世界上最早的獨(dú)木舟(公元前6300年前后) 在荷蘭格羅寧根(Graningen)的庇斯(Pesse)地區(qū)發(fā)現(xiàn)最古老的北歐獨(dú)木舟,碳測(cè)年代為公元前6315年±275年。 公元前6315年前后荷蘭出土的獨(dú)木舟 世界上最早的船紋畫(huà)(公元前5500年前后) 在成批出土的當(dāng)時(shí)的利比亞墓葬中的某陶瓶上畫(huà)有2艘船的船紋,這兩艘船的尺度很大,每邊有58枝槳,在船中央部位有兩間大的船艙,中間用橋樓連接。尾后每邊有3枝長(zhǎng)槳用于船舶操縱,船首懸一物,很可能是碇。由船紋的兩端看去,極似埃及尼羅河中之行船。船側(cè)眾多的三角形表示河附近的遠(yuǎn)處叢山。 最古老的船紋畫(huà) 世界上最早的出土木槳(公元前5000年前后) 中國(guó)浙江省余姚縣河姆渡新石器早期遺址出土一把雕花木槳,殘長(zhǎng)63厘米,槳面寬12.2厘米,厚2.1厘米。柄部殘,呈長(zhǎng)方形斷面,可容手握。槳柄與槳葉結(jié)合處,陰刻有弦紋和斜線紋圖案,做功精細(xì)。同時(shí)出土的還有其它5枝窄面槳和寬面槳。 中國(guó)河姆渡遺址出土的雕花木槳 世界上最早的海戰(zhàn)圖示刻石(公元前3500年) 在埃及湟伽達(dá)文化遺址中發(fā)現(xiàn)有一把裝飾有象牙的梳狀燧石刀上,以單線條雕刻的畫(huà)面上浮現(xiàn)出世界上最早的海戰(zhàn)。戰(zhàn)斗雙方用的是兩種不同類型的船,一類船頭尾較高,另一類船頭尾較低,前者是典型美索不達(dá)米亞船,后者是典型的埃及船,故交戰(zhàn)雙方自明。 人類最早的海戰(zhàn)圖示畫(huà)面 世界上最早的掛帆船紋畫(huà)(公元前3100年) 在同期的另一埃及裝飾陶瓶上繪有帶帆和多槳的船紋,該陶瓶高18英寸,現(xiàn)藏英國(guó)不列顛博物館??梢?jiàn)船是當(dāng)時(shí)埃及人生活不可或缺的航運(yùn)工具。 帶帆和多槳的埃及陶瓶船紋 世界上最早的紙莎草船船紋圖章(公元前3000年) 美索不達(dá)米亞與埃及相繼進(jìn)入青銅器時(shí)代。埃及在尼羅河流域的村落發(fā)展成城市國(guó)家。時(shí)兩河流域因木材稀少,亦盛行紙莎草船,1930年在烏爾遺址出土了一枚帶船紋的圖章,據(jù)考證:該船紋是蘇美爾人制造的紙莎草船的式樣,與埃及船有極大差別。 5000年前蘇美爾人制造的紙莎草船的船紋圖章 世界上最早的裝有可收放人字桅桿的內(nèi)河船紋畫(huà)(公元前2686年-前2613) 埃及進(jìn)入第三王朝的古王國(guó)時(shí)期,在開(kāi)羅之尼羅河上游449公里處的右岸某山麓墓葬的壁畫(huà)上繪有埃及第三王朝時(shí)期的埃及河船船紋,據(jù)估計(jì),該船船長(zhǎng)15米以上,是埃及最早的真實(shí)船紋,它較之金字塔問(wèn)世的時(shí)間還要早。 埃及第三王朝時(shí)期的內(nèi)河船紋 世界上最早的大型海船浮雕畫(huà)(公元前2494年-前2345年) 在埃及阿布·休(Abu Seir)的沙胡·拉(Saha Re)法老墓葬神殿浮雕上繪有一艘18米長(zhǎng)、4米寬、1.2米吃水的埃及海船。當(dāng)時(shí)沙胡·拉法老曾派遣了近2500艘埃及海船去敘利亞、索馬里和東非。