中國古船的人力推進

何國衛

中國古船的推進工具除了利用自然風力的風帆外就是人力推進工具了，人力推進工具除了人力腳踏車輪推進的車輪舟外，還有纖、篙、槳和櫓，它們的操作方式分別是拉纖、撐篙、劃槳和搖櫓。

艱辛的拉纖

拉纖又稱背纖，是用人力背挽纖繩牽引木帆船前進。適用于逆流和平水航道。根據船的大小和水流情況，拉纖船工由一至多名組成。

每船通常配備兩三根，粗細不等，長數十米的纖繩，根據船的大小和拉纖人數的多少而選用。套在桅頂滑車上通過一個連接構件與纖繩后端連接的繩索是引纖繩，拉纖時纖工將纖繩的一端通過卡花與引纖繩系連，另一端牽到在岸上沿纖道放開，各纖工的肩上套背纖板或纖帶，保持適當的距離，將拉繩搭接在纖繩上，身體前傾，步調一致地拉船前進。纖工的人力通過纖繩傳遞到桅頂使船得以克服水阻力航行。圖1是在山區大流速航段拉纖，為了更有效發出拉纖繩的力量，纖工的身體只得前傾極大，甚至幾乎接近爬行狀態，身上只穿一條短褲頭的纖工光著雙腳在岸邊的巖石上行進。說拉纖是船舶人力推進中最艱辛的，確不為過（圖2）。

木帆船在拉纖航行中，遇到與豎桅船交會或超越豎桅船，或通過豎桅船停靠點時，通常采用躍桅方法，就是將纖繩騰空甩過他船桅頂。拉纖行駛時，纖向與船首向的水平夾角和纖向與水平線的傾角，稱為纖角，拉纖時總有一定的纖角。纖角愈小，拉纖效率愈大。纖角的大小可以用收放強勢的長度來調節，顯然，纖繩愈長纖角就愈小，雖然放長的纖繩會抵消一部分拉力，但仍比大的纖角有利。不過，纖角主要受制于河道岸形的影響。

圖1 《清明上河圖》上的拉纖行船圖

圖2 山區急流段爬行拉纖

為了使船沿航向直線前進，必須適當操舵使船首適當向外張，纖和舵互相配合。

最前面的一名纖工兼管引路和收放纖繩，最后一名纖工兼管躍桅、排除纖繩遇到的障礙和與船上聯系。

常用的撐篙

篙在木帆船上是最為普遍的船用工具，幾乎凡船必有篙。東漢·劉熙撰《釋名·釋船》一書中有“交”篙之說，非常生動，“所用斥(撐)旁岸曰交(篙)。一人前，一人還，相交錯也。”“一人前，一人還”必須相互配合，協調動作。

宋代《江天樓閣圖》上有一艘內河客船，二名船工在兩舷的瞰板（舷伸甲板）上正朝船尾行進撐篙，顯示了撐篙的操作形態。（圖3）撐篙作業需要防止卡尖、斷篙和帶人落水等事故發生。

圖3 宋代《江天樓閣圖》上的一艘內河客船

實際上篙不僅是推進工具還具有對船的操作功能，例如，船的靠離河岸碼頭和它船等作業。

篙身是一根順直的杉木圓條或竹桿，長度在5～10米不等，為避免篙頭被磨損或破裂，通常在下段包上鐵制篙鉆。竹篙輕而有彈性，但容易曬裂，所以平時應該放置在隱蔽處；木篙能承受較大的支撐力，不宜破裂，但彈性不如竹篙。裝載篙頭上的鐵制篙鉆，有不同的形狀和用途，一般有挽篙、獨鉆篙、叉篙、鉤篙和橈板篙等，如圖4。

挽篙的篙鉆是有直向尖頭和橫向鉤頭成一體的，它是用得最為普遍的船篙。它既能使出支撐力，也能利用鉤拉力，因此在泥沙底航道撐船前進，又能勾住或支撐鄰船或岸邊物體或橋梁構件使船行進；鉤篙俗稱爪鉤，在山區航道逆流航行時用它鉤住岸邊物體拉船前進；叉篙在撐船時不致于篙頭深陷而難以拔起，所以它適合于淤泥底航道，還能用于叉住鄰近船的舷邊或岸邊使船前進，當船駛風發生帆腳索糾纏時，可用它來理順；獨鉆篙的篙鉆比較普遍使用的是方體錐尖，也有三角錐尖及刀形鉆尖；橈板篙是在篙鉆上方裝置一塊橈板的木桿獨鉆篙，上端有拐頭，橈板呈直角三角形，直角長邊與篙身鑲接，當在船尾斜向撐篙時，橈板朝上，并與船的縱中線必將有一定的交角，促使船舶轉變航向撐船時，略起舵的作用。

