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縱帆發明

發布時間:2021-06-29 11:31:35

Ⅰ 帆船有怎樣的發展過程

人類與生俱來的好奇心使得人們總有越過江河、湖泊甚至大海去探索新天地的願望。正是這些原因促使人類的祖先發明了木筏、獨木舟等水上交通工具,並藉助帆來利用豐富的風力資源。當然,僅僅靠風驅動是不夠的,所以人們還發明了槳。至於帆和槳哪個先出現,現在人們無法確知。不過,從一些古跡上看,槳的出現似乎早些。如果把帆、槳裝在獨木舟上,就成了最原始的帆船。因為早期的槳也起帆的作用。但這種原始的帆船是很難經得起大風大浪的考驗的。對於那些靠海生活的人們來說,就需要造出更大、更結實的帆船。而且船上帆、槳、舵都要具備,使用起來要安全有效。對於那些進行海上貿易的人們來說,對帆船的要求就更高了。

通常人們認為地中海是航海業發展的搖籃。早在公元前3000年,腓尼基人(這是一個以航海聞名的民族)就從地中海航行到愛琴海,從此以後,他們的龐大的商船隊又發現了直布羅陀海峽,並航行到了英國。但是,隨著考古的發現增多,人們又發現了更早的船隻,因而也更新了人們的一些觀點。

印度是一個海岸線很長的文明古國,所以印度考古學家在孟買洛塔附近發現世界上最早的港口並不令人吃驚。人們在那兒發現了碼頭、貨棧和218米長、37米寬的船塢。由這些發現,人們可以想像當時印度洋上繁忙發達的帆船運輸,並可想像當時龐大的造船工業。所以嚴格地說,印度洋才是真正的航海搖籃。

早期的帆船,除了用於進行貿易活動,也用作戰艦。說是戰艦,實際上在早先並沒裝上火炮,只是用來運送兵馬、糧草。

我們不難發現,最初航海業發達的都是一些靠海生活的民族。為了生存,他們將帆船越造越好,以至有了發達的航海業。

航海業興起的前提是有能經得起風浪的帆船。早期人們對帆船的速度要求並不高,重要的是船要經得起風浪。而這樣的帆船一旦產生,人們便可以越過大海去進行貿易、戰爭或探險。羅馬人在他們傑出的統帥朱利葉斯·凱撒和安東尼帶領下征服克利奧帕特拉女王的埃及時,其龐大的艦隊就是滿載兵馬糧草的大型帆船隊。這種帆船叫加利船,它的動力裝置是一塊巨大的方形布帆和由100多個奴隸來劃的分幾層在兩側排列的槳。實際上,古羅馬人在公元前400年左右就造出了傑出的加利船特里雷米號。它長42米,有巨大的方形帆,其槳分3層排列在船的兩側,要100多個奴隸來劃。

相比之下,北歐的海盜們就沒那麼幸運了。他們面臨的是北海及北大西洋的驚濤駭浪。險惡的環境對他們的船提出了特別的要求。為適應風向變化,他們將帆變成了活動的。順風時,把帆橫過來作為橫帆。當無法順風航行時,便通過調整帆及船的行進方向使船獲得前進的動力。如果進行合適的調整,即使逆著風,船也能前進了。調整後與船行方向平行的帆通常稱為縱帆。如果將這兩種帆結合起來使用,那麼只要有風,船就可以很方便地向任何方向航行了。這些海盜船造得又細又長,除了巨大的方帆,還用40~50名水手劃槳,所以這些船跑得特別快,而且可以躲到某些大船進不去的狹窄的水道。這正好是海盜們所需要的。

