题目

帆船帆的动力是怎样产生的

提问时间：2021-02-19

答案

利用风力前进的船.
起源于居住在海河区域的古代人的水上交通运输工具.15世纪初期,中国明代郑和率领庞大船队7次出海,到达亚洲和非洲三十多个国家.现代帆船始于荷兰.1660年荷兰的阿姆斯特丹市长将一条名为"玛丽"的帆船送给英国国王查理二世.1662年查理二世举办了英国与荷兰之间的帆船比赛.1720年爱尔兰成立皇家科克帆船俱乐部.1851年英国举行环怀特岛国际帆船赛.1870年美国和英国首次举行横渡大西洋的美洲杯帆船赛.帆船分稳向板帆艇和龙骨帆艇两类.稳向板帆艇轻快灵活,可在浅水中行驶,奥运会项目中的飞行荷兰人型、荷兰人型、470型、星型、托纳多型等均属此类,是世界最普及的帆船.龙骨帆艇也称稳向舵艇,体大不灵活,稳定性好,帆力强,只能在深水中行驶.奥运会项目中的暴风雨型、索林型等均属此类.比赛在海面进行,场地由3个浮标构成等边三角形,每段航道长度为2～2．5海里.比赛为绕标航行,共进行7场,取其中成绩最好的6场之和评定总分,总分少者名次列前.每场计分方法为第一名0分,第二名3分,第三名5.7分,第四名8分,第五名10分,第六名11.7分,第七名13分,后续每个名次加1分.1896年被列为首届奥运会比赛项目,因天气不好未举行.1900年再次被列为奥运会比赛项目.原为男女混合项目,从1988年奥运会起男女分设.
公元13世纪西班牙人和葡萄牙人开始建造一种名叫“caravel”轻帆船,起初主要用作渔船（fishingvessels）,由于性能良好,不久就广泛应用于其他方面.迪亚斯（BartholomeuDias）1488年发现好望角（CapeofGoodHope）,哥伦布（ChristopherColumbus）1492年发现新大陆,达·伽马（VascodaGama）1498年穿过印度洋到达亚洲,麦哲伦（FerdinandMagellan）1519－1522年间完成第一次环球航行,用的都是这种船.不应该忘记的是,欧洲人能够造出这样的船,与他们学了许多源于东方、尤其是中国的“长技”有关.
欧洲人从东方学去的第一件“长技”,是阿拉伯水手的“三角帆”（triangularsail）.欧洲人原来使用的一直都是“横帆”（squaresail）,即横向安置的方形帆.一千多年以后（公元6世纪）,由于受到印度洋、红海和波斯湾地区阿拉伯人“独桅三角帆船”（dhows）的影响,地中海地区的水手逐渐改用这种比较容易操纵的三角帆来代替横帆.到公元9世纪,这一地区已经几乎见不到横帆的身影.附带说说,尽管这种帆的发明权理应属于阿拉伯人,但在欧洲它却被叫做“Latinsail”（拉丁帆）或者“lateensail”（大三角帆）.
欧洲人学去的第二件“长技”是“纵帆”（fore and aftsail）,中国人早在战国时代（公元前3世纪）就已经使用这种帆了,但直到13世纪才被欧洲人学去.此前他们从阿拉伯水手那里学去的三角帆虽然比较容易操纵,但仍然是横向安置的,只能利用顺风,在刮定向季节风（monsoon）的印度洋北部好用,在风向不定的地中海和其他欧洲海域就不大适用.纵帆利用分力、合力原理,可以“船驶八面风”,只有“当头风”不可行驶.不过到16世纪,由于想出了“调戗使斗风”的办法,逆风也能行船了.所谓“调戗”,指的是调整船头方向,把当头逆风转变成侧斜风,这样它就也能推动船只呈之字形前进.
利用纵帆有一个必要条件,就是要能灵活调整船头方向.在中国,那是通过使用安置在船尾的“舵”（rudder,全称sternrudder,尾舵）来实现的.现在成语词典收有“见风使舵”（或作“看风使舵”）,那是一条来自“俗语”（vulgartongue）而非来自“典故”（literaryquotation）的成语,讲的正是按照风向操纵舵来调整航向.它本无贬义,不幸的是现在往往被用指不讲原则,随风倒的圆滑、世故做法.古时舵字也作柂、柁、杕,东汉刘熙《释名》解释“船”字说：“其尾曰柂.”南北朝《玉篇》（公元543年）说：“舵,正船木也.”,又说：“杕,船尾小梢也.”这些文字记载都说明中国人很早就发明了舵,而考古发掘得到的用舵证据就更早了,广东、湖北等地的西汉墓都出土过木船模型,其船尾都安置有舵.但是舵传到欧洲却相当晚,大约是公元12世纪的事.此前欧洲人一直用侧桨来控制方向,那远不如使用舵.舵可以说是欧洲人学去的第三件“长技”.