這類船尺寸不算大,與尼羅河船細(xì)長(zhǎng)的首、尾伸出端相比,還要垂直上翹,減小了船的入水長(zhǎng)度,從而減輕海浪對(duì)船體端部的壓力。用一根強(qiáng)力纜繩自首至尾通過(guò)中間2根義形支柱把船身縛住,并用絞棒絞緊,防止船體在水波波峰打到船中部位時(shí)產(chǎn)生彎拱。常用雙股繩,其中較細(xì)的一股可用來(lái)回盤(pán)旋的方式繞捆船體一周,這就是早先埃及船上所常常采用的加固船體的方法。所用的人字桅當(dāng)船回到泊地后常被放倒。該浮雕現(xiàn)存柏林和漢堡博物館。 沙胡·拉法老墓葬神殿中的埃及海船浮雕 世界上最早的造船場(chǎng)面浮雕畫(huà)(公元前2494年-前2345年) 在當(dāng)時(shí)的孟菲斯古城附近高級(jí)官員泰(Ti)的墓碑的薩格拉(Sakkara)浮雕上繪有當(dāng)時(shí)各種船的尺度和型式,某些為平底,有簡(jiǎn)單的端部型式;有的較細(xì)長(zhǎng),呈圓形。浮雕上繪有船的建造場(chǎng)面,諸如鋸橫梁,鉆木釘孔,裝配殼板,用類似斧子那樣的工具光順已完工的船體(圖20),由此可以了解各種造船細(xì)節(jié)。當(dāng)時(shí)埃及是世界造船業(yè)的中心,其造船優(yōu)勢(shì)一直保持到公元前1400年左右。 薩格拉浮雕中的埃及造船場(chǎng)面圖繪 世界上最早的埃及齊阿普斯法老墓葬船復(fù)原船(公元前2613年-前2498年) 1954年在埃及吉薩(Giza)的齊阿普斯法老金字塔內(nèi)發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)最古老的墓葬船殘骸,它是該法老的隨葬品之一,在法老墓東邊發(fā)現(xiàn)有3艘,只剩下一些木板和若干繩纜,在南邊有2艘。其中有一艘殘長(zhǎng)31.2米、寬3.6米、深3.6米,共出土407件船上部件,包括船殼板、橫梁、槳、操縱槳、門(mén)及多種織物制的繩纜,還有一些散架的木構(gòu)件和工具箱。復(fù)原時(shí)發(fā)現(xiàn)船體由1224塊木板和大構(gòu)件組成,其中大部分大構(gòu)件用黎巴嫩雪松制成,尚有10%水容量的良好條件,幾乎接近于一般乾木的標(biāo)準(zhǔn),而小構(gòu)件大多由桑樹(shù)或無(wú)花果樹(shù)桿打制,其中最長(zhǎng)船板有22.71米長(zhǎng)、0.52米寬、0.1米厚;最短船板僅有0.1米長(zhǎng)。殼板端部嵌接,其側(cè)緣部用木(榫)釘連接。肋板與外殼板的連接是在兩部件相連處所打孔眼處注入木碎片并膠合之,在木碎片上的膠合堵塞物雖年代久遠(yuǎn),但仍保持了它們的粘性。木料中的高樹(shù)脂容量可以避免其完全乾枯。船上發(fā)現(xiàn)有6對(duì)槳,最長(zhǎng)的一對(duì)槳長(zhǎng)7.8米;最短的槳長(zhǎng)6.8米,船上并無(wú)裝桅和帆的跡象。此船經(jīng)復(fù)原,船體細(xì)長(zhǎng),有高高的兩端,平龍骨,船長(zhǎng)43.6米、寬5.9米、排水量40噸。由該墓葬船上雪松船材的大量使用證明早在公元前2600年前后,埃及已從黎巴嫩和地中海地區(qū)運(yùn)去大量木材,可以由陸上運(yùn)去,更可能由海上運(yùn)去。而如此量大的木料的海上運(yùn)輸勢(shì)必依靠海洋貨船或制造堅(jiān)固的槳船以拖運(yùn)木材??