我國(guó)幅員遼闊，海岸線很長(zhǎng)，不只是一個(gè)大陸國(guó)家，而且也是一個(gè)海洋國(guó)家，自古以來(lái)航海事業(yè)就很發(fā)達(dá)。
天文航海技術(shù)
天文航海技術(shù)主要是指在海上觀測(cè)天體來(lái)決定船舶位置的各種方法。我國(guó)古代出航海上，很早就知道觀看天體來(lái)辨明方向。西漢時(shí)代《淮南子》就說(shuō)過(guò)，如在大海中乘船而不知東方或西方，那觀看北極星便明白了。（《齊俗訓(xùn)》：“夫乘舟而惑者，不知東西，見斗極則悟矣。”）晉代葛洪的《抱樸子外篇·嘉遯》上也說(shuō)，如在云夢(mèng)（古地名）中迷失了方向，必須靠指南車來(lái)引路；在大海中迷失了方向，必須觀看北極星來(lái)辨明航向。（“夫群迷乎云夢(mèng)者，必須指南以知道；并乎滄海者，必仰辰極以得反。”）東晉法顯從印度搭船回國(guó)的時(shí)候說(shuō)，當(dāng)時(shí)在海上見“大海彌漫，無(wú)邊無(wú)際，不知東西，只有觀看太陽(yáng)、月亮和星辰而進(jìn)。”一直到北宋以前，航海中還是“夜間看星星，白天看太陽(yáng)”。只是到北宋才加了一條“在陰天看指南針”。
大約到了元明時(shí)期，我國(guó)天文航海技術(shù)有了很大的發(fā)展，已能觀測(cè)星的高度來(lái)定地理緯度。這是我國(guó)古代航海天文學(xué)的先驅(qū)。這種方法當(dāng)時(shí)叫“牽星術(shù)”。牽星術(shù)的工具叫牽星板。
牽星板用優(yōu)質(zhì)的烏木制成。一共十二塊正方形木板，最大的一塊每邊長(zhǎng)約二十四厘米，以下每塊遞減二厘米，最小的一塊每邊長(zhǎng)約二厘米。另有用象牙制成一小方塊，四角缺刻，缺刻四邊的長(zhǎng)度分別是上面所舉最小一塊邊長(zhǎng)的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。比如用牽星板觀測(cè)北極星，左手拿木板一端的中心，手臂伸直，眼看天空，木板的上邊緣是北極星，下邊緣是水平線，這樣就可以測(cè)出所在地的北極星距水平的高度。高度高低不同可以用十二塊木板和象牙塊四缺刻替換調(diào)整使用。求得北極星高度后，就可以計(jì)算出所在地的地理緯度。
元代意大利的馬可波羅由陸路來(lái)我國(guó)，在我國(guó)耽了二十多年后由海路回去。海路航線是經(jīng)我國(guó)南海進(jìn)入印度洋折而往西。馬可波羅當(dāng)時(shí)是搭乘我國(guó)航海家駕駛的我國(guó)船舶回去的。在馬可波羅游記中記載了當(dāng)時(shí)我國(guó)海船和航海的情況。據(jù)游記記載，海船由馬六甲海峽進(jìn)入印度洋后，便有北極星高度的記錄，可見那時(shí)我國(guó)航海家已經(jīng)掌握了牽星術(shù)。明代鄭和七次下“西洋”，“往返牽星為記”?？芍?dāng)時(shí)航行在印度洋中的我國(guó)航海家已經(jīng)十分熟悉牽星術(shù)了。明代牽星，一般都是牽北極星，但在低緯度（北緯六度）下北極星看不見時(shí)，改牽華蓋星（北極星是小熊座a星，華蓋星是小熊座β、γ雙星）。
明代在航海中還定出了方位星進(jìn)行觀測(cè)，以方位星的方位角和地平高度來(lái)決定船舶夜間航行的位置。當(dāng)時(shí)叫觀星法，觀星法也屬牽星術(shù)范圍之內(nèi)。
明代牽星術(shù)的航海記錄，例如從古里（今印度西海岸的科澤科德）到祖法兒（今阿拉伯半島東海岸阿曼的佐法爾）航路，在古里開船，看北極星的高度是六度二十四分（折合今度，下同）。船向西北，船行九百公里到莽角奴兒（今印度西海岸的門格洛爾），看北極星的高度是八度。后船向西北偏西，航行一千五百公里，在大海中，看北極星的高度是十度。又船向正西稍偏北，航行二千一百公里，到祖法兒，看北極星的高度是十二度四十八分。把北極星高度用當(dāng)時(shí)的算法拆算地理緯度，和現(xiàn)在各地的地理緯度基本相合。又從航路來(lái)看，航向和航程也和現(xiàn)在的骯路大致相同。由此可見，明代天文航海技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)。
關(guān)于求天象出沒時(shí)間，明代航海家也有些規(guī)定。流傳下來(lái)的明末抄本航路專書中有太陽(yáng)月亮的出沒時(shí)間表，還有“定太陽(yáng)出沒歌”和“定太陰出役歌”。“定太陽(yáng)出沒歌”文是：
“正九出乙沒庚方；二八出兔沒雞場(chǎng)；
三七出甲從辛沒；四六生寅沒犬藏；