学会使用三角帆、纵帆和舵以后,水手就能更加放手地利用风力了,这就导致桅与帆数目的增加,尤其是风帆数目的增加,因为使用多个比较小的帆,比使用单个大帆操作起来容易.“caravel”正是一种轻型多桅帆船,它通常有三根桅杆,前桅（fore鄄mast）和主桅（main）挂横帆,后桅（mizzen）挂三角纵帆.有的还立了第四根桅杆,也挂三角帆.还有一些船从船头向前伸出一根斜桅（bowsprit）,上面挂一张小帆,并在主帆和前帆之上各加一面顶帆（top鄄sails）.这样就既能充分利用风力,有速度,又比较灵活,便于操纵,可以在各种风向条件下行驶.应该注意,吹在风帆上部的风,除产生水平方向的推力以外,还产生向上的升力.升力比较小的时候有利于船只航行,但如果升力过大,就有可能使船只倾覆.使用三角帆和顶帆,可以减小升力,有助于船只稳定航行.
欧洲人开始建造比较大的船,是在哥伦布发现新大陆,并在那里掠夺大量财富之后.大约从16世纪中叶开始,西班牙组织了庞大的船队,每年两次往返于大西洋东西海岸之间,从美洲殖民地运回掠夺的财宝.根据官方统计,在1600年以前的大约一个半世纪里,上了税运回西班牙的白银超过18,600吨,黄金200吨；走私的数额有多少,就不大好估计了.除此以外,还有不少船只在中途或因风暴、或因海盗袭击而沉没,随之葬身海底的金银当也不在少数.直到今天,它们仍然是世界各国寻宝人与打捞公司搜寻的重要目标.后来,随着新大陆甘蔗、棉花、烟草种植园经济的建立与发展,货物运输量大增,大西洋上的船队运输就更繁忙了,这里面当然还不应该忘记与之相关的黑奴贩运.根据一些学者的研究,从15世纪开始有这项罪恶贸易到19世纪欧美各国正式宣布废除,在西非海岸被装上贩奴船的黑人总数达1200万,途中死亡了大约六分之一,登上新大陆的约有1000万,由此不难看出其运输量是相当大的.
为了保护运输船队免受海盗及其他国家船只的袭扰,西班牙人建造了一种名叫“galleon”的战船,它实际上是在“caravel”的基础上发展起来的大型多桅帆船.从1650年起,大西洋进入一个海战频繁的时代,西班牙、葡萄牙、荷兰、法国、英国等欧洲殖民国家以及“占岛为王”的海盗（最著名的也许就是“加勒比海盗”）,把大西洋变成了一个大战场.这就大大刺激了战船的发展,起初最大的战船吃水量约为1500吨,但到1750年,2000吨的船只已很普通,而到1800年更有超过2500吨的.船壳通常选用坚实的橡木板（oakplanks）制造,而且是双层,总厚度可以达到46厘米,这就使造船成为一件非常耗费木料的事.例如,建造特拉法尔加海战中纳尔逊（HoratioNelson,1758 1805）所乘旗舰“（皇家海军）胜利号”（HMSVictory）,所耗费的木材就需砍伐2,500株成年橡树才能得到.后来同样的技术也用于建造民用船,例如英国移民最早去北美所乘的“五月花号”（Mayflower）,就属于这种类型.在以蒸汽机为动力、螺旋桨为推进器的轮船出现以前,大型多桅帆船一直是欧洲商船和战船的主要船型.
值得注意的是,学会用帆（三角帆、纵帆）和舵都属于集体行为,很难确定是在什么时候、具体是谁从东方学到的,只有第四件“长技”（水密隔舱,watertightbulkheads）才能确定具体的引进者,那就是1795年受命为英国皇家海军造船的萨缪尔·边沁（SamuelBentham,1757－1831）.使用水密隔舱不但大大增加了船体强度,更重要的是不至一处破损就水漫全船,难以封堵.有了水密隔舱,欧洲船舶可以说已经达到帆船时代的最高水平.
