額占全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的80%。因?yàn)樗卧獣r(shí)期海上貿(mào)易的繁華,直接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的活躍,經(jīng)濟(jì)越活越貿(mào)易往來(lái)也越繁華,兩者相輔相成,互相促進(jìn),最終軍事力量也變得強(qiáng)大,可以達(dá)到不戰(zhàn)而屈人之兵的效果。這就是民富則國(guó)強(qiáng)!因此對(duì)元朝橫跨兩大洲的最好的解釋就是經(jīng)濟(jì)的繁榮。當(dāng)今的中國(guó),前些年因?yàn)樽プ×税l(fā)展的機(jī)遇,贏得了十到二十年飛速的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的騰飛才使中國(guó)擁有了現(xiàn)在的國(guó)際地位,才使我們能夠安心的在學(xué)校讀書,而不用擔(dān)心戰(zhàn)爭(zhēng)的威脅整天擔(dān)驚受怕??傊?,一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)不景氣,就算在怎么發(fā)展軍事也是枉然,就如現(xiàn)在的朝鮮,人民群眾生活在水生火熱之中,領(lǐng)導(dǎo)人卻要發(fā)展軍事衛(wèi)星,發(fā)展導(dǎo)彈,最后弄得個(gè)生靈涂炭。當(dāng)然現(xiàn)在的國(guó)際關(guān)系更加復(fù)雜,不是我一兩句話能說清楚的,我只是談?wù)勛约簝?nèi)心的感想。
“在‘南海一號(hào)’沉沒的數(shù)百年間,中國(guó)一次次的錯(cuò)過了它饋贈(zèng)的機(jī)遇,于是,終于從海洋上受到了懲罰。”明朝的開國(guó)皇帝朱元璋可謂是農(nóng)民起義最終奪取政權(quán)的典范,但也正是因?yàn)樗褪莻€(gè)“農(nóng)民”,被中國(guó)傳統(tǒng)的“小農(nóng)意識(shí)”深深禁錮,對(duì)他的農(nóng)耕文化很有信心,而對(duì)海上貿(mào)易極盡排斥。最終他頒發(fā)了毒害中國(guó)近幾百年的海禁政策,而隨后的清王朝對(duì)海禁方面的徘徊彷徨有過之而無(wú)不及。閉關(guān)鎖國(guó)鎖住了貿(mào)易經(jīng)濟(jì),自給自足的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)注定被世界所淘汰,經(jīng)濟(jì)的衰竭使人民加快貧窮,起義造反之聲絡(luò)繹不絕,進(jìn)而軍事力量一退再退,國(guó)力一衰再衰,最終還是被列強(qiáng)攻破國(guó)門,爆發(fā)了第一場(chǎng)恥辱的鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)。其實(shí)在這之前,恥辱的事情發(fā)生了不少。第一個(gè)就是葡萄牙人占領(lǐng)了馬六甲,要知道當(dāng)時(shí)的馬六甲王國(guó)乃是我們的藩屬國(guó),作為宗主國(guó),我們是要把藩屬國(guó)作為自己的領(lǐng)土一樣來(lái)保護(hù)。而馬六甲的淪陷直接助長(zhǎng)了葡萄牙人進(jìn)入中國(guó)的野心。澳門也就是在那個(gè)時(shí)候被葡萄牙人搶走的,葡萄牙通過新航路,壟斷了歐洲對(duì)東亞、南亞的貿(mào)易,成為海上強(qiáng)國(guó),那時(shí)才剛剛是海禁政策的開始。諸此種種,不難看出海禁政策直接扼殺了海上的自由貿(mào)易,之前經(jīng)濟(jì)的繁榮已成為歷史,對(duì)外貿(mào)易僅靠政
府控制的朝貢方式進(jìn)行,沿海一帶百姓的生活必然會(huì)受到巨大的影響,進(jìn)而演化為對(duì)政府的仇恨。