梢?jiàn)埃及船隊(duì)在建造墓葬船之前早已不僅航行于尼羅河,而且還遠(yuǎn)航地中海和紅海。當(dāng)時(shí)在埃及船上已經(jīng)裝帆是毫無(wú)疑問(wèn)的。 復(fù)原后的埃及齊阿普斯法老墓葬船 齊阿普斯法老墓葬船復(fù)原結(jié)構(gòu)與艙室細(xì)部 世界上最早的雙體獨(dú)木舟(公元前2000年前后) 波利尼西亞人創(chuàng)制的雙體獨(dú)木舟,常出沒(méi)于太平洋中,這類舟體在大洋中航行比較平穩(wěn),掛上風(fēng)帆亦不會(huì)傾復(fù)。 波利尼西亞雙體獨(dú)木舟 世界上最早的柳條舟(公元前2133年-前1991年) 威爾士和愛(ài)爾蘭地區(qū)時(shí)行一種有骨架和包皮的柳條舟。 威爾士和愛(ài)爾蘭地區(qū)的柳條舟 世界上最早的以帆作主動(dòng)力的商帆船(公元前11世紀(jì)-前8世紀(jì)) 一開(kāi)始,腓尼基人大力發(fā)展商帆船,大致可分兩種形式。一種是用于東部地中海當(dāng)?shù)刭Q(mào)易用的小型劃槳帆船'高拉斯'(gaulus);另一種是可以作更遠(yuǎn)距離航行的較大的商帆船'希波'(hippo)。下圖還示以腓尼基商船剖面圖。這兩種船的原始型式均屬帶有單桅帆的劃槳船,有風(fēng)時(shí)可駛帆以代替槳手,使槳手們可以得到休息。隨著遠(yuǎn)洋航海事業(yè)的發(fā)展,'希波'帆船有所發(fā)展,演變成雙桅帆船,帆取代槳成了船舶推進(jìn)的主動(dòng)力,這是航海帆船的一大進(jìn)步。這類商帆船的長(zhǎng)寬比為3:1-4:1。1914年在黎巴嫩西頓古港出土的大理石石棺上的石刻船圖上,有些船已添加了第二根桅桿,有的在船首正前方添加了一根高聳外伸的斜帆杠,其每根桅桿上都扯滿一張風(fēng)帆,上下兩根橫帆桁都用轉(zhuǎn)帆索拉緊,使之能順風(fēng)使帆,船畫(huà)上既無(wú)木槳,也無(wú)槳手用的任何設(shè)備,可見(jiàn)這些船在海上航行時(shí)已只用帆而不需要再用劃槳作輔助,這對(duì)于那個(gè)時(shí)代來(lái)說(shuō),的確異乎尋常。 腓尼基'希波'商帆船 腓尼基商船剖面圖 世界上最早的雙層槳戰(zhàn)船(公元前11世紀(jì)-前8世紀(jì)) 在渡過(guò)了幾個(gè)世紀(jì)的輝煌之后,面對(duì)當(dāng)時(shí)富于冒險(xiǎn)而好戰(zhàn)的希臘海上強(qiáng)國(guó)形象的顯現(xiàn),腓尼基人立即意識(shí)到,要確保他們?cè)诘刂泻^(qū)域的貿(mào)易領(lǐng)主地位,必須要有強(qiáng)大的海上艦隊(duì),以掃清海上的希臘劫掠艦隊(duì)。他們運(yùn)用建造商船所積累起來(lái)的全部技藝并借鑒埃及戰(zhàn)船的型制,又創(chuàng)制出船首裝備有青銅或木制撞角(或鳥(niǎo)喙)的雙層槳'加萊'(galley)戰(zhàn)船。 腓尼基'加萊'雙層槳戰(zhàn)船 世界上最早的雙掛首尾柱船紋刻石(公元前1000年前后) 在挪威諾德芙約德(Nordfjord)的刻石上發(fā)現(xiàn)繪有一些具有雙叉式首柱和尾柱的船艇,該刻石又稱卡爾斯塔德(Karstad)石碑。 