五月出艮歸乾上；仲冬出巽沒坤方；
惟有十月十二月，出辰入申仔細(xì)詳。”
這是把十二個(gè)月的太陽(yáng)出沒時(shí)辰用一首歌訣來(lái)概括。正月、九月太陽(yáng)出在乙時(shí)沒在庚時(shí)，乙時(shí)在卯時(shí)和辰時(shí)之間，庚時(shí)在申時(shí)和西時(shí)之間。又兔指卯時(shí)，雞指酉時(shí)。甲時(shí)在寅時(shí)和卯時(shí)之間，辛?xí)r在酉時(shí)和戌時(shí)之間。犬指戌時(shí)。艮時(shí)在丑時(shí)和寅時(shí)之間，乾時(shí)在戌時(shí)和亥時(shí)之間。巽時(shí)在辰時(shí)和已時(shí)之間，坤時(shí)在未時(shí)和申時(shí)之間。五月是夏至所在的月份，所以太陽(yáng)出的時(shí)間要早，沒的時(shí)間要晚。仲冬是十一月，是冬至所在的月份，所以太陽(yáng)出的時(shí)間要晚，沒的財(cái)間要早。這樣計(jì)時(shí)和天象實(shí)際相比是有些誤差的，但大致還適用。
據(jù)明代一些航海書籍記載，遠(yuǎn)洋海船上各色人員俱備，其中陰陽(yáng)官、陰陽(yáng)生專管觀測(cè)天象。明末流傳的小說(shuō)《三寶太監(jiān)西洋記通俗演義》中記載，“觀星斗陰陽(yáng)宮十員”。又說(shuō)：”每一號(hào)船上面有三層天盤，每一層天盤里面擺著二十四名官軍，日上看風(fēng)看云，夜來(lái)觀星觀斗。”雖然這是一部小說(shuō)，但多少也反映了明代航海中一些實(shí)際情況。
地文航海技術(shù) 
我國(guó)古代地文航海技術(shù)的成就，包括航行儀器如航海羅盤、計(jì)程儀、測(cè)深儀的發(fā)明和創(chuàng)造，以及針路和海圖的運(yùn)用等。
航海羅盤是我國(guó)發(fā)明的。我國(guó)發(fā)明指南針后，很快使用到航海上。北宋時(shí)的指南浮針，也就是后來(lái)的水羅盤。宋代朱或敘述宋哲宗元符二年到徽宗崇寧元年（公元1099年到1102年）間的海船上已經(jīng)使用指南針。宣和五年（公元1123年）徐兢到朝鮮去回國(guó)后所著《宣和奉使高麗圖經(jīng)》中描寫這次航海過(guò)程說(shuō)：晚上在海洋中不可停留，注意看星斗而前進(jìn)，如果天黑可用指南浮針，來(lái)決定南北方向。這是目前世界上用指南針航海的兩條最早記錄，比公元1180年英國(guó)的奈開姆記載要早七八十年。
航海羅盤上定二十四向，二十四向我國(guó)漢代早有記載。北宋沈括的地理圖上也用到這二十四向。把羅盤三百六十度分做二十四等分，相隔十五度為一向，也叫正針。但在使用時(shí)還有縫針，縫針是兩正針夾縫間的一向，因此航海羅盤就有四十八向。大約南宋時(shí)已有這四十八向的發(fā)明了。四十八向每向間隔是七度三十分，這要比西方的三十二向羅盤在定向時(shí)精確得多。所以三十二向的羅盤知識(shí)在明末雖從西方傳進(jìn)來(lái)，但是我國(guó)航海家一直用我國(guó)固有的航海羅盤。
古時(shí)船上放羅盤的場(chǎng)所叫針房，針房一般人員不能隨便進(jìn)去。掌管羅盤的人叫火長(zhǎng)。明代《西洋番國(guó)志》中說(shuō)：要選取駕駛?cè)藛T中有下海經(jīng)驗(yàn)的人做火長(zhǎng)，用作船師，方可把針經(jīng)圖式叫他掌握管理。“事大責(zé)重，豈容怠忽。”可見航海羅盤是海船上的一個(gè)重要設(shè)備。
計(jì)程儀又叫測(cè)程儀。
三國(guó)時(shí)期吳國(guó)海船航行到南海一帶去，有人寫過(guò)《南州異物志》一書，書中有這樣的記載：在船頭上把一木片投入海中，然后從船首向船尾快跑，看木片是否同時(shí)到達(dá)，來(lái)測(cè)算航速航程。這是計(jì)程儀的雛型。一直到明代還是用這個(gè)方法，不過(guò)規(guī)定更具體些，就是以一天一夜分為十更，用點(diǎn)燃香的枝數(shù)來(lái)計(jì)算時(shí)間，把木片投入海中，人從船首到船尾，如果人和木片同時(shí)到，計(jì)算的更數(shù)才標(biāo)準(zhǔn)，如人先到叫不上更，木片先到叫過(guò)更。一更是三十公里航程。這樣便可算出航速和航程。
我國(guó)古代這種計(jì)程的方法，和近代航海中扇形計(jì)程儀構(gòu)造很相近似。扇形計(jì)程儀也是用一塊木板（扇形），不過(guò)用和全船等長(zhǎng)的游線系住投入海中，然后用沙時(shí)計(jì)計(jì)算時(shí)間。沙時(shí)計(jì)一倒轉(zhuǎn)是十四秒。在游線上有記號(hào)，從游線長(zhǎng)度算出航速和航程。我國(guó)古代用香枝（也叫香漏），西方近代用沙時(shí)計(jì)（也叫沙漏），兩者實(shí)在是異曲同工。