很久以來(lái),歐洲各國(guó)與中國(guó)、印度的貿(mào)易,一直是通過阿拉伯人作為中介的,而在整個(gè)歐洲,與阿拉伯人的貿(mào)易又幾乎都掌握在意大利的威尼斯和熱那亞商人手里。在西歐,英國(guó)、法國(guó)、西班牙和葡萄牙等各國(guó)君主還有商人們都急切地希望能夠打破意大利人和阿拉伯人的壟斷,自己前往印度、中國(guó)和香料群島等地,直接與當(dāng)?shù)厝诉M(jìn)行香料、絲綢等商品交易。另一方面,由于當(dāng)時(shí)歐洲的商品對(duì)于中國(guó)人、印度人而言毫無(wú)吸引力,導(dǎo)致了歐洲人只得用大量的金銀來(lái)?yè)Q取香料和絲綢等商品。長(zhǎng)期的入不敷出,導(dǎo)致歐洲人對(duì)于獲取金、銀、寶石或者直接獲取香料等資源顯得十分感興趣。至此,那些出產(chǎn)這些珍貴資源的地區(qū),便成了歐洲人獵取與互相爭(zhēng)奪的目標(biāo)。
發(fā)現(xiàn)新大陸后,歐洲至印度、印度尼西亞、中國(guó)和美洲的最有利的通商航路都被西班牙和葡萄牙所占據(jù)。荷蘭、英國(guó)等為發(fā)展海上貿(mào)易,開始在高緯度地區(qū)尋找通往印度和中國(guó)的新航路,并探險(xiǎn)世界其他地區(qū)。16世紀(jì),荷蘭的巴倫支為探尋一條由北方通向中國(guó)和印度的航線,曾三次航行北冰洋地區(qū),先后發(fā)現(xiàn)熊島、斯匹次卑爾根島,并到達(dá)新地島最北端、喀拉海和瓦加奇島;17世紀(jì)初,英國(guó)的哈得遜曾屢次探索經(jīng)北冰洋通向中國(guó)的航路;斯霍特于1616年到達(dá)美洲南端的合恩角;荷蘭的塔斯曼于1642~1643年環(huán)航澳大利亞,發(fā)現(xiàn)新西蘭和塔斯馬尼亞島。
總之,簡(jiǎn)單的歸結(jié)就是從15世紀(jì)中期到 17 世紀(jì)末,葡萄牙、西班牙、英國(guó)、法國(guó)、俄國(guó)、荷蘭等國(guó)家先后對(duì)世界各地進(jìn)行探索、掠奪或殖民?!跋懔显跂|方,財(cái)富在海上,野心與希望奔向洶涌的海洋;殖民與擴(kuò)張,強(qiáng)權(quán)的時(shí)代,弱者的國(guó)殤?!惫倘桓鱾€(gè)時(shí)代間沒有明顯的界限,但總歸是有各自的特點(diǎn)存在。葡萄牙、西班牙對(duì)未來(lái)的世界進(jìn)行探索,尋求財(cái)富,充滿希望與熱情;英國(guó)、法國(guó)則眼紅,進(jìn)行搶奪;俄國(guó)、荷蘭的貪欲猛起,不斷殖民與擴(kuò)張。馬可·波羅的《東方見聞錄》中有這樣的描述:“巖邊有金礫甚多,在渚川入海流揀之。”“黃金遍地,美女如云,綾羅綢緞應(yīng)有盡有?!边@樣一些關(guān)于東方富足程度的夸張的描寫頓時(shí)讓西歐人熱血沸騰起來(lái)。隨后更多的西歐國(guó)家便接踵而至??迪亞士、哥倫布、達(dá)·伽馬、麥哲倫等航海家便先后在這個(gè)偉大的時(shí)代閃亮登場(chǎng)了。而這個(gè)偉大的時(shí)代是由葡萄牙這樣一個(gè)彈丸小國(guó)發(fā)起的。世界歷史的發(fā)展也有著簡(jiǎn)單的規(guī)律,先是新奇于一個(gè)大家都未知的領(lǐng)域,然后部分人試著齊心協(xié)力勇敢地去探索、發(fā)現(xiàn),接著所有的人都蜂擁而至,最后私心驟長(zhǎng),兵戎相見。從不勇敢到勇敢,從勇敢到殘酷,從殘酷到結(jié)束。就是這樣一些故事構(gòu)成了大航海時(shí)代。
正是因?yàn)樵诶娴尿?qū)使下,這樣一個(gè)個(gè)的探險(xiǎn),一個(gè)個(gè)的發(fā)現(xiàn)鑄就了大航海時(shí)代。資本的原始積累都是血腥的,都是殘暴的。為了積累資本、發(fā)展經(jīng)濟(jì)可以無(wú)所不用其極,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)是國(guó)家的命脈,只有經(jīng)濟(jì)發(fā)展了,才有實(shí)力發(fā)展軍事,發(fā)展其他各行各業(yè)。如果說明朝時(shí)的海禁政策是注定的話,那么可以說大航海時(shí)代打開了我們的國(guó)門,讓東方的雄獅清醒過來(lái),才有了我們之后的海外貿(mào)易,才不至于被西方甩得更遠(yuǎn)。要不然,維持閉關(guān)鎖國(guó)的狀態(tài),估計(jì)現(xiàn)在的國(guó)力不會(huì)比朝鮮強(qiáng)多少。
總之,經(jīng)濟(jì)絕對(duì)是一門高深的學(xué)問,絕對(duì)是一個(gè)國(guó)家必須要搞清楚的學(xué)問。只有真正了解了它,國(guó)家才能長(zhǎng)久屹立而不倒!人民才能真正的當(dāng)家作主!