有的在篙的上端裝有拐頭，便于用肩部頂撐，故稱為拐頭篙。

圖4 各種船篙

圖5a 7000年前的河姆渡雕花木槳出土照片

圖5b 7000年前的河姆渡雕花木槳繪制圖

圖6 坐姿劃龍舟

圖7 立姿面向前劃龍舟

圖8 西洋劃艇

圖9 西洋坐姿撥槳面向前的景象

圖10 希臘古戰船

多樣的劃槳

最原始的船舶推進工具應該是人的兩只手掌或手握樹枝撥水行舟，木槳乃是手的延伸。在長江中下游和濱海地區的河姆渡遺址出土的文物中有6把木槳。保存較好的一件殘長92厘米，另一件殘長63厘米，寬12.2厘米，做工精細，槳柄與槳葉結合處，有陰刻弦紋和斜線紋圖案(圖5a、5b )，當為7000年前的遺物。在濱臨太湖的吳興錢三漾和杭州水田畈兩處，也發掘出新石器時代末期4700年前的五六支木槳。槳由槳葉和槳柄兩部分構成。槳葉為扁板，槳柄多為圓桿。

船槳分為“移動”和“固定”兩種，中國的劃龍舟劃的是“移動槳”；劃槳狀態有“撥槳”和“蕩槳”；劃槳姿勢有“立姿”和“坐姿”；槳手朝向有面向船首的“面向前”和面向船尾的“面向后”。

西洋劃艇將槳柄置于在船舷設置的槳支架上，這是最為典型的劃“固定槳”。因為坐姿劃長槳槳手離船舷距離有限，而長槳很長，根據杠桿原理可知它勢必使劃槳費勁，因此有的賽艇往往將槳支架伸出船舷外（圖8）。

西洋船也有面向前劃槳的，此是坐姿撥槳，如圖9 。

東漢（25～220年）人劉熙在《釋名·釋船》中，對槳詮釋得很清楚：“在旁撥水日櫂。櫂，濯也，濯于水中也，且言使舟櫂進也。又謂之札，形似札也。又謂之楫。楫，捷也，撥水使舟捷疾也”。它不僅表述了槳的形狀和功能，還指出了槳的工作機理是“撥水”。“撥水”就是將槳葉入水，用人力將槳葉的扁板面正對船尾向用力撥水，根據作用反作用原理，靠水對槳葉板面的反作用力就是船的推進力，此“撥水”就是劃槳推進的機理所在。

圖11 《籌海重編》中叭喇唬船樣式

圖12a 廣西貴港東漢陶船模

槳手的坐姿“撥槳”動作在需要時能充分地發揮出爆發力，使槳葉急速強力撥水以致舟船高速推進，所以說，坐姿撥槳適用于快速船，故它多見于競技類的舟船或戰船上。中國的劃龍舟和西方的劃賽艇都是如此。

西洋古代戰船為了追求船速大量使用奴隸當槳手布置多排坐姿劃固定式長槳，例如13世紀的威尼斯戰船（圖10）。

不少人曾提出過這樣的問題，為什么我們常見到的是西洋船的槳手劃槳時面朝船尾而中國船的槳手卻是面向船首？因為所謂常見到的是，西洋船的槳手面向船后是坐姿撥劃長槳，而中國船的槳手是面向船首撥槳和面向船首站立姿勢蕩，這是與坐姿撥劃長槳，兩者是不同的劃槳操作，何況其還有著長槳和短槳之分別，我們平時往往把撥船和蕩船統稱為劃船。

長槳在中國船上最多的是用于立姿面向前的蕩槳方式，而在西洋船上是用于坐姿面向后的撥槳方式，中國的用作蕩槳，西洋的用作撥槳，兩種不同的劃槳方式的劃船姿勢造就了槳手的坐向不同，槳手劃長槳時，蕩槳者面向前，撥槳者面向后。可見，實際上對中、西方船的劃槳槳手坐向的不同產生疑惑實在是誤將兩者不同的劃槳方式混同相比所造成的錯覺。

