中国木帆船建造中学用的西方新工艺

何 国 卫

(中国船级社武汉规范研究所，湖北武汉430022)

木帆船的建造工艺包括船舶设计图样，构件加工与装配，捻缝，帆装及舵、锚、绞车等属具的制作安装，装潢彩绘和船舶下水等。

清末洋务运动时期中国兴起了向西方强国学习先进技术的风潮。在中国木帆船建造工艺学用西方的技术中，影响最大、效果最明显的主要体现在学用了比例图纸、螺栓连接、电动工具和尼龙绳索四项新技术。学用西方先进技术使中国木帆船的建造工艺技术得以飞跃发展，具有重要的历史意义。

未采用西方四项新技术之前的中国木帆船建造工艺被称为“传统工艺”，应用了这四项新技术的中国木帆船建造工艺被称为“新工艺”。若使用“新工艺”建造中国传统木帆船，就不能笼统地称为继承了“传统工艺”建造中国传统木帆船，二者之间有本质的区别。而中国近现代的木帆船几乎都是采用非“传统工艺”建造的，因此，正确认识使用中国传统工艺建造中国传统木帆船的涵义是很有必要的，以免混淆对中国木帆船建造工艺中的“传统工艺”与“新工艺”的认识，这也是船史学界应该关注的问题之一。

一、中国木帆船建造工艺学用西方的四项新技术

西方工业革命的许多技术发明极大地影响了世界文明的进程，在清末洋务运动兴起的向西方强国学习先进技术的风潮中，中国在木帆船建造工艺方面学用了绘制比例图纸、采用螺栓连接、使用电动工具和使用尼龙绳索四项新技术，从而改变了中国木帆船建造的“传统工艺”，确立和发展成为中国木帆船建造的“新工艺”。

(一)绘制比例图纸

比例图纸是指西方创造的根据比例绘制的工程图样。建造木帆船必定要使用船舶工程图样，船舶工程图样显示建造船舶的面貌，是船舶建造的重要依据。在中国古代也有涉及船的布置、结构以及线型等造船图样，它或是整体的或是局部的。

我们常说中国古代的造船图样是在“大师傅”的脑袋里，因此，造船图样的多少、表达的详细程度取决于造船师傅的表达，除了出于保护饭碗使技术保守而不外露的因素外，还与用图样表达设计意图的手段、水平和绘图知识有关，当时没有也不可能有比例绘制的船舶图样。中国古代的船舶图样通常只是标注文字和尺寸的示意性图样，这是与西方比例图纸的最主要差别，也是最主要的差距所在。

以明代李昭祥的《龙江船厂志》(1)资料来源：李昭祥著，《龙江船厂志》。中的三张船图为例：第一张主要是显示船梁(即舱壁)分布情况的船梁分布图(图1-1a)，第二张是船壳板、甲板上的建筑布置图(图1-1b)，第三张是“预备大黄船”外观图(图1-1c)，在这张图上标列出船的主要尺度数值。

图1-1a 船梁分布图

图1-1b 船壳板、甲板上的建筑布置图

图1-1c “预备大黄船”外观图

在明代的《船政》(2)资料来源：南京兵部车驾司编，《船政》。一书中也有标注详细尺度的船图，例如“快船式样”图(图1-2a)和“平船式样”图(图1-2b)，在图中用密密麻麻的文字标出了构件的名称和尺寸。

图1-2a 快船式样图

图1-2b 平船式样图

中国古代传统造船没有型线图，木帆船的建造成型是采用所谓的母营法，即在建造过程中采用几个重要部位的横舱壁来确定船体的基本框架和线型，横舱壁按一定的间距比例分布竖立在龙骨上，再在横舱壁周边安装船壳板成为一定形状的船壳。根据所取横舱壁数目的不同，可称为“四母营”“五母营”“七母营”“九母营”等，这是传统经验的造船方法。首尾端板和若干舱壁的边缘形状以及沿船的纵向分布图是由造船师傅根据船舶的要求凭借其丰富的经验而绘制的草图。严格来讲，中国传统造船没有工程图纸，即使有，也只是造船师傅不按比例徒手绘制的示意草图而已。

而真正意义上的木帆船工程图样应该是按一定比例绘制的，例如木帆船的型线图、总布置图、基本结构图、横剖面结构图、舱壁结构图等。图1-3是沙船的型线图、帆装图和基本结构图，都是依一定比例绘制的图样。

图1-3 比例绘制的沙船图样

船舶型线图是船舶工程最主要的比例图纸。比例绘制的木帆船工程图，量化地描述了船的形状和尺度，确保了木帆船制造的精度。尤其是木帆船的型线图，它是木帆船的基础工程图样，为船舶性能计算提供了可靠的数值依据。所以说，比例绘制的木帆船工程图的设计、绘制和应用是造船工艺的技术飞跃。在洋务运动中学用西方比例绘制木帆船工程图，促使中国木帆船的设计和建造工艺得到了飞速提升，这个提升尤其体现在木帆船建造的质量上。