欧洲人从我们这里学去第五件“长技”,时间就更晚了,已经到鸦片战争之后.原来,在船型设计上虽然他们和我们一样都利用了仿生学（bionics）原理,把船体设计成流线型,但模仿的对象不同；欧洲人模仿的是鱼,而中国人模仿的是水鸟.这样他们船体的最宽处就在中部靠前的地方,而中国船体的最宽处却在中部靠后.后来的流体力学研究证明,中国人的做法更科学,因为一般船舶都不是像鱼那样在水里游,而是像水鸟（例如鸭和鹅）那样在水与空气两种介质之间划行的.认识到这一点以后,西方的船舶也像中国的船那样,把最宽处放在中部靠后的位置了.
在中国古代造船技术里,欧洲人没有学去的大概只有橹（scull）.中国早在西汉（约公元前1世纪）就开始用橹了,划桨需要把桨提出水面,既做虚功又浪费时间,而橹是连续划水的,用的是鱼摇动尾巴前进的原理,所以有“一橹三桨”之说.欧洲人很晚才开始考虑以中国的橹来代替他们的桨,但由于不久后发明了推进效能更好的轮桨（paddlewheel）,就没再考虑用橹的事.不过要指出,轮桨的真正发明者也是中国人,时间比富尔顿早了一千多年.《旧唐书·李皋传》载：“挟二轮蹈之,翔风鼓浪,疾若挂帆席.”可见唐代（公元8世纪）已经知道用以足踩踏的轮桨来代替用手划动的桨.轮船在中国古代叫“车船”,根据现有记载,宋代岳飞与杨幺的水战（12世纪）,便是一次车船大战.
总之,除在中国古代“四大发明”之一的罗盘之外,我们对造船与航海技术还有许多重要贡献.欧洲人从东方学去的五项技术里,四项都源于中国,而这些技术对他们帆船时代的造船与航海都起了非常重要的作用.现在已经是“后帆船时代”,除体育运动外,已经基本上见不到帆船的身影,但舵、水密隔舱、船体形状这三项技术仍在继续应用,而且毫无疑问还将一直应用下去.
借助风帆推动船只在规定距离内竞速的一项水上运动.1900年第2届奥运会开始列为比赛项目.帆船是一种古老的水上交通运输工具,作为娱乐活动起源于16～17世纪的荷兰.19世纪英、美等国纷纷成立帆船俱乐部,1870年举行了横渡大西洋的美洲杯帆船赛.比赛在开阔的海面进行,场地由3个浮标构成等边三角形,每段航道长度不少于2～2.5海里.比赛为绕标航行,组织指挥采用国际旗语传达命令,红旗表示按顺时针方向绕标,绿旗表示按逆时针方向绕标,P字旗表示5分钟预备.航行中不按规定绕标,视为未完成比赛；碰撞标志,判罚绕该标志360°；碰撞他船,判罚原地旋转720°；比赛共进行7场,取其中成绩最好的6场得分之和评定总分,总分最少者为优胜.每场计分方法为：第1名得0分,第2名得3分,第3名得5.7分,第4名得8分,第5名得10分,第6名得11.7分,第7名得13分,此后每名次加1分.帆船大体分为龙骨帆艇和稳向板帆艇两大类.龙骨帆艇船体中下部有一突出的铁舵,艇长在6.50～22米之间,稳定性能好,只能在深水中航行.稳向板帆艇船体中部有一可上下移动的稳向板,艇长在6米以下,轻捷灵活,可在浅水中航行.上述两大类帆船,又可按不同的长度、宽度、重量、吃水深浅、船帆面积和数量,驾驶人数等分为多种型号.历届奥运会比赛船型不固定,第9届奥运会以前根据重量或长度分型,如0.5吨以下型、0.5～1吨以下型、12米型、8米型等等.第10届奥运会以后逐渐按多方面性能、数据划分船型,不少型号还以设计者的国籍或名字命名.如索林型、芬兰人型等等.最近几届奥运会主要有：①芬兰人型为芬兰人萨尔比设计,船帆标志“≈”,属稳向板帆艇类,1952年开始列为奥运会比赛项目.②索林型挪威人索林设计,船帆标志“Ω”,3人驾驶,属龙骨帆艇类,1972年开始列为奥运会比赛项目.③飞行荷兰人型荷兰人埃森设计,船帆标志“FD”,2人驾驶,属稳向板帆艇类,1960年开始列为奥运会比赛项目.④暴风雨型英国人普罗克特设计,船帆标志“T”,2人驾驶,属龙骨帆艇类,1972年开始列为奥运会比赛项目.⑤470型船身长4.70米,船帆标志“470”,2人驾驶,属稳向板帆艇类,1976年开始列为奥运会比赛项目.⑥星型船帆标志“☆”,2人驾驶,属龙骨帆艇类,1932年开始列为奥运会比赛项目.帆船一直是男女混合比赛,1988年第24届奥运会开始部分项目实行男女分开比赛.2000年第27届奥运会除托纳多型、49人型、星型、索林型、激光型5个项目外,其他均男女分开设项.