我國(guó)至遲在唐代末年已有測(cè)深的設(shè)備。一種是“下鉤”測(cè)深，一種是“以繩結(jié)鐵”測(cè)深。深度達(dá)到六十多尺，這還是淺水測(cè)深。再稍晚一些，有記載說(shuō)用綱下水測(cè)深，“綱長(zhǎng)五十余丈，才及水底。”綱是大繩，五十多丈，在已是深水測(cè)深了。
南宋末年吳自牧的《夢(mèng)粱錄》上說(shuō)：如果航海到外國(guó)做買賣，從泉州便可出洋。經(jīng)過(guò)七洲洋，“船上測(cè)水深約有七十余丈”。當(dāng)時(shí)測(cè)水這樣深，可見我國(guó)宋代已經(jīng)有比較熟練的深水測(cè)深技術(shù)了。
宋代已經(jīng)有針路的設(shè)計(jì)。航海中主要是用指南針引路，所以叫做“針路”。記載鐵路有專書，這是航海中月積月累而成。這些專書后來(lái)有叫“針經(jīng)”，有叫“針譜”，也有叫“針策”的。
凡是針路一般都必寫明：某地開船，航向，航程，船到某地。航向的名稱有下列各種：?jiǎn)蜗虻模袉吾槪ㄒ灿薪械め樀模?，或叫正針。雙向的，以相鄰兩向并稱，就是上文提到的縫針。兩個(gè)航向合稱時(shí)，有四種情況：第一，先單向后雙向；第二，先雙向后單向；第三，兩個(gè)都是單向；第四，兩個(gè)都是雙向。還有超過(guò)兩個(gè)航向合稱的。航程都用更計(jì)算。船到某地，就用四種不同稱號(hào)：第一，平，并靠的意思；第二，取，經(jīng)過(guò)的意思；第三，見，望見的意思；第四，收，到達(dá)的意思。船舶在晚間航行時(shí)，要把牽星記錄寫入針路里。又在航行過(guò)程中還要不斷測(cè)量水深，也要寫入針路。
現(xiàn)在把明代《籌海圖編》記載由太倉(cāng)到日本的針路舉例摘錄如下：“太倉(cāng)港口開船，用單乙針，一更，船平吳淞江。用單乙針及乙卯針，一更，平寶山，到南匯嘴。用乙辰針出港口，打水①六七丈，沙泥地是正路，三更，見茶山。自此用坤申及丁未針，行三更，船直至大小七山，灘山在東北邊。灘山下水深七八托②，用單丁針及丁午針，三更，船至霍山。……”這段文字不算難懂?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)好幾種針路抄本，包括東洋和西洋的，我們要進(jìn)一步研究。十六世紀(jì)初葡萄牙人航行于東南亞時(shí)，襲用了我國(guó)航海家所用的針路。
至于海圖，北宋徐兢《宣和奉使高麗圖經(jīng)》上己有海道圖，這是我國(guó)航海海圖最早的記載，可惜原圖已失傳。我國(guó)現(xiàn)存最早的海道圖是明初《海道經(jīng)》里附刻的“海道指南圖”。
明茅元儀輯《武備志》二百
四十卷，卷末附有“自寶船廠開船從龍江關(guān)出水直抵外國(guó)諸番圖”，這就是著名的“鄭和航海圖”。圖上的航程地理，和明代祝允明（1460—1526）《前聞?dòng)洝匪浶挛迥辍豆?430年）鄭和末一次下“西洋”相合，推測(cè)這圖大概是十五世紀(jì)中葉的作品。“鄭和航海圖”已蜚聲中外，研究十五世紀(jì)中外交通史和航海技術(shù)史，都把這幅海圖作為重要的依據(jù)。
明末有些古籍記有“各處州府山形水勢(shì)深淺泥沙礁石之圖”，“靈山往爪哇山形水勢(shì)法圖”，“新村爪哇至瞞刺加山形水勢(shì)之圖”，“彭坑山形水勢(shì)之圖”等，這些圖都只保留了文字記載，原圖都失傳了。從這些海圖的文字說(shuō)明看，當(dāng)時(shí)海圖上都注明海上危險(xiǎn)物（比如“有草嶼”、“有蘆荻”等），淺灘（比如“灣內(nèi)淺可防”、“有泥淺”等），暗礁（比如“有沉礁在港口不可近”、“有沉礁打浪”等），沙州（比如“有沙礁”）以及巖石（比如“有老古石”、“有古老石岸”等）。這些和近代海圖上的要求大致符合。
清代前期保存下來(lái)的海圖，有西南洋各番針路方向圖一幅，彩繪紙本，時(shí)代大約在康熙五十年到五十四年（公元1711年到1715年）間，有東洋南洋海道圖一幅，也是彩繪紙本，時(shí)代大約在康熙五十一年到六十一年（公元1712年到1722年）間。這兩幅海圖現(xiàn)在都保存在北京故宮。
船型
中國(guó)是世界上造船歷史最悠久的國(guó)家之一。在歷史上，中國(guó)木船船型十分豐富多彩。到本世紀(jì)五十年代估計(jì)有千種左右，僅海洋漁船，船型就有二三百種之多。我國(guó)古代航海木帆船中的沙船、鳥船、福船、廣船，是最有名的船舶類型，尤以沙船和福船馳名于中外。