第三篇:空氣凈化技術(shù)發(fā)展史
BIOZONE發(fā)展歷史
張維:fernsdavco@163.com
BioZone Scientific International Oy是一家專業(yè)從事空氣凈化技術(shù)研究和產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的國(guó)際集團(tuán)。總部設(shè)于芬蘭的赫爾辛基,并設(shè)有分公司在美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙、愛爾蘭、瑞典、新西蘭、俄羅斯、中國(guó)香港等地。公司的經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)更是遍布世界各地。
BioZone Scientific International Oy集團(tuán)的前身是一家名為BioAire International Inc.,專門向醫(yī)療機(jī)構(gòu)售賣去味除臭產(chǎn)品的美國(guó)專業(yè)公司。后來(lái),BioAire以其專業(yè)性獲得美國(guó)政府的CRATA Grant專項(xiàng)撥款,研究和開發(fā)運(yùn)用紫外光頻及等離子技術(shù)凈化室內(nèi)空氣,應(yīng)用于美國(guó)太空航天領(lǐng)域。1997年,BioAire International 向美國(guó)市場(chǎng)推出第一款光等離子空氣凈化機(jī),大受市場(chǎng)歡迎。BioAire隨之推行了一連串強(qiáng)化計(jì)劃,主要是加大凈化技術(shù)研究力度和大力提升營(yíng)運(yùn)質(zhì)素。此計(jì)劃實(shí)行兩年后,BioAire已成為一家美國(guó)頂尖的高科技空氣凈化專業(yè)公司,并于1999年更名為BIOZONE Scientific L.L.C.,研發(fā)出以等離子體技術(shù)為主體,臭氧、紫外線、負(fù)離子、光觸媒為輔的BioZone空氣凈化系列產(chǎn)品投放歐美和亞太市場(chǎng),以其尖端的科技優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造了最有效的空氣凈化解決方案,其效果得到各領(lǐng)域使用者的普遍認(rèn)可,在空氣凈化市場(chǎng)上獨(dú)樹一幟,成為室內(nèi)空氣凈化業(yè)的佼佼者。
2003年,芬蘭Infosto Group基于BioZone光等離子空氣凈化技術(shù)的領(lǐng)先性和巨大的市場(chǎng)潛力,收購(gòu)了BioZone Scientific L.L.C.的絕大部分股權(quán),成為其第一大股東,并成立了BioZone Scientific International Oy(芬蘭總公司),把總部設(shè)于芬蘭赫爾辛基。(需要了解產(chǎn)品與技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品安裝服務(wù)請(qǐng)與我聯(lián)系)
第四篇:通信技術(shù)發(fā)展史
院(系)
專業(yè)
年級(jí)08-
1姓名
學(xué)號(hào)08042130通信技術(shù)發(fā)展史工學(xué)院電子信息工程班趙龍
2011年3月28日
通信技術(shù)發(fā)展史
前些日子我們聽了來(lái)自哈爾濱工程大學(xué)博士的講座,內(nèi)容是“通信技術(shù)的發(fā)展”,聽完講座感受很深。以前我認(rèn)為通信是一個(gè)很小的范圍,聽完講座我才知道從古到今,從海底到宇宙無(wú)處沒有通信的影子。什么是通信?我認(rèn)為把你知道的或是你想讓別人知道的能通過某種方式成功的讓他們知道這就是通信,只是這種方式從古到今都是不同的。
早在遠(yuǎn)古時(shí)期,人們就通過簡(jiǎn)單的語(yǔ)言、壁畫等方式交換信息。千百年來(lái),人們一直在用語(yǔ)言、圖符、鐘鼓、煙火、竹簡(jiǎn)、紙書等傳遞信息,古代人的烽火狼煙、飛鴿傳信、驛馬郵遞就是這方面的例子。在現(xiàn)代社會(huì)中,交通警的指揮手語(yǔ)、航海中的旗語(yǔ)等不過是古老通信方式進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。這些信息傳遞的基本方都是依靠人的視覺與聽覺。