(二)螺栓连接

中国木帆船构件的传统连接方法是针对各种构件的连接需要而采用各种形式的连接方法，例如不同的同口连接(图2-1)，根据需要选用包括各种锔钉在内的各种船钉钉连(图2-2a、图2-2b、图2-2c)。

图2-1 船板、构件的端接工艺节点图

图2-2a 各种船钉

图2-2b 各种锔钉

图2-2c 蓬莱古船采用的穿心钉即铲钉

图2-3a 边肋骨与底肋骨的螺栓连接

图2-3b 肋骨与船板的螺栓连接

螺栓是由螺丝杆与螺帽配合在一起使用的，用螺栓连接的木构件的连接强度是与用铁钉钉连的情况所无法比拟的，螺栓已成为木帆船建造中不可或缺的连接件。构件连接中用的“丝杆锔钉”(图2-2b)也是用螺栓制成的。

螺栓除了连接构件外，还有利用螺杆制造的钳紧工具“铁猴”(图2-3c)，因其钳紧力很大，是构件装配作业中最有效和实用的装配工具之一，是木帆船制造师傅在装配作业中的“机械手”。还有利用螺杆原理制造的螺杆千斤顶也是造船中常用的顶起工具。

图2-3c 用“铁猴”钳紧连接构件

(三)电动工具

在中国传统的木帆船建造中所使用的工具都需要靠人力来操作，不论是用锯、凿、钻、刨来加工木材，还是在锤、压、拉、挤、捆、艌等作业时所使用的木作加工工具如斧子、锤子、凿子、锯子、钻头、刨刀等，都是如此。

电动工具是由电机制成、以电为动力的工具。在洋务运动中传入的西方电动工具用于造船的有电锯、电钻、电刨等，这些工具成为木帆船建造中重要的工属具，其加工效率之高，制作之精是手工所无法企及的，并因电动工具的使用，使繁重的劳动力得到解放。现在建造木帆船的环节如树立桅杆、构件吊运、船舶下水、艌料加工等无不使用电动工具，正因为如此，电动工具在木帆船的建造中得到了普遍的应用和飞速的发展。

(四)尼龙绳索

中国木帆船普遍使用的船用绳索是沿用了几千年的麻绳、棕绳，而西方使用的则是用近现代的化工材料制成的尼龙绳索，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等特性，这是麻绳、棕绳所不及的，因此尼龙绳索很快就被中国船民接受。现在大部分渔民所用的渔网也都是用尼龙丝编制的，尼龙绳索取代麻绳、棕绳是技术发展的必然趋势。

二、洋务运动吹响了学用西方先进技术的号角

洋务运动，又称自强运动，是19世纪60年代到19世纪90年代晚清洋务派所进行的一场引进西方军事装备、机器生产和科学技术以挽救清朝统治为目的的自救运动。

鸦片战争后，清朝内外交困之际，一部分官僚学者开始认识到西方坚船利炮的威力，提出了学习西方国家的优点以增强国力，主张“师夷长技以制夷”[1]。洋务运动初期创办的江南制造总局、福州船政局、天津机器局等一批近代军事工业是最重要的实践。洋务运动期间还大力创办新式学校，选送留学生出国深造，培养翻译人才、军事人才和科技人才。洋务运动时期较有影响的留学教育主要有：1872—1875年，共派遣120名幼童分四期赴美国留学；1877—1897年，派出四批福建船政学堂的学生赴欧洲留学。洋务运动吹响了学用西方先进技术的号角。

自洋务运动开始中国船匠成功地学用西方的比例绘制工程图样、螺栓连接、电动工具和尼龙绳索四项新技术。

比例绘制工程图样是学用西方新技术中比较早的一项。

林则徐为仿造西洋兵船曾于1841年4月上书靖逆将军奕山，其中提到“其船样当存虎门”(3)资料来源：魏源.海国图志·卷八十[M].刻本.1843(清道光二十三年)：2。，但其所说的船样未作详细说明。林则徐后来带到浙江前线的有八种船样，“林公到镇海，论及战船，检箧中绘成图样以授，计凡八种”(4)资料来源：魏源.海国图志·卷八四[M].刻本.1843(清道光二十三年)：6。。

经过特别训练后的中国工匠“均无需欧洲人的帮助，特别是工头们，不仅能看图纸，按图施工，还能在放样厅画出整条船只的施工图”[2]95。当时船政局还“特开画馆二处，择聪颖少年通绘事者教之，一学船图，一学机器图”[3]。在兴办的学堂里开设“造船专业……课程：算术、代数、几何、透视绘图学(几何作图)……绘图专业……有算术、几何、几何作图等基础课程要学习”[4]。

船舶比例绘制最主要的工程图样是型线图。1866年12月23日破土动工的福建船政局的造船厂，“拥有一个放样厅，能以实际尺寸绘制船体型线图”[2]89。

新中国成立后，木帆船普遍被钢船所替代，船舶型线图等船舶图样，也在钢船上逐步得到普遍应用。新中国成立初，在全国海洋渔船普查后编撰的《中国海洋渔船图集》(5)资料来源：第一机械工业部船舶产品设计院，黄海水产研究所，上海水产研究所.中国海洋渔船图集(内部资料)[M].上海：上海科学技术出版社，1960。所用的船舶图样全部为比例绘制工程图样。