沙船在唐代出現(xiàn)于江蘇崇明。它的前身，可以上溯到春秋時(shí)期。沙船在宋代稱“防沙平底船”，在元代稱“平底船”，明代才通稱“沙船”。
沙船載重量，一般記載說(shuō)是四千石到六千石（約合五百噸到八百噸），一說(shuō)是二千石到三千石（約合二百五十噸到四百噸），元代海運(yùn)大船八九千石（一千二百噸以上）。清代道光年間上海有沙船五千艘，估計(jì)當(dāng)時(shí)全國(guó)沙船總數(shù)在萬(wàn)艘以上。沙船運(yùn)用范圍非常廣泛，沿江沿海都有沙船蹤跡。元明海運(yùn)最盛時(shí)期年運(yùn)量達(dá)三百五十萬(wàn)石以上。遠(yuǎn)洋航線沙船也很活躍。早在宋代以前公元十世紀(jì)初，就有中國(guó)沙船到爪哇的記載。在印度和印度尼西亞都有沙船類型的壁畫。二十世紀(jì)初有人認(rèn)為，當(dāng)時(shí)從我國(guó)北方到新加坡航線上的沙船，就是中世紀(jì)以前從我國(guó)到紅海以及東非港口貿(mào)易的那種船。
公元十五世紀(jì)初的明代初年，鄭和七次下“西洋”，二十多年間訪問(wèn)了三十多國(guó)，在世界航海史上寫下了光輝的一頁(yè)。每次出動(dòng)船艦一百多艘或兩百多艘，其中寶船四十多艘或六十多艘，共載兩萬(wàn)七千多人。當(dāng)時(shí)在南京和太倉(cāng)造船，集中在太倉(cāng)劉家港整隊(duì)出海。鄭和寶船長(zhǎng)約一百五十米，舵桿長(zhǎng)一一·○七米，張十二帆，這是最大的沙船了。
五桅沙船。
沙船有許多特點(diǎn)：第一，沙船底平能坐灘，不怕擱淺。在風(fēng)浪中也安全。特別是風(fēng)向潮向不同時(shí)，因底平吃水淺，受潮水影響比較小，比較安全。第二，沙船能調(diào)俄使斗風(fēng)（詳見船舶動(dòng)力一節(jié)），順風(fēng)逆風(fēng)都能航行，甚至逆風(fēng)頂水也能航行，適航性能好。第三，船寬初穩(wěn)性大，又有各項(xiàng)保持穩(wěn)性的設(shè)備，所以穩(wěn)性最好。第四，多桅多帆，帆高利于使風(fēng)，吃水淺，阻力小，快航性好。
沙船方頭方尾，俗稱“方艄”；甲板面寬敞，型深小，干舷低；采用大梁拱，使甲板能迅速排浪；有“出艄”便于安裝升降舵，有“虛艄”便于操縱艄篷：多桅多帆，航速比較快，舵面積大又能升降，出海時(shí)部分舵葉降到船底以下，能增加舵的效應(yīng)，減少橫漂，遇淺水可以把舵升上。沙船采用平板龍骨，比較弱，寬厚是同級(jí)繒船艍船的百分之四五十，而大（是沙船兩舷前后縱通材，非常粗壯堅(jiān)實(shí)）特別多，大中型沙船每側(cè)有大四根到六根，直壓到頭，川口鑲口（沙船艙口前后的縱通材）也很粗壯，直通前后。因而結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍比其他同級(jí)航海帆船大。采用多水密隔艙以提高船的抗沉性。七級(jí)風(fēng)能航行無(wú)礙，又能耐浪，所以沙船航程遠(yuǎn)達(dá)非洲。
福船是一種尖底海船，以行駛于南洋和遠(yuǎn)海著稱。宋人說(shuō)：“海舟以福建為上。”明代我國(guó)水師以福船為主要戰(zhàn)船。古代福船高大如樓，底尖上闊，首尾高昂，兩側(cè)有護(hù)板。全船分四層，下層裝土石壓艙，二層住兵士，三層是主要操作場(chǎng)所，上層是作戰(zhàn)場(chǎng)所，居高臨下，弓箭火炮向下發(fā)，往往能克敵制勝。福船首部高昂，又有堅(jiān)強(qiáng)的沖擊裝置，乘風(fēng)下壓能犁沉敵船，多用船力取勝。福船吃水四米，是深海優(yōu)良戰(zhàn)艦。1974年七八月間，福建泉川灣后渚港發(fā)掘出一艘宋代海船，尖底而船身扁闊，平面近似橢圓形，頭尖尾方，從龍骨到舷側(cè)有船板十四行，一到十行是兩層船板疊合，十一到十三行是三層船板疊合，三層總厚度十八厘米（里層八厘米，中層五厘米，外層五厘米），用三層板是防水線附近波浪沖擊，這和沙船用大甚至用護(hù)是一個(gè)道理。船板搭接和平接兩種方法混合使用。板縫有麻絲、竹茹和桐油灰搗成的艌合物。泉州古船十三艙，復(fù)原以后的船長(zhǎng)三四·五五米，寬九·九米，深三·二七米，排水量三七四·四噸。