卡爾斯塔德石碑刻石上的具有雙叉式首、尾柱的船艇 世界早期使用的充氣皮囊(公元前750年) 亞述人捕漁和作戰(zhàn)時(shí)用充氣的皮囊作浮游的輔助工具。 亞述人的充氣皮囊 世界上最早的三層槳戰(zhàn)船浮雕畫(huà)(公元前 6世紀(jì)-前3世紀(jì)) 1852年在雅典的愛(ài)克洛撥列斯(Acropolis)的廢墟上發(fā)現(xiàn)某石雕上刻有當(dāng)時(shí)雅典典型的三層槳戰(zhàn)船,現(xiàn)存法國(guó)盧浮宮。該類船種是當(dāng)時(shí)地中海的主要戰(zhàn)船。下圖示以某希臘三層槳戰(zhàn)船型制。 有舷外托架的雅典愛(ài)克洛撥列斯三層槳戰(zhàn)船石雕 中國(guó)最早的有甲板的戰(zhàn)船紋浮雕(公元前4世紀(jì)) 當(dāng)時(shí)中國(guó)的排槳戰(zhàn)船已均有甲板,甲板下為面對(duì)前方站立的劃槳手,甲板上為手持弓矢的士兵,并無(wú)帆裝。1935年在河南汲縣山彪鎮(zhèn)一號(hào)墓出土的戰(zhàn)國(guó)(公元前475-前221年)早期的水陸攻戰(zhàn)紋銅鑒、北京故宮博物院藏傳世文物戰(zhàn)國(guó)宴樂(lè)漁獵耕戰(zhàn)紋銅壺以及1965年成都百花潭戰(zhàn)國(guó)10號(hào)墓出土的嵌錯(cuò)宴樂(lè)漁獵耕戰(zhàn)紋銅壺上均繪有類似的戰(zhàn)船型制。 河南汲縣山彪鎮(zhèn)出土的戰(zhàn)國(guó)水陸攻戰(zhàn)紋銅鑒上的槳船圖繪 戰(zhàn)國(guó)宴樂(lè)漁獵耕戰(zhàn)紋銅壺上的槳船圖繪 成都百花潭出土的戰(zhàn)國(guó)嵌錯(cuò)宴樂(lè)漁獵銅壺上的槳船圖繪 世界第一座用于船只導(dǎo)航的燈塔(公元前270前后) 埃及亞歷山大城的托勒密王朝的托勒密二世(Ptolemy Ⅱ)委派希臘建筑師、尼多斯(Cnidus)的索斯特拉圖斯(Sostratus),在該城對(duì)面小島法羅斯東端建造了世界上第一座燈塔。既可為進(jìn)入亞歷山大港的船只指引方向,又可成為顯示復(fù)興的埃及君主顯赫名聲的標(biāo)志。這座龐大建筑,高106米,共分三部分:底層為正方形,矗立在一個(gè)巨石臺(tái)上;中間部分為八角形;上部為圓形。在燈塔接近頂部的地方燃火,從海上逾30英里的地方可以看到火光。法羅斯燈塔是古代世界的七大奇觀之一。該燈塔直至13世紀(jì)還依然屹立。 亞歷山大城的法羅斯燈塔 中國(guó)最早的樓船紋銅鏡(公元前270年前后) 西漢武帝元鼎二年,京城長(zhǎng)安,大修昆明池,列館環(huán)之,習(xí)水戰(zhàn),治樓船,高十余丈,旗幟加其上,甚壯,并建立舟師--樓船軍。昆明池有樓船百艘,戈船各數(shù)十。當(dāng)時(shí)的不少銅鼓、磚石和銅鏡上刻有樓船紋。 西漢銅鏡上的樓船紋 中國(guó)最早的搖櫓船紋(公元前100年前后) 中國(guó)人在劃槳的基礎(chǔ)上發(fā)明了可不出水面作連續(xù)劃水、兼具推進(jìn)和操縱兩種功能的屬具--櫓,提高了推進(jìn)效率,一根櫓可以代替幾枝槳,有'輕櫓健于馬'和'一櫓三槳'之說(shuō)。在西漢銅鼓上就有搖尾櫓的樓船紋。 