在明代的《籌海重編》等史書上對一種叫“叭喇唬船”兵船也有“兵夫坐向后而棹槳”的記載。圖11與西洋船槳手面向后坐姿一樣劃的是長槳，也是在“撥槳”。總之，不論中國或西方，蕩槳者面向前，撥槳者面向后乃是技術要求所決定的統一規律。

圖12b 廣西貴港東漢陶船模剖面圖

2011年廣西貴港梁君垌東漢出土陶船模為證。陶船模（圖12a、12b）前部兩舷側各有4個長方形孔，應是安裝槳樁的插孔，槳樁固定船槳所以此槳為“固定槳”，8個劃槳俑分置兩舷，均呈坐姿面向后，這與明代的“叭喇唬船”兵船“兵夫坐向后而棹槳”類同。由此可以得出中國最遲于東漢至南朝就出現了槳手坐姿面向后劃“固定槳”了。

科學的搖櫓

櫓按各地航道條件和歷史習慣不同分，有琵琶櫓和板櫓；按櫓設置在船上的部位分，有頭櫓、腰櫓和艄櫓。用的最多的是裝置在船尾端近右側或左側的艄櫓。

櫓出現的年代當不遲于2000年前的漢代。東漢劉熙在《釋名·釋船》中說：“在旁曰櫓。櫓，膂也。用膂力然后舟行也。”在旁，指櫓的安裝與操作位置。此應為腰櫓。櫓，起初是設在船的兩舷的。為使櫓更好地縱向布置，常見在甲板上橫設一塊短木板，其一端伸出舷外作為操櫓平臺，稱作櫓跳。

搖櫓推進是非常科學的。搖櫓是左右連續搖動，櫓葉不用出水面，相當于連續地蕩槳，從而提高了推進效率，這是櫓優于槳的關鍵技術。搖櫓的技術精華在于“搖”的操櫓動作。

《釋名·釋船》說的“在旁日櫓。櫓，膂也。用膂力然后舟 行 也。”膂作脊梁骨解，用膂力則意味著以腰部為主并帶動全身的力氣以推動舟船前進。

作為船舶推進工具的使用，劃槳比撐篙具有顯著的優越性，這是指劃槳可以在遠離岸邊的深水區域中進行。劃槳，是靠水的反作用力推船前進的。但槳在劃動時，槳葉入水作功一次之后，則要離井水面為第二次作功作準備，是間歇作功，對舟船來說，是間歇推進。櫓，則可以左右連續不斷地搖，櫓就不間歇地連續作功，櫓對舟船是連續推進，這在推進工具中是一次帶根本性的改革。

櫓與槳相比較則有更高的效率，這是它的另一大優點。櫓與長槳(或稱之為棹)雖然都較長，都必須有一個支點，但在使用上有顯著不同。“縱曰櫓，橫曰棹”，棹是橫向布置，前后劃動；櫓是縱向布置，左右搖動櫓柄，櫓板則在水中以較小的攻角左右滑動。由于攻角較小，滑動時很省力，但卻能產生較大的升力推船前進，這是櫓被稱為高效推進器的根本原因。故有“一櫓抵三槳”之說。

櫓，是中國對世界造船技術的重大貢獻之一。櫓的效率高的特點，是由于櫓在水中以較小的攻角滑動時，阻力小而升力大，再加上櫓是連續性推進工具，而且有操縱船舶回轉的功能，一直到現在仍為科技史學者所稱道。現代廣為應用的螺旋槳推進器，它的不間歇作旋轉運動的葉片，實際上也與在水中滑動的櫓板相似。櫓是相當于面積很小的可操縱單葉螺旋槳推進器。螺旋槳的發明和改進，雖不能說源于櫓，但其作用原理則是一致的。

圖13 櫓的構造與布置

櫓是船舶推進工具中一件帶有突破性的重大發明。

纖、篙、槳、櫓是古船的人力推進工具，但還都兼有操縱功能，即推進和操縱合一，不過，它們都是以推進為主，操縱為輔的船舶人力推進工具。