19世紀(jì)中葉以后,隨著電報(bào)、電話的發(fā)名,電磁波的發(fā)現(xiàn),使人類通信領(lǐng)域產(chǎn)生了根本性的巨大變革,實(shí)現(xiàn)了利用金屬導(dǎo)線來(lái)傳遞信息,甚至通過電磁波來(lái)進(jìn)行無(wú)線通信,使神話中的“順風(fēng)耳”、“千里眼”變成了現(xiàn)實(shí)。從此,人類的信息傳遞可以脫離常規(guī)的視聽覺方式,用電信號(hào)作為新的載體,同此帶來(lái)了一系列鐵技術(shù)革新,開始了人類通信的新時(shí)代。
通信技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。
(1)初級(jí)通信階段(以1838年電報(bào)發(fā)明為標(biāo)志)。
1838年莫爾斯發(fā)明有線電報(bào),開始了電通信階段;
1864年,英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋(J.c.Maxwel)建立了一套電磁理論,預(yù)言了電磁波的存在,說明了電磁波與光具有相同的性質(zhì),兩者都是以光速傳播的;
1876年貝爾利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明了電話;
1879年第一個(gè)專用人工電話交換系統(tǒng)投入運(yùn)行;
1880年第一個(gè)付費(fèi)電話系統(tǒng)運(yùn)營(yíng);
1888年,德國(guó)青年物理學(xué)家海因里斯.赫茲(H.R.Hertz)用電波環(huán)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在,他用實(shí)驗(yàn)證明了麥克斯韋的電磁理論。這個(gè)實(shí)驗(yàn)轟動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界,成為近代科學(xué)技術(shù)史上的一個(gè)重要里程碑,導(dǎo)致了無(wú)線電的誕生和電子技術(shù)的發(fā)展。
電磁波的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了巨大影響。不到6年的時(shí)間,俄國(guó)的波波夫、意大利的馬可尼分別發(fā)明了無(wú)線電報(bào),實(shí)現(xiàn)了信息的無(wú)線電傳播,其他的無(wú)線電技術(shù)也如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。1904年英國(guó)電氣工程師弗萊明發(fā)明了二極管。1906年美國(guó)物理學(xué)家費(fèi)森登成功地研究出無(wú)線電廣播。1907年美國(guó)物理學(xué)家德福萊斯特發(fā)明了真空三極管,美國(guó)電氣工程師阿姆斯特朗應(yīng)用電子器件發(fā)明了超外差式接收裝置。1920年美國(guó)無(wú)線電專家康拉德在匹茲堡建立了世界上第一家商業(yè)無(wú)線電廣播電臺(tái),從此廣播事業(yè)在世界各地蓬勃發(fā)展,收音機(jī)成為人們了解時(shí)事新聞的方便途徑。1924年第一條短波通信線路在瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立,1933年法國(guó)人克拉維爾建立了英法之間和第一第商用微波無(wú)線電線路,推動(dòng)了無(wú)線電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
(2)近代通信階段(以1948年香農(nóng)提出信息論為標(biāo)志)
1948年香農(nóng)提出了信息論,建立了通信統(tǒng)計(jì)理論;
1950年時(shí)分多路通信應(yīng)用于電話系統(tǒng);
1951年直撥長(zhǎng)途電話開通;
1956年鋪設(shè)越洋通信電纜;