云南晉寧出土的西漢銅鼓上搖尾櫓的樓船紋 世界上最早的帶舵墓葬船模型(公元前1世紀(jì)前后) 中國(guó)人發(fā)明平板舵,成為較西方操縱槳更為有效的操船屬具,歷二千多年而不衰,依靠平板舵和帆的聯(lián)操,使中國(guó)首先實(shí)現(xiàn)了逆風(fēng)調(diào)戧技術(shù)。下圖為1955年于廣州東郊之東漢(約公元1世紀(jì)前后)墓中出土的灰陶墓葬船模型,長(zhǎng)54厘米,寬15.5厘米,高16厘米,甲板橫梁明顯可見(jiàn),從右舷看去可見(jiàn)吊在外伸尾樓或假尾下的一懸吊舵,操舵室,幾間用頂棚或席棚遮蓋的甲板室、一條長(zhǎng)長(zhǎng)的撐籬走道、若干系纜樁或搖櫓架以及吊著一只石錨的外伸式船首。 帶平板舵的廣州東漢灰陶墓葬船模型 世界上的第一張地圖(公元130年) 世界制圖學(xué)之父,希臘數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家托勒密繪制的世界上第一張地圖于公元1400年在君士坦丁堡重新被發(fā)現(xiàn)。 世界制圖學(xué)之父托勒密像 托勒密繪制的世界地圖 世界上第一幅牛拉明輪船畫(huà)(公元6世紀(jì)) 在公元6世紀(jì)的一幅畫(huà)中,在羅馬戰(zhàn)船上用牛推動(dòng)絞盤(pán),再由絞盤(pán)齒輪帶動(dòng)三對(duì)船側(cè)的明輪,到了14世紀(jì)這類設(shè)想也曾在西班牙出現(xiàn)過(guò),但并未付之實(shí)施。 世界上第一幅牛拉明輪船畫(huà) 中國(guó)人發(fā)明用于水戰(zhàn)的車船(公元8世紀(jì)) 唐宗室曹王李皋(公元733年-792年)常運(yùn)心巧思,造戰(zhàn)艦,挾二輪蹈之,翔風(fēng)鼓疾,若掛帆席,所造省易而久固。 世界上最早的平衡船舵(公元12世紀(jì)) 下圖給出了該船的清淤后的簡(jiǎn)圖。該宋船最有價(jià)值的是證明當(dāng)時(shí)一般的內(nèi)河船上已裝有平衡舵。舵軸為一修整過(guò)的樹(shù)干,殘高2.19米,穿過(guò)舵面之尾部。舵面由14塊厚0.04米的縱向木板拼接,夾在一三角形木框內(nèi),長(zhǎng)3.9米,最大高度1.14米。舵面積385.1平方厘米,舵軸前之平衡面積為79.2平方厘米,占整個(gè)舵面積之9.2%。其平衡系數(shù)偏小,不及現(xiàn)代船舵之半。但此舵確是一平衡舵,而且與同時(shí)代清明上河圖汴河船平衡舵極為相似,可能是該船行駛的河道較汴河更淺,故此舵之展舷比顯得更小。通過(guò)這一平衡舵的出土可見(jiàn)在北宋年間,即在12世紀(jì)初,中國(guó)人已經(jīng)在使用平衡舵了。 天津靜海出土宋船清淤后簡(jiǎn)圖 歐洲最早出現(xiàn)的帶舵浮雕(公元1180年) 歐洲尾柱舵的問(wèn)世 自古以來(lái),歐洲人沿襲埃及船的傳統(tǒng),利用兩尾部可聯(lián)動(dòng)的操縱槳操船,從未有采用這類舵的跡象,因?yàn)槲鞣酱膊可下N,也無(wú)安裝此類舵型的條件。直到12世紀(jì)末期后,操縱槳仍然出現(xiàn)于畫(huà)家和雕象的作品中。而最早的歐洲帶有橫舵柄的尾柱舵的手稿草圖出現(xiàn)于1242年。而著名的包以鐵的船舵圖案是出現(xiàn)于大約1200年時(shí)所用的易普斯威治(Ipswich,為英格蘭東部某城)城市印記上。而在英國(guó)和比利時(shí)的洗禮盤(pán)(即圣水器)的船雕上也出現(xiàn)此類舵型。