公元七世紀(jì)的唐代，我國(guó)海船就以體積大、載量多、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗風(fēng)力強(qiáng)聞名于世。此后，阿拉伯商人常乘中國(guó)帆船往來(lái)于東南亞一帶。九世紀(jì)中葉晚唐時(shí)期以后，我國(guó)建造的大海船更為許多亞非國(guó)家的人民所樂于乘坐。宋元時(shí)期，我國(guó)造船業(yè)又進(jìn)一步發(fā)展。許多外國(guó)朋友往往用“世界最進(jìn)步的造船匠”來(lái)稱譽(yù)我國(guó)船工。
我國(guó)古代造船技術(shù)的特點(diǎn)，是能創(chuàng)造出可以適應(yīng)各種不同地理環(huán)境、各種不同性能要求的優(yōu)良船型。例如，周代的方舟，是一種雙體船。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期有舫船，也是兩船并連在一起的雙體船，不僅能提高穩(wěn)性，更便于裝貨載人。漢代的樓船非常高大雄壯。三國(guó)時(shí)期海上大船長(zhǎng)二十多丈。晉代盧循（？—411）作八槽艦。南北朝時(shí)期祖沖之作千里船。唐代有海鶻船，又出現(xiàn)新型漕船叫歇艎支江船。宋代最大的車船（槳輪船）
，長(zhǎng)三十六丈，寬四丈一尺。明代有鄭和寶船，還有兩頭船、蜈蚣船、連環(huán)舟、子母舟以及其他新型船艦。連壞舟分前后兩截，前截沖炸敵船，后截脫壞駛回。連壞舟還長(zhǎng)時(shí)期地用于民間運(yùn)輸，也很方便，在彎曲小河中可以分成兩截，便于轉(zhuǎn)彎。子母舟后部中空藏小船，人敵陣后發(fā)火和敵船同毀，戰(zhàn)士乘小船返回。
我國(guó)船工還善于吸取兒種優(yōu)良船型的優(yōu)點(diǎn)，綜合起來(lái)，創(chuàng)造新船型。例如宋代的江海兩用船，就是采用湖船底、戰(zhàn)船蓋、海船頭尾的新船型。又如清初康熙年間的福州運(yùn)木船，又稱三不像船，它不像沙船，不像鳥船，不像蛋船，實(shí)際上就是吸取了這三種船型的優(yōu)點(diǎn)創(chuàng)造出來(lái)的新船型。
船舶設(shè)計(jì)
宋代文獻(xiàn)中曾出現(xiàn)“船樣”二字：“溫州言，制置司降下《船樣》二本，仰差官買木，于本州有管官錢內(nèi)各做海船二十五只”，這里記載的《船樣》可能主要還是船圖和工料定額。另外還有提到“戰(zhàn)船木樣”，那就顯然是指木制船模了。
明代《南船紀(jì)》、《龍江船廠志》、《漕船志》中，記載的工料定額、尺寸、數(shù)量十分詳盡，但是沒有涉及船舶設(shè)計(jì)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有關(guān)船舶設(shè)計(jì)的歷史文獻(xiàn)是清初的記載，它可說(shuō)是我國(guó)封建社會(huì)后期傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)的代表作，表現(xiàn)了我國(guó)船工的智慧和創(chuàng)造性。
清初，福建
趕繒船的設(shè)計(jì)，是我國(guó)古代福船系統(tǒng)設(shè)計(jì)放樣的精華。趕繒船的龍骨是有彎度的，先決定龍骨長(zhǎng)短，后決定彎度。先由船長(zhǎng)決定龍骨總長(zhǎng)度，再按比例決定三段龍骨長(zhǎng)度。其次便要決定龍骨兩端的起橇（起翹），根據(jù)前后起橇就決定了龍骨的彎度。我們知道，三角形已知兩邊和高是不難畫出的。以前起橇作高，前龍骨和中龍骨作兩邊，畫出一個(gè)三角形；再甩后起橇、中龍骨和后龍骨又畫出一個(gè)三角形。把兩個(gè)三角形相同的一邊（中龍骨）重合起來(lái)，再描繪平滑曲線，如上圖所示，便繪出龍骨縱剖面圖。
趕繒船的橫剖面，設(shè)計(jì)和繪制程序如下：設(shè)梁頭（船上的橫梁）長(zhǎng)若干，這就是上平墨長(zhǎng)度（上平線，墨是墨線）。每上平墨一丈配下平墨（下平線）若干。上下平墨互相平行，兩端兩兩連接起來(lái)就是邊墨（邊線）。上下平墨間的垂直距離等于艙深減去雞胸，這就得出上下平墨間的距離。又有所謂“樣橇”，就是為了把水艕圓轉(zhuǎn)處畫得肥圓一些的起橇。樣橇是邊墨和下平墨的交點(diǎn)到水艕圓轉(zhuǎn)處的垂直距離（和邊墨垂直）。如圖所示，畫出上下平墨、邊墨、雞胸、樣橇以后，再把上平墨兩端，雞胸下端，兩個(gè)樣橇外端，五點(diǎn)連成一條平滑曲線，這一條平滑曲線和上平墨就構(gòu)成了船舶橫剖面單線圖。由四大梁頭處的四個(gè)橫剖面（四大梁頭指頭禁梁、駛風(fēng)梁、官艙粱、尾禁梁），以及龍骨縱中剖面，構(gòu)成趕繒船的基本線型圖。
此外，在邊墨的中點(diǎn)畫一根和邊墨垂直的線，叫班胸，可以使水線附近的弧度更加肥滿一些。
