中国水密隔舱福船制造技艺
福船水密隔舱结构模型
图源:泉州海外交通史博物馆
水密隔舱技术是福船建造最为关键之处,其采用隔舱板将船舱分成互不透水的不同舱区,确保船在受损时仍能保持浮力,极大提高了航海的安全性。水密隔舱技术的发明为宋元时期泉州海上丝绸之路的繁盛发挥了积极作用。
宋元时期,中国的远洋木帆船备受各国商人、使节的青睐,其重要原因就是中国帆船中采用了一种独特的水密隔舱结构,增强了船舶航行的安全性。泉州海上交通开发较早,造船业发达。宋元时期的泉州港(刺桐港)被称为“东方第一大港”。据清嘉庆年间蔡永蒹所撰《西山杂志》之“王尧造舟”载:“天宝中,王尧于勃泥运来木材为林銮造舟。舟之身长十八丈,次面宽四丈二尺许,高四丈五尺余,底宽二丈,作尖圆形。桅之高十丈有奇。银镶舱舷十五格,可贮货品三至四万担之多。”该史料记载了唐天宝年间泉州所造海船的情况,其中“十五格”即为十五个隔舱。这是目前所见关于泉州地区海船中采用隔舱的最早记载。
泉州宋船的数字化轮廓图
图源:泉州海外交通史博物馆
1974年,泉州湾后渚港出土了一艘宋代远洋货船残体,其舱位保存完好,已具有极为完善的水密隔舱结构。
1982年试掘的泉州法石宋代古船中,同样发现有水密隔舱结构。以上两艘古船的发掘无可辩驳地证明:最迟于宋代,泉州所造海船已采用成熟的水密隔舱结构。
1974 年泉州湾宋代海船发掘现场
图源:泉州海外交通史博物馆
所谓水密隔舱,就是船舱中以隔舱板分隔的彼此独立且互不透水的一个个舱区。就一个单独的水密隔舱而言,它由隔舱板、船壳板、水底板、船甲板围成,构成一个相对独立的空间。
隔舱板的位置与隔舱的尺寸大小与舱的用途密切相关,隔舱板一般设置在船壳板弯曲的拐点处,用以支撑船壳板,从而增加船体的强度与刚度。对于整艘木帆船而言,水密隔舱的数量与船的大小、用途有关,船只越大隔舱越多,载客为主的船舶要比货船具有更多的水密隔舱。
福船的水密隔舱结构(图上有肋骨、隔舱板、桅杆底座等)
图源:泉州海外交通史博物馆
水密隔舱海船制造技术在木帆船的建造过程中包括有船型设计、选料、建造工艺等基本内容。
船型设计多由造船师傅凭借自身经验及代代口耳相传的营造法式现场放样,而没有精确的数据与图纸。
选料一般为樟木与杉木,樟木比较耐钉(钉子钉入后木料不易开裂),杉木则比较轻。
泉州地区传统的建造工艺称为“船壳法”,首先是安龙骨、钉龙骨翼板,而后钉部分水底板、安装隔舱板、钉舭板、上舟急、安装梁拱,最后在隔舱板与船壳板相连接处铺设肋骨,将其他水底板钉完。
船体主要结构完成后,再做甲板上的工程,在做好外壳的同时,舱缝也同时完成,树桅与治帆则在最后进行,接着还要外观涂装。
泉州福船龙骨链接处的保寿孔
造船木材
图源:泉州海外交通史博物馆
在造船的过程中还有一套传统的仪式与禁忌。而现代船的建造工艺则称为“结构法”。
2007年,曾由现年60岁的造船师傅陈芳财统领建造仿明代古木帆船“太平公主号”,从船型设计、选料、建造工艺到外观涂装,甚至建造过程中的种种仪式都遵循传统。
该船有14道隔舱板,将船分为15个舱,隔舱板下方靠近龙骨处设有两个过水眼,每个隔舱板中板与板间的缝隙用桐油灰加麻绳舱密,以确保水密。
“太平公主”号图式
图源:中国航海博物馆
水密隔舱福船制造技艺是中国于唐代在造船方面的一大发明,宋以后在海船中被普遍采用,水密隔舱技术宋以后在海船中被普遍采用,部分内河船也有采用。
早在13世纪末就由意大利旅行家马可·波罗介绍到西方,500年后的1795年,英国海军总工程师塞缪尔·本瑟姆将军受英国皇家海军的委托,第一次采用中国人首创的水密隔舱技术建造新型军舰。
水密隔舱福船制造技艺的发明,是中国对世界航海史的重大贡献。水密隔舱结构对提高船舶航行的安全性、便于货物分舱管理和增加船体的强度与刚度,以及作为船壳板弯曲的支撑点等多方面具有重要的作用和价值。
宋以后,水密隔舱技术逐渐被世界各国的造船界所普遍采用,至今此项技术发明仍是船舶设计中重要的结构形式,泉州沿海地区尚保留有这种传统的水密隔舱造船技术,对人类航海史的发展产生了重要影响。
“水密隔舱福船制造技艺”于2008年列入第二批国家级非物质文化遗产保护名录。2009年9月捆绑为《中国水密隔舱福船制造技艺》入选联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录"。