而這些作品都出自于土爾納(Tournai,為比利時(shí)西南部某城)城一個(gè)藝術(shù)學(xué)校中某藝術(shù)家之手,年代約為公元1180年。當(dāng)時(shí)舵已在阿拉伯船上使用,可見(jiàn)舵是由阿拉伯人從中國(guó)傳到歐洲的。 比利時(shí)洗禮盤(pán)上的帶舵船雕 英國(guó)洗禮盤(pán)上的帶舵浮雕 歐洲出現(xiàn)實(shí)際使用船舵的海船(公元14世紀(jì)) 柯克船起源于北歐,或許是挪威或其它低地德語(yǔ)國(guó)家,開(kāi)始是一類并不起眼的貨船,作為大船的供貨船,它曾是維京船隊(duì)中區(qū)別于維京槳帆長(zhǎng)船的、以帆作主動(dòng)力的一類圓船。其船型特點(diǎn)是短、寬、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,也曾為英國(guó)船舶設(shè)計(jì)師選為未來(lái)型。隨著13世紀(jì)通往于北海和比斯開(kāi)灣的航運(yùn)量的增長(zhǎng),它也相應(yīng)地加大了尺寸,但從未超過(guò)200噸,數(shù)量也不多,而排槳船仍為主要船種。英王愛(ài)德華一世于1340年在對(duì)法的海戰(zhàn)中領(lǐng)悟到帆船航行的優(yōu)越性,從而把柯克船選為主要船種,除個(gè)別特殊情況外,再不增造排槳船,于是作為主要船種的柯克船尺寸得以快速增長(zhǎng),14世紀(jì)英國(guó)的主要船種變成了柯克船。在英法百年戰(zhàn)爭(zhēng)早期,英國(guó)就使用大批柯克船進(jìn)行海上戰(zhàn)斗。一些最大的柯克船競(jìng)達(dá)400-500噸。 提高船舶極限噸位的結(jié)構(gòu)框架系統(tǒng)(公元1804年) 1804年英國(guó)船舶設(shè)計(jì)者羅伯特·西萍斯(Robert Seppings)設(shè)計(jì)出一個(gè)改進(jìn)的對(duì)角線支撐框架,最終解決了大型木船長(zhǎng)期以來(lái)存在的中拱問(wèn)題,從而使船能造得更大和架置更重的炮,使軍艦噸位增加到5000噸級(jí)。 英國(guó)西萍斯改進(jìn)船體縱強(qiáng)度的對(duì)角線支撐框架 舵輪的發(fā)明(公元18世紀(jì)) 18世紀(jì)初另一重要的變化是操舵輪的發(fā)明。原先是舵手操作附在舵桿上之橫舵柄,在惡劣天氣下,有時(shí)需4人才能頂住舵的壓力,而且當(dāng)舵手觀測(cè)船上風(fēng)帆時(shí),視線被上面的一層尾樓甲板擋住了,這就使其難以有效地操舵,后來(lái),這一缺陷已經(jīng)在一定程度上被垂直的、附加在舵上并可使舵轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直舵柄所克服,但垂直舵柄的機(jī)構(gòu)只能使舵轉(zhuǎn)動(dòng)不超過(guò)5°左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)海上船舶操縱的需要,而舵輪的采用,在設(shè)計(jì)上也是一個(gè)極大的改進(jìn),因?yàn)槎孑啽恢糜诤蠹装宕瑯嵌酥安?,用舵輪帶?dòng)滑輪操縱船舵,故舵手可連續(xù)觀察船上的風(fēng)帆,便于操船,而且在操舵時(shí),比垂直舵柄要省力得多。 