神奇的古船建造技术

2023-06-29 06:45周甜
奇妙博物馆 2023年6期
关键词:隔舱桐油水密

周甜

巧妙的榫卯结构

我们首先来了解一下中国古代造船技术中的一个瑰宝——榫卯结构。

榫卯结构是一种巧妙的木结构,它的设计灵感来源于古代家具、建筑等。榫卯结构凸凹结合,可以完美地把两个木构件连接到一起,无需任何金属零件。这种结构不仅坚固,还能有效地控制木件之间的扭动,使船只更加稳固耐用。

船上的榫卯结构

榫卯结构的奥秘在于工匠们精密的测量、切割、打磨和安装。每个榫头和榫眼都必须完美地匹配,结构才能牢固。虽然这种制作工艺非常复杂,但用榫卯结构制作的船只可以经受住大海的风浪,可以使用几百年甚至上千年,经历岁月的洗礼依然坚固如初。

如今,许多古代造船技术已经失传,但是榫卯结构被保留了下来,并在现代船舶制造中得到了广泛应用。

细致的保护伞——捻缝技术

捻缝技术就像一把保护伞,保护着古代中国的船只,让它们能够在大海上自如航行。但这项技术也不简单,它需要工匠具备极大的耐心并细致操作。

工匠们需要对全船所有螺栓孔穴、板缝等加以捻缝。在开始之前,他们要把所有缝隙中的灰尘等杂物吹干净,再加固全船所有的连接螺栓,然后准备好捻缝材料。

捻缝材料中有一种非常重要的材料叫作桐油灰,它能将船板之间的缝隙填满,防止船体漏水,主要成分有桐油、石灰、麻纤维或用高温烧制成的贝壳粉等。

油桐树的花

桐油是从油桐树上提炼所得,这是中国特有的。工匠们会在桐油里掺入石灰和麻纤维等。将石灰与桐油调和,能使桐油聚合而干结,具有很好的填充与隔水效果;而将麻丝或麻织品(如旧渔网)经人工复捣,掺在桐油石灰捻料中,能够增加桐油的附着性,起到防止船板开裂、提高船板的机械强度等作用,所以桐油灰迄今仍是木船捻缝时必需的充填材料。

麻纤维和灰泥混合的材料。

捻缝复原场景

捻缝开始,工匠们首先会在螺栓孔穴内挤进大量麻灰,添实后抹上桐油灰,然后再用软毛刷将桐油灰表面涂抹上桐油,以保证桐油灰外表光洁、密实,使船身坚固且不会出现任何漏水现象。

船体上的板缝也需要捻缝。在开好缝口的板缝内,工匠们会涂刷适量的桐油,再涂抹上麻灰。然后,他们会用双面钝铲将麻绳等敲入板缝内,并通过反复敲打使其充分填满板缝里的空间,直至绳子被打实并固定在板缝中。如果是小型船舶,由于船壳板比较薄,工匠们需要更加小心谨慎,以免将板缝打穿。

板縫

通过捻缝技术的应用,中国古代造船工匠们成功地制造出了坚固耐用的船只,例如我们现在能够在博物馆中看到的明代木船,虽然距今已有数百年时间,但它们的木质坚硬如初。

水密隔舱=安全感

1973年6月,江苏如皋出土了一艘古代的木船,这艘船船体瘦长,长约18米,里面有9个船舱,每个船舱之间设有水密隔舱。经测定和考证,这是唐代的一种在江河中行驶的快速运输船。这艘木船的出土说明我国的水密隔舱造船技术至晚在唐代就已经出现了,具有悠久的历史。现在,水密隔舱技术是世界非物质文化遗产之一。

如皋木船(模型)

水密隔舱简单说就是采用多个隔舱板,将整个船舱分割成各自独立的水密舱区。

船只在航行中若遇碰撞,船底破裂,水就会流进船里,若不能及时堵住破洞,把水排出去,就很有可能连人带船沉入水底。而水密隔舱的出现则给人们带来了满满的安全感,因为即使航行在波涛汹涌的海面上,船体出现了小破洞,船员们也能及时处理。

唐代木船水密隔舱功能分析示意图

复原的明代快船的水密隔舱

那么,这样防水防漏的技术又是怎么做到的呢?还是要从材料和工艺两个方面说起。

建造水密隔舱时要用到的材料主要包括樟木、松木、杉木等,核心技艺则包括了榫接、捻缝等,这些都是极具传统特色的手工艺。

有人说水密隔舱技术是人们从剖开的竹子上得到的灵感,这有一定的道理,因为这种技术的核心在于实现船体结构的独立性:制造相互独立的舱室,再使其紧密相连,就能打造互不透水的船体结构了。这项工艺看似简单实则极其精细,不仅需要“师傅头”的带领,还需要众多工匠紧密配合才能完成。

当船在航行中发生破损时,水密舱壁可以防止水漫延到全船,即使有一两个船舱破损了,水也不会流到其他船舱。同时,多道横舱壁还可以用来分割货舱,堆放货物,也加强了船的总体强度,让出行更加安全。

18世纪末,水密隔舱的设计才开始被欧洲乃至世界各地的造船工艺所吸取。如今,船舶建造工艺已经有了很大的进步,但无论是载重几十万吨的油轮,还是潜入深海的核潜艇,尽管制造材料已改用先进的金属材料,但内部结构还是使用了水密隔舱结构。

这些技术是中国古人智慧的结晶,它们的出现不仅让古代的海上航行更为安全可靠,也给我们留下了珍贵的传统手工艺技能。让我们一同珍惜这些神奇的古船建造技术,并将它们永远传承下去吧!

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