這種傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)方法是我國(guó)船工創(chuàng)造的具有民族風(fēng)格的古代船舶設(shè)計(jì)方法。它的特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便，效果良好，整體局部巧妙結(jié)合。以船舶的橫剖面為例，變更上下平墨和邊墨圍界起來(lái)的梯形，是橫剖面的整體變更。變更樣橇、班胸等的長(zhǎng)短，那是局部調(diào)整。把整體變更和局部調(diào)整靈活地互相結(jié)合起來(lái)，就形成了一套十分簡(jiǎn)便而又巧妙的設(shè)計(jì)方法。它體現(xiàn)了我國(guó)船工的智慧和創(chuàng)造性。
至于我國(guó)各個(gè)地區(qū)各種船型的設(shè)計(jì)，往往采用各種不同的設(shè)計(jì)模數(shù)，一代一代地傳授下來(lái)，而采用哪一種尺度作基數(shù)，那是各不相同的。
船舶建造
南京市漢中門挹江門之間的三漢河中保村，相傳是寶船廠遺址。遺址上分布著許多長(zhǎng)方形大型水塘，依次稱一、二、……有幾個(gè)塘長(zhǎng)二百到二百四十米，寬二十七到三十五米，深二米左右，當(dāng)?shù)鼐用穸贾肋@是建造寶船的地方，至今仍有“上四塢”、“下四塢”的名稱。在這幾個(gè)大船塢遺址當(dāng)中，1953年、1957年和1965年先后發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)一一·○七米的大舵桿以及殘損的絞關(guān)木（復(fù)原長(zhǎng)四·七五米）等船上設(shè)備構(gòu)件。這八個(gè)大船塢可以說(shuō)是我國(guó)古代勞動(dòng)人民制造寶船的歷史見證。
在造船過(guò)程中設(shè)計(jì)船模，以及利用船塢造船，歷史文獻(xiàn)累有記載。宋代有黃懷信用大船塢修理大船，明代有“二十五日出塢，塢那造船之所”等記載。金代張中彥“手制小舟，才數(shù)寸許，……”記述了建造船舶先制船舶模型的過(guò)程。這比戰(zhàn)船“木樣”的記述更加明確地表示了設(shè)計(jì)建造船舶的程序。由此上溯到秦漢時(shí)期，漢墓中幾次發(fā)現(xiàn)的木制、陶制船舶明器，類似船舶模型。這至少可以說(shuō)當(dāng)時(shí)在造船過(guò)程中已經(jīng)具備了先制造船模的條件。而廣州秦漢造船工場(chǎng)遺址的發(fā)現(xiàn)，似乎更加足以證明，在歷史上我國(guó)船工很早就利用船臺(tái)造船，利用滑道使船舶下水了。
1974年底在廣州市發(fā)掘的秦漢造船工場(chǎng)遺址，是一個(gè)規(guī)模巨大的古代船舶工場(chǎng)，有三個(gè)平行排列的造船臺(tái)，還有木料加工場(chǎng)地。船臺(tái)和滑道相結(jié)合，外形和鐵路相似，由枕木、滑板和木墩組成。枕木分大小兩種?；鍖捑嗫梢哉{(diào)節(jié)。一號(hào)船臺(tái)兩滑板中心間距一·八米，船的寬度應(yīng)是三·六到五·四米；二號(hào)船臺(tái)兩滑板中心間距二·八米，能造五·六到八·四米寬的船?；迳掀街脙尚谐屑艽w的木墩，共十三對(duì)，兩兩相對(duì)排列，高一米左右。在船底鉆孔、打釘、艌縫，有這樣的高度是比較合適的。
一號(hào)船臺(tái)南側(cè)有木料加工場(chǎng)地，場(chǎng)地上有烘彎木料的“彎木地牛”結(jié)構(gòu)。還出土了劃線鉛塊，這是下料時(shí)劃線用的。造船臺(tái)出土鐵鑄、鐵鑿、鐵釘和艌縫用的“掙鑿”，此外還有方錐形木垂球（取垂線用）。
秦漢時(shí)期相當(dāng)規(guī)模的造船基礎(chǔ)，為以后唐宋時(shí)期我國(guó)遠(yuǎn)洋帆船的高度發(fā)展創(chuàng)造了很好的條件，這就使我國(guó)航海木帆船在太平洋和印度洋上聲譽(yù)卓著達(dá)一千年以上。
船舶性能
我國(guó)古代船舶有很好的性能，主要有以下四點(diǎn)：
第一，快航性。如江蘇沙船由于多桅多篷，篷又高，能充分利用風(fēng)力，船體吃水又淺，阻力小，所以快航性好。鳥船頭小肚膨，身長(zhǎng)體直，由于型線比較好，在速度方面和沙船、唬船差不多一樣快。明清時(shí)期各種船型當(dāng)中具有快航性能的不少，如淮揚(yáng)課船、江西紅船等內(nèi)河船，也都具有快航的特點(diǎn)。