1957年發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星;
1958年發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星;
1962年發(fā)射第一顆同步通信衛(wèi)星,開通國(guó)際衛(wèi)星電話;脈沖編碼調(diào)制進(jìn)入實(shí)用階段;
20世紀(jì)60年代彩色電視問世、阿波羅宇宙飛船登月、數(shù)字傳輸理論與技術(shù)得到迅速發(fā)展、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開始出現(xiàn);
1969年電視電話業(yè)務(wù)開通;
20世紀(jì)70年代商用衛(wèi)星通信、程控?cái)?shù)字交換機(jī)、光纖通信系統(tǒng)投入使用;一些公司制定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
(3)現(xiàn)代通信階段(以20世紀(jì)80年代以后出現(xiàn)的光纖通信應(yīng)用、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)崛起為標(biāo)志)。
20世紀(jì)80年代開通數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的公用業(yè)務(wù)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)出現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)制定;
20世紀(jì)90年代蜂窩電話系統(tǒng)開通,各種無(wú)線通信技術(shù)不斷涌現(xiàn)、光纖通信得到迅速普遍的應(yīng)用、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)得到極大發(fā)展;
1997年68個(gè)國(guó)家簽定國(guó)際協(xié)定,互相開放電信市場(chǎng)。
相應(yīng)的,通信文化也經(jīng)歷了三波浪潮,即模擬通信文化浪潮、數(shù)字通信文化浪潮和寬帶通信文化浪潮三個(gè)階段。受各國(guó)政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡狀況的影響,通信文化的三波浪潮并不是齊頭并進(jìn)的,而是參差不齊的。從全球范圍看,通信文化目前正在經(jīng)歷數(shù)字通信文化浪潮和寬帶通信文化浪潮。從嚴(yán)格意義上講,寬帶技術(shù)是數(shù)字通信技術(shù)的延伸,但是,考慮到寬帶技術(shù)對(duì)通信文化的潛在影響十分巨大,從某種意義上講不啻于是一場(chǎng)新的通信文化革命,所以我們特別將其剝離出來(lái),以表征這種特殊性。
至此,我們可以初步認(rèn)為:信息技術(shù)(Information Technology,簡(jiǎn)稱IT)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的緊密結(jié)合,標(biāo)志著數(shù)字化信息時(shí)代的到來(lái)。
聽到末尾,我還發(fā)現(xiàn)近代這么多偉大的發(fā)明居然沒有一個(gè)是中國(guó)人。我感到很悲哀,可能也是我們那個(gè)年代的狀況所致。但是在將來(lái),在這和平的年代,我相信一定會(huì)有中國(guó)人在通信史上留下光輝的一筆!
第五篇:測(cè)繪技術(shù)發(fā)展史
從先秦到隋唐——看中國(guó)古代測(cè)繪的發(fā)展與沿革
建管2 吳凡 2012010167 從遠(yuǎn)古盤古開天辟地、女媧五色石補(bǔ)天的傳說到現(xiàn)今現(xiàn)代化的測(cè)量?jī)x器、科學(xué)化的測(cè)量技術(shù),中國(guó)測(cè)繪經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)而又漸進(jìn)的過程,站在今天的高度去看過去數(shù)千年的測(cè)繪技術(shù),或許會(huì)感覺粗糙簡(jiǎn)單,但是,正是一步一步的積累,一點(diǎn)一點(diǎn)的沉淀,才有了我們今天測(cè)量學(xué)的完善。