起源于居住在海河区域的古代人的水上交通运输工具.15世纪初期,中国明代郑和率领庞大船队7次出海,到达亚洲和非洲三十多个国家.现代帆船始于荷兰.
壹、关于帆船
一、利用风力的基本动力在水上行驶,并由人来操控改变方向前进.
二、坐着,一手操作舵杆,一手操控悬挂于垂直船身上桅杆的帆面角度,来推进,称为帆船.
三、站立,在一块狭长的板子上,用双手操控可以随意改变方向折的帆,称为
风浪板. 贰、帆船演进
一、八千年前,古埃及尼罗河上,即有用芦草束成的船筏,是现代帆船的前身.
二、公元二世纪,地中海各国因军事需要,制造出以奴隶摇桨吆喝,并配合小
风力前进的战舰.
三、公元八世纪以后,海上贸易发达,侧风航行的罗马商船应运而生.
四、十五世纪－◆中国帆船为使航行时有较高的效率,已用帆骨及支骨来支撑
帆面.
◆欧洲为拓展贸易,海上成队商船日趋活跃,而帆船的性能研
究也从而开始.
五、1660年英国人民呈献一艘狩猎船"YACHT"给查尔斯二世做为继承王位的贺礼
,自此游乐帆船诞生.
六、十八世纪,欧洲各国王公、富豪以帆船夸耀自我,帆船运动逐渐蓬勃.
七、1896年,第一次列入奥运比赛.
八、南宋民族英雄岳飞,在太湖隐居时将战船改为七桅的渔船,取其速度较快,
以利捕鱼.
九、1971年,台湾帆船运动萌芽,当时以海军主导的帆船协会,为台湾帆船运
动奠下基础.
十、1975年,台湾帆船协会成立.
十一、1996年帆船运动比赛,列入省、区运动项目
参、帆船分类
一、风浪板－◆是帆船与冲浪板的结合.
◆可依不同要求竞速、曲道、花式而设计不同的浪板.
◆有过浪、转向、飞跃、空翻…等动作.
二、轻舟型－◆船身构造简单,不具船舱.
◆尺寸大小不同,比赛时有一定的船型规定.
◆一般用于训练、娱乐、运动或比赛.
三、小舱型－◆船内应具睡眠、烹饪、盥洗、贮藏等空间.
◆以中程海上活动为考量设计.
四、大舱型－◆船内应具小舱型设备外,另有客厅、卫浴、贮存空间,以长时
间在海上活动为考量设计.
肆、帆船活动方式
一、训练型－专为驾帆航行的基本知识与技术所设计之.
二、比赛型－◆风浪板与帆船各国均有举行比赛,大致上以曲道赛、绕标赛、
花式赛、长距离赛等.
◆我国有中正杯、青年杯、自由杯等比赛项目.
三、休闲型－以赏景、船钓、潜水、远航、探险或驾乘帆船于水域上体验之目
的.
伍、帆船航行装备
救生圈、急救包、水桶、防水电筒、灭火器、帮浦、锚具（绳）、海图、信号
弹、航行灯、通讯器材、望远镜、备用引擎.
陆、帆船安全须知
一、先确定天气、海流、水流、风向、潮汐等影响因素.
二、务实,航程规划及船艇检查.
三、切勿单独行动.
四、穿著救生衣及安全索具,以防落水意外.
五、甲板行走时,应走在上风侧.
六、预留救生支持管道.
七、衡量自己体力的负荷程度.
八、如遇难于水上漂流时,勿放弃风帆,以利救援.
帆板（Windsurfing）运动是人利用一块狭长的板体上的三角帆,借助风力作用于帆上所形成的动力而进行的一种水上运动.它集娱乐性、观赏性、竞技性于一体,是世界上沿海国家和地区最普及和最为人们所喜闻乐见的运动项目之一.帆板运动是一项新兴的体育项目,20世纪60年代末起源于冲浪圣地夏威夷.美国人修万斯设计制造出第一套带有方向的帆板,并得到了迅速的普及,继而风靡世界.据不完全统计,全世界经常从事帆板运动的人在一亿以上.帆板的分类项目较多,主要的有：米氏板（Mistral）、翻波板（Funboard）、休闲帆板（Windglider）、温德色费尔板（Windsurfer）等,这些项目的分类主要是根据板型和功能差异进行划分的.目前国际最流行的是米式板、翻波板和休闲帆板.其中米氏板是奥运会的比赛项目.