第二，抗沉性。我國(guó)古代船舶的抗沉性是世界聞名的。唐代的船已用桐油石灰艌縫，使船舶具有很好的抗沉性。有人認(rèn)為晉代八槽艦就是八個(gè)不漏水的艙（水密隔艙），雖然沒有確切的證明，但是當(dāng)時(shí)的確已經(jīng)具備制造水密隔艙的條件。宋元時(shí)期我國(guó)船舶的水密隔艙蜚聲中外，許多外國(guó)朋友提到中國(guó)船，就要稱譽(yù)中國(guó)船的抗沉性和水密隔艙（一艙兩艙漏水，不至于全船沉沒）。而西方到十八世紀(jì)才有水密隔艙。
第三，適航性。我國(guó)古代的船舶船型眾多，多能因地制宜。各種不同船型能適應(yīng)各種不同的地理環(huán)境。例如北方沿海多沙灘，我國(guó)船工就創(chuàng)造了平底沙船，少擱無(wú)礙。不管順風(fēng)逆風(fēng)，甚至逆風(fēng)頂水，也能航行。至于各水系的內(nèi)河船，適航性能好的也很多。
第四，穩(wěn)定性。宋代大龍舟用壓艙鐵八十萬(wàn)斤才能保持船舶的穩(wěn)定性。福船分四層，最下層裝士石壓艙。這說(shuō)明我國(guó)船工對(duì)于船舶的穩(wěn)定性一向予以極大的注意。
公元九世紀(jì)以前，唐代海鶻船兩舷有浮板，起穩(wěn)定作用，這是披水板的起源。宋代海鶻船圖每側(cè)浮板四到六具，到明代已經(jīng)簡(jiǎn)化為一具。這就是披水板，遮稱橇頭。后來(lái)，到明清之際，船底增設(shè)了梗水木兩根，有如今天的舭龍筋，起穩(wěn)定作用。梗水木的出現(xiàn)是一大進(jìn)步。沙船又備有竹制太平籃，平時(shí)懸掛船尾，遇風(fēng)浪時(shí)裝石塊放置水中，使船不搖蕩。因此，中國(guó)船的安全平穩(wěn)在當(dāng)時(shí)獲得了世界好評(píng)。
船舶動(dòng)力
充分和靈巧地利用風(fēng)力，是我國(guó)古代船舶技術(shù)高度發(fā)展的標(biāo)志之一。利用人力推進(jìn)時(shí)，從槳、楫發(fā)展到櫓是一大進(jìn)步。俗話說(shuō)“一櫓三槳”，說(shuō)明櫓的效率是槳的兩倍甚至三倍。用槳?jiǎng)澊话胱鰧?shí)功，一半做虛功；而櫓的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程都是做實(shí)功，使船舶推進(jìn)工具的效率大大提高。秦漢造船遺址，漢代樓船，以及高效率推進(jìn)工具櫓的出現(xiàn)、船尾舵的出現(xiàn)和風(fēng)帆的使用，說(shuō)明我國(guó)古代造船技術(shù)到漢代已經(jīng)成熟了。
漢魏時(shí)期，我國(guó)船工就經(jīng)常把帆轉(zhuǎn)到一定的角度，它的使用面積是隨風(fēng)力大小而增減的。
宋人說(shuō)：“風(fēng)有八面，唯當(dāng)頭不可行。”這說(shuō)明十三世紀(jì)以前我國(guó)在使用風(fēng)力方面，除當(dāng)頭風(fēng)以外，其余七面都可以行船。而西方的帆船，到十六世紀(jì)以后才能做到這一點(diǎn)。
至于逆風(fēng)行船，在我國(guó)已有四百年以上的歷史。逆風(fēng)行船的記載首見于沙船。“沙船能調(diào)俄使斗風(fēng)！”逆風(fēng)行船必須戧走（斜行），否則不能前進(jìn)。為了保持正確航向，又必須“調(diào)戧”（輪流換向），必須走“之”形航線。逆風(fēng)行船，披水板、船尾舵和風(fēng)帆要密切配合。
二桅沙船兩舷各裝披水板一塊，調(diào)戧時(shí)輪流使用下風(fēng)一側(cè)的披水板。把披水板放落水中，伸到船底之下，以增加船舶橫向移動(dòng)的阻力，來(lái)減少船舶偏航角度。
我國(guó)船工曾經(jīng)創(chuàng)造了各種不同形式的風(fēng)帆。例如同是沙船，而風(fēng)篷不同：內(nèi)河沙船風(fēng)篷狹長(zhǎng)；外海沙船風(fēng)篷比較寬而短，大約寬一倍，短三分之一左右。大概因?yàn)楹ｏL(fēng)強(qiáng)勁，海船風(fēng)篷必須降低風(fēng)壓中心。我國(guó)南海帆船的風(fēng)篷，把下風(fēng)的邊緣做成折角或曲線形，上部比較小而下部比較寬大，使風(fēng)壓中心降低，船就不易被風(fēng)吹翻。
風(fēng)帆的利用，從初期的單桅單帆說(shuō)，帆不大，船跑得不快。后來(lái)逐步發(fā)展到三帆、四帆、五帆、七帆，甚至十二帆。人們并發(fā)現(xiàn)帆掛桅頂最有效。所謂“頭巾頂可以提吊船身輕快”，順風(fēng)時(shí)使用“頭巾頂”航行速度就加快。在大篷的兩邊加“插花”，可使船身不欹側(cè)。“插花”多在旁風(fēng)時(shí)使用。大篷下面再加“篷裙”，更能降低風(fēng)壓中心。