一、先秦 遠(yuǎn)古的歷史大多已不可考,史記將三皇五帝時(shí)期作為中華民族的開源,在這個(gè)時(shí)期,測(cè)繪存在的痕跡大多隱藏在一些神話傳說中,如伏羲測(cè)北極高下、量日影長(zhǎng)短、定南北東西,黃帝度四方而作指南車,羲和繩九道之側(cè)匿等。存在于文字中的有測(cè)繪雛形出現(xiàn)的例子是史記中 “夜中星隕如雨”的關(guān)于流星雨的記錄。商代已經(jīng)有了金文和甲骨文的出現(xiàn),考古發(fā)掘過程中找到了許多關(guān)于陰陽(yáng)歷、日食月食記錄及觀測(cè)新星的記載,在殷墟的發(fā)掘中還發(fā)現(xiàn)了十進(jìn)制的商制象牙尺??偠灾?,到商代止,人們已經(jīng)具備了辯測(cè)四向及測(cè)度距離和高下的水平,同時(shí)也有了繩、表、尺、規(guī)、矩等測(cè)量工具,在科學(xué)技術(shù)方面,十進(jìn)制的產(chǎn)生使得簡(jiǎn)便的測(cè)量計(jì)數(shù)成為可能,測(cè)繪也已廣泛用于疆土丈量、田畝劃分、天文觀象等方面,但是,限于生產(chǎn)力的水平,測(cè)繪技術(shù)的水平只能是原始和低下的。
商朝象牙量天尺
到了西周,統(tǒng)治者以地圖作為版圖,通過地圖實(shí)現(xiàn)其統(tǒng)治;經(jīng)過長(zhǎng)久的穩(wěn)定和發(fā)展,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得科技得到發(fā)展,這個(gè)時(shí)期,出現(xiàn)了井田制和土地分封制,推動(dòng)了土地測(cè)量、界線測(cè)量、農(nóng)田水利測(cè)量的發(fā)展,據(jù)史書記載,這個(gè)時(shí)期甚至出現(xiàn)了土地的轉(zhuǎn)讓,這需要確定地界,用封樹做出標(biāo)識(shí),這就對(duì)測(cè)量提出了更高的要求;在這個(gè)時(shí)期也有了專門的地圖測(cè)繪職官。
春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期則見證了一段文化和科技騰飛的歷史,頻繁的戰(zhàn)爭(zhēng)使得國(guó)土疆域的改變快而迅速,發(fā)展的軍事理論也使得測(cè)量的重要性得到彰顯,《孫子兵法》中關(guān)于天時(shí)地利的提出說明了當(dāng)時(shí)對(duì)軍事測(cè)繪的重視和軍事地圖的發(fā)展。道家、陰陽(yáng)家、墨家,諸子百家典籍中也出現(xiàn)了許許多多涉及宇宙、大地的記述。先秦時(shí)期,測(cè)量完成了從“神化”到“人化”的蛻變,通過對(duì)大地的丈量、對(duì)宇宙的探索,人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界過程中獲得了改變世界的力量。
二、秦漢 秦漢時(shí)期,測(cè)繪管理成為國(guó)家的基本職能,在秦朝,御史中丞衙門就是中央級(jí)的測(cè)繪管理部門,在漢代,由大司空管理國(guó)家地理山川,太史令掌管天文觀測(cè)。
秦代在原本的六國(guó)地圖的基礎(chǔ)上,編制了秦地圖,這是中國(guó)已知的第一幅“天下之圖”.隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,繪圖水平也提高到一個(gè)新的階段,地圖的種類增多、數(shù)理精度和制作工藝得到提高,地圖制作更加精細(xì),反應(yīng)的內(nèi)容更加準(zhǔn)確。
漢代則是中國(guó)天文學(xué)發(fā)展的黃金時(shí)代,涌現(xiàn)了許許多多杰出的科學(xué)家,如發(fā)明水運(yùn)渾天儀的張衡等。在這個(gè)時(shí)期,各種天文觀測(cè)方法得到推廣,如晷影法、表繩法、渾天法、璇璣法、空竹法。成熟的天文觀測(cè)為歷法的編制提供基礎(chǔ),同時(shí)星圖的繪制成為可能。
水運(yùn)渾天儀 七衡星圖