戰(zhàn)艦中的舵輪 炮門(mén)的發(fā)明(公元1501年) 1501年法國(guó)布雷斯特(Brest)船匠狄斯恰斯(Descharges)發(fā)明了炮門(mén)(1493年炮門(mén)圖已出現(xiàn)某些城市印記上),于是有絞鏈的水密炮門(mén)首次允許較大的炮座座落在主甲板上 英國(guó)1514年(亨利八世時(shí)期)建成的巨艦--'大亨利'號(hào) 測(cè)緯度的精確儀器六分儀的發(fā)明(公元18世紀(jì)) 1730年美人和英人T·戈弗雷(Thomas Godfrey)和約翰·哈德利(John Hadley)獨(dú)自分別發(fā)明了八分儀。兩人都把設(shè)計(jì)方案提交英國(guó)皇家學(xué)會(huì),后者于1734年又提交了一個(gè)改進(jìn)方案,得到普遍采用。哈德利研制成功一種反射望遠(yuǎn)鏡,接著又制作了一種在海上測(cè)量角度的儀器。觀察者可通過(guò)一面鏡子同時(shí)看見(jiàn)地平線,它們之間的角度可用邊緣標(biāo)有刻度的象限儀測(cè)出,測(cè)角范圍可達(dá)90°,這樣就把簡(jiǎn)單的象限儀(測(cè)角范圍45°)所測(cè)量之高度增加了一倍,成為一種測(cè)緯度的理想儀器,該儀器另一優(yōu)點(diǎn)是它能使星辰天體的形象與地平線成一直線,而且所測(cè)讀數(shù)更為精確。由于它準(zhǔn)確、價(jià)格便宜、使用方便,極受航海人員歡迎,直到20世紀(jì)仍然作為測(cè)量天體高度確定緯度的方法。1732年,英國(guó)海軍部把八分儀放在一只小艇中作試驗(yàn),結(jié)果非常精確??墒前朔謨x的90°標(biāo)度用作測(cè)量月球與天體的角距,事實(shí)證明是非常不夠的,故約翰·伯德(John Bird)在18世紀(jì)50年代制作了一個(gè)完整的圓圈,其測(cè)量范圍可達(dá)360°,測(cè)量效果好,但很笨重,在海上使用極為不便。于是反射圈與八分儀之間采取折衷方案,1757年,坎貝爾船長(zhǎng)以八分儀為模子,把測(cè)量范圍擴(kuò)大到120°,這就是六分儀,它是由一個(gè)三角形的架子組成,一邊是一個(gè)120°弧形板,上面有刻度和一個(gè)可移動(dòng)的指針。反射望遠(yuǎn)鏡將需測(cè)量的有夾角的兩天體反射到一起,人們就可以方便地測(cè)到角度。六分儀較之以往的測(cè)緯度的星盤(pán)、卡爾瑪和直角象限儀等的精度有較大的提高。 哈德利八分儀 法國(guó)人德.·拉薩爾1682年在北美五大湖區(qū)和密西西比河流域的探險(xiǎn)路線 測(cè)經(jīng)度的精度儀器天文鐘的發(fā)明(公元18世紀(jì)) 六分儀 哈里森像 天文鐘外型 天文鐘內(nèi)部結(jié)構(gòu) 世界第一艘鐵殼鐵甲戰(zhàn)列艦(公元19世紀(jì)50年代) 可是既然木結(jié)構(gòu)船體已只能勉強(qiáng)承受非裝置不可的發(fā)動(dòng)機(jī)和大炮,那末它怎么能經(jīng)受住再加上一種更重的裝甲呢?這在設(shè)計(jì)理念上有很大的缺陷。 |
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