風(fēng)篷增多固然可以充分利用風(fēng)力，但同時(shí)也增加了操作的復(fù)雜性，加重了船工的勞動(dòng)。如遇風(fēng)暴突然來(lái)臨，不能把帆及時(shí)降下，就有折桅翻船的危險(xiǎn)。于是又逐步簡(jiǎn)化到一桅只有一帆，而帆的面積加大，使得既能充分利用風(fēng)力，又便于操作和節(jié)省勞力。明代公元十五世紀(jì)以后，我國(guó)帆船的篷帆便逐漸簡(jiǎn)化。從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，又從復(fù)雜進(jìn)步到在同等效率下力求簡(jiǎn)化，這是事物發(fā)展的一般規(guī)律。
在古代，我國(guó)船舶動(dòng)力大多使用風(fēng)力，特別是長(zhǎng)途航行。至于短途航行，卻多使用槳櫓。而槳輪船（車船）的出現(xiàn)，在一千多年當(dāng)中也發(fā)揮過(guò)巨大的作用。
南北朝時(shí)期祖沖之造千里船，日行一百多里。千里船可能是一種槳輪船。唐代李皋（733—792）創(chuàng)造槳輪船，史書記載十分明確：“為戰(zhàn)艦，扶二輪踏之，翔風(fēng)破浪，疾若掛帆席。”（《舊唐書·李皋傳》）槳輪船到南宋就有了較大規(guī)模的發(fā)展。在洞庭湖起義的農(nóng)民領(lǐng)袖楊么（？—1135），他的部下高宣曾經(jīng)創(chuàng)造許多槳輪船。宋代大型的槳輪船長(zhǎng)二三十丈，可容戰(zhàn)士七八百人。楊么的槳輪船有樓兩三重，載一千多人，吃水一丈左右。槳輪船車數(shù)從四車、八車增到二十車、二十四車、三十二車。當(dāng)時(shí)還有一種飛虎戰(zhàn)艦是四車船，四輪兩軸，每一輪槳一般有八葉槳片。以后一直到清末二十世紀(jì)初，我國(guó)南方地區(qū)還曾有過(guò)少量槳輪船。槳輪船的動(dòng)力是用人力，不如帆船使用風(fēng)力經(jīng)濟(jì)，因此，雖然在一定時(shí)期里面也曾形成高潮，但是終于未能十分廣泛地使用。
槳輪船也叫明輪船，是把槳楫改成槳輪推進(jìn)，把槳楫的間歇推進(jìn)改成槳輪的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)（連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)）。槳輪船的出現(xiàn)是船舶推進(jìn)技術(shù)上的一次重大進(jìn)步。從唐代李皋算起，我國(guó)創(chuàng)造槳輪船比西方槳輪船的出現(xiàn)要早七八百年，歐洲到十五、十六世紀(jì)才有槳輪船出現(xiàn)。
船舶的動(dòng)力問(wèn)題解決了以后，同樣重要的是航行方向問(wèn)題。
這個(gè)問(wèn)題又可分兩個(gè)方面，一是掌握航向，一是辨別方向。掌握航向靠舵。我們知道，用槳櫓推進(jìn)的船舶，可以不需要船尾舵：而帆船卻非有船尾舵不可。在我國(guó)，漢代陶船明器（廣州漢墓出土）上的船尾舵，可以明顯地看出由“梢”發(fā)展成舵的跡象，它標(biāo)志著當(dāng)時(shí)船尾舵的出現(xiàn)。我國(guó)船工創(chuàng)造船尾舵比西方約早四個(gè)世紀(jì)。以后逐步發(fā)展，甚至有了正舵、副舵、三副舵。兩千多年來(lái)，我國(guó)船工創(chuàng)造了各種形式的舵，如升降舵、平衡舵、開孔舵等各種式樣。平衡舵和開孔舵都可以降低轉(zhuǎn)舵力矩，使轉(zhuǎn)舵省力。我國(guó)在唐宋時(shí)期已經(jīng)有平衡舵。
至于用指南針辨別方向，那更是我國(guó)航海技術(shù)的突出成就。航海船舶沿海岸航行，不需要辨別方向的儀器，老舵工熟悉沿海岸水域的海水深淺，看海岸遠(yuǎn)近趨深避淺，船上往往只有舵工。在大洋中航行，舵工掌舵就要聽“火長(zhǎng)”指揮（火長(zhǎng)就是現(xiàn)今所謂“領(lǐng)航員”）。所謂“惟憑針盤而行，乃火長(zhǎng)掌之”，說(shuō)的就是這個(gè)情況。在大洋中航行，一望無(wú)邊，指南針就成為必不可少的航行儀器。“夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。”（朱或：《萍州可談》）指南針是我國(guó)四大發(fā)明之一，在宋代用于航海，是我國(guó)航海技術(shù)的卓越成就，比西方要早兩個(gè)世紀(jì)。
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