秦漢時(shí)期,科技取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,在秦漢時(shí)期的科學(xué)發(fā)展洪流中,測(cè)量學(xué)是得到飛躍的學(xué)科。
三、魏晉南北朝 魏晉南北朝時(shí)期是秦漢時(shí)期的延續(xù),在這一歷史時(shí)期出現(xiàn)了許許多多值得歌頌的學(xué)者,他們?yōu)闇y(cè)量的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。
裴秀領(lǐng)導(dǎo)和主持了晉初的地圖編繪工作,制成了歷史地圖集《禹貢地域圖》,按照比例縮繪了《方丈圖》,并對(duì)制圖方法進(jìn)行了理論性概括,提出“制圖六體”,成為一套完整的制圖規(guī)范,為古代制圖學(xué)理論體系的基石。
方丈圖
北魏酈道元,開測(cè)繪地理調(diào)查之先,實(shí)地考察水系,尋圖訪磧,撰寫地理巨著《水經(jīng)注》,書中記述了1252條河流,對(duì)每條河流的發(fā)源地點(diǎn)、流經(jīng)地區(qū)、支脈分布、古今河道變遷等都作了詳細(xì)記述。
酈道元與水經(jīng)注
祖沖之親量圭尺,躬察儀漏,目盡毫厘,心窮籌策,考課推移,終于編制出精密的大明歷,其推算的回歸年長(zhǎng)度為365.2428148日,與今推測(cè)值僅差46秒。
魏晉南北朝時(shí)期,天文工作者注重實(shí)踐,深入探索,在實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上,取得了多項(xiàng)天文觀測(cè)新成果。如歲差的發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)和五星運(yùn)行不均勻性的揭示,更加精密的歷法的制定,若干天文常數(shù)的精化,都說明這一時(shí)期的天文觀測(cè)和推算水平提高到了一個(gè)新的水平。
四、隋唐 隋唐時(shí)期是中國(guó)測(cè)繪繼漢代以后發(fā)展的又一高峰,對(duì)隋唐時(shí)期測(cè)量的成果介紹也是這篇小論文的尾聲了。
隋唐時(shí)期測(cè)繪技術(shù)得到飛躍發(fā)展,其先進(jìn)程度體現(xiàn)在下面諸多方面成果中: 1)統(tǒng)一測(cè)量尺度:隋文帝以西晉勖尺為標(biāo)準(zhǔn)再次統(tǒng)一了尺度,對(duì)測(cè)量起到了積極作用。2)天文大地測(cè)量:唐朝開始實(shí)地進(jìn)行大規(guī)模緯度測(cè)量,開創(chuàng)了通過實(shí)際測(cè)量認(rèn)識(shí)地球的道路。渾天黃道儀等天文測(cè)量?jī)x器出現(xiàn)。
渾天黃道儀
3)歷法:隋唐時(shí)期制訂了許多的歷法,主要有《皇極歷》、《大衍歷》。4)疆域和土地測(cè)量:隋唐進(jìn)行了大面積的疆域和土地測(cè)量,隋書地理志詳細(xì)記述了墾田面積、四方距離、四至疆域、政區(qū)設(shè)置變動(dòng)等。5)建筑的工程測(cè)量:隋朝開始,建筑的建設(shè)開始有了城市規(guī)劃的概念,隋長(zhǎng)安和唐洛陽(yáng)、開封等在建設(shè)時(shí)均具有完整的城市布局與規(guī)劃,施工之前也進(jìn)行過精密的測(cè)量工作。6)水利測(cè)量:這一時(shí)期,有許多重要的水利工程,如著名的京杭大運(yùn)河工程等,隋唐時(shí)期先進(jìn)的水利測(cè)量為這些大規(guī)模的工程提供了便利。7)地圖制圖:敦煌星圖、險(xiǎn)要圖、分野圖等。
敦煌星圖 8)圖經(jīng)圖志編撰:大唐西域記、蠻書、諸州圖經(jīng)集等。
五、結(jié)語(yǔ) 縱觀中華上下五千年,一路風(fēng)雨,一路文明,測(cè)量學(xué)一直伴隨著中國(guó)科技發(fā)展,在天文、地理,工程、軍事,歷法、圖表等諸多方面發(fā)揮其影響。在科技日益發(fā)達(dá),高精尖儀器、技術(shù)輩出的當(dāng)今,測(cè)量學(xué)也依舊具有其極其重要和不可替代的位置,未來(lái)測(cè)量學(xué)的發(fā)展又將會(huì)如何,我們拭目以待。
參考文獻(xiàn):
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