螺栓是机械加工的产品。洋务运动中的江南制造局和福建船政局等都购买过西方的各种机床设备，此乃“制器之器”。1868年8月初步建成的福建船政局，其轮机厂的主要设备有“车光机、刨机、削机、钻机、砺厂机、螺丝床、钳床，用作制造大小机器”[5]。“1883年，在张梦元任内，除了设备维修与添置外，还添了一些机床。如制旋螺丝小轮架三具。”[2]167既然当时已经有“螺丝床”“制旋螺丝小轮架”，尽管在文献中未直接提及螺栓，笔者推测当时已经能够制造螺栓了。

英国物理学家、化学家、发明家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)，是发电机和电动机的发明者。这是西方最早发明的电动工具。将电动机驱动的电动工具用到木作加工上相对要晚一些，但是，任何一种木作电动工具一出现就能迅速得到普及使用。

近现代的尼龙绳索与电动工具一样受到船民的广泛接受和使用。

三、学用西方新技术是中国木帆船建造工艺的历史性飞跃

木帆船的建造在不同历史时期所使用的工具是不断演进的，按木作加工用具的材质可以分为石器时期、青铜器时期和铁器时期。在铁器时期，铁制工具的出现与应用使得木帆船制造工艺发生了巨大的变化，而学用西方的比例图纸、螺栓连接、电动工具这三项先进技术后，木帆船建造的制作精度、质量、效率等方面都发生了质的飞跃，是中国木帆船建造工艺的历史性飞跃。

鸦片战争后，中国木帆船建造采用“新工艺”越来越普遍。现在各地新建造的木帆船和仿古木帆船几乎都是用“新工艺”，如平潭博物馆建造的“赶缯战船”、长乐博物馆建造的“郑和宝船”、南海博物馆建造的“华光礁Ⅰ号”、舟山建造的“绿眉毛”仿古帆船以及辽宁盘锦建造的渔船实船等。

学用西方新技术是一个演进过程，它有一定的时间跨度，当然也并不是平行进行的，学用过程出现的早晚、时间的长短和用于实践的程度，在不同地域、船类和船厂会产生很大的差异。造成学用效果差异的主要原因在于接触和学习西方先进工艺时各种条件的不同，洋务运动中产生的福建船政局、江南制造总局等所具备的条件是最为优越的，因此成为中国当时最早学用西方先进制造工艺的最成功的典范。对于难以接触到或不具备学用西方新技术条件的民间造船工匠来说，学用西方新技术就比较晚，尤其是在型线图的绘制和应用方面，他们仍然靠传承前辈的经验来造船。直到新中国成立后，木帆船才普遍被钢船所替代，一些船匠通过培训等方式学用了船舶型线图等船舶图样，随后船舶图样在木帆船上逐步得到普遍应用。

中国木帆船建造的“传统工艺”与“新工艺”的区分，从技术上来划分和判定似乎更合理一些。中国木帆船建造的“传统工艺”指采用中国土生土长的建造工具并依照传承前辈经验来造船的工艺。因此，凡用到前述西方四项新技术中的任何一项或几项建造的船就不是真正传统意义上的古船，因为它不是完全采用“传统工艺”来建造的，所建造的木帆船也就不能笼统称为是继承“传统工艺”的产物，只能称之为仿“传统工艺”造船，只是建造工艺中仿“传统工艺”的程度不同而已。

值得一提的是，中国建造木帆船用桐油灰作艌料的艌缝工艺乃是保存至今的真正的中国木帆船建造的“传统工艺”之一，凸显了中国的传统特色。因此，正确认识使用“传统工艺”来建造中国传统木帆船的真实含义很有必要。鉴于中国木帆船建造的“传统工艺”的濒危现状，造船工匠的意识、造船工艺以及木帆船的制作过程亟须保护，避免失传。我们须尊重文化的原真性，继承中国木帆船建造的“传统工艺”已经成为船史工作者的重大课题。

当下使用真正意义上的中国木帆船建造的“传统工艺”来建造一艘实船使其航行于大海，以实践来证明其不论在航海性能上还是在结构强度上都是实用的和优秀的，可见中国木帆船传统建造工艺的建造实践意义重大，乃是中国木帆船建造技术传承的需要。中国木帆船的建造用“传统工艺”与用“新工艺”相比较，前者不仅技术难度大而且费工费时，建造成本成倍地增加，所以困难较大。但是，尽管难度很大却是人心所向，这是历史赋予我们的使命。

总而言之，中国传统木帆船的建造不一定都是用“传统工艺”，始于近代的中国木帆船的非传统工艺是学习引进西方的比例图纸、螺栓连接、电动工具、尼龙绳索四项新技术的成果，是学习和引进西方先进工艺技术的具体表现，它极大地提高了中国木帆船的建造水平，是中国木帆船建造工艺的历史进步。