我國古代的航海業也比較發達。早在秦漢時期,我國已能造出長20多米、寬5.6~8.4米、載重30噸以上的船。

1974年,在泉州發掘出來的宋代的一艘海船,長達34.5米,寬4.4米,深3.27米,排水量達374.4噸,可載重200噸。

鄭和是我國著名的航海家。1405年,明成祖派遣他率船隊出使西洋。他率領的船隊有300多艘船,其中有「寶船」60多艘。所謂寶船,就是大些的船。最大的長44丈(137米)、寬18丈(56米),分4層,約1500噸,可乘400~1000人,為當時世界之最。船隊除了17000多人,還滿載金銀、絲綢、瓷器。龐大的船隊浩浩盪盪從江蘇太倉瀏河啟程,於1407年回國。以後又六下西洋,總共歷時28年(1405~1433年),足跡遍布中南半島、南洋群島、孟加拉、印度、伊朗、阿拉伯和非洲等地的35個國家和地區,最遠到了東非的馬達加斯加和索馬里。

但是,它對人類歷史的影響恐怕還不能與哥倫布的3艘帆船發現美洲大陸比。

信奉地圓學說的哥倫布決定與發現好望角的葡萄牙人迪亞士航行方向相反而向西航行,去尋找印度和中國。他請求西班牙國王「贊助」,得到國王的恩准後,遂於1492年率領3艘全部用帆船裝備起來的帆船隊開始向西航行。船隊的旗船聖·瑪麗亞號是長約24米、寬約8米、吃水約2米、重約80噸的木船(這比鄭和的船小多了),有3根柱桅桿,前兩根掛方橫帆,後一根掛三角形縱帆,船頭還斜掛一面小型縱帆。哥倫布就率領著這個由小型輕便帆船組成的船隊,用了69天橫渡大西洋(平均時速約4海里,即7.4千米),到達了今天的巴哈馬群島。哥倫布誤以為已經到了印度,於是那裡的土著人便糊里糊塗地成了印第安人。

直到1499年,義大利人亞美利哥·維斯普濟才證實:哥倫布並沒有到印度,他到的是一塊「新大陸」。歐洲人於是把這塊新大陸稱為亞美利加洲,即「美洲」。

自新航線開辟後,從16世紀到19世紀,蔚藍色的大海上白帆點點,到處航行著美麗的三桅帆船。

帆船的製造技術越來越高,到19世紀初達到了頂峰。帆船造得越來越大,有的帆船的桅桿竟高達50米,僅中間主桅上的布帆就兩噸多重。帆船的速度也大大提高了,快速型的時速達到了15海里,最快的時速超過了20海里。

為帆船時代結束劃上句號的應當是德國人在1902年造出的名為「普魯士」號的巨大怪物。它長133.5米,寬16.4米,5根桅桿上各掛6面帆,重達1150噸,最大時速19海里,但是,這艘船實際上是為博物館造的,因為這時候,用螺旋槳推動的船都已經出現幾十年了。

Ⅱ 帆船帆的動力是怎樣產生的

利用風力前進的船。
起源於居住在海河區域的古代人的水上交通運輸工具。15世紀初期,中國明代鄭和率領龐大船隊7次出海,到達亞洲和非洲三十多個國家。現代帆船始於荷蘭。1660年荷蘭的阿姆斯特丹市長將一條名為"瑪麗"的帆船送給英國國王查理二世。1662年查理二世舉辦了英國與荷蘭之間的帆船比賽。1720年愛爾蘭成立皇家科克帆船俱樂部。1851年英國舉行環懷特島國際帆船賽。1870年美國和英國首次舉行橫渡大西洋的美洲杯帆船賽。帆船分穩向板帆艇和龍骨帆艇兩類。穩向板帆艇輕快靈活,可在淺水中行駛,奧運會項目中的飛行荷蘭人型、荷蘭人型、470型、星型、托納多型等均屬此類,是世界最普及的帆船。龍骨帆艇也稱穩向舵艇,體大不靈活,穩定性好,帆力強,只能在深水中行駛。奧運會項目中的暴風雨型、索林型等均屬此類。比賽在海面進行,場地由3個浮標構成等邊三角形,每段航道長度為2~2.5海里。比賽為繞標航行,共進行7場,取其中成績最好的6場之和評定總分,總分少者名次列前。每場計分方法為第一名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,後續每個名次加1分。1896年被列為首屆奧運會比賽項目,因天氣不好未舉行。1900年再次被列為奧運會比賽項目。原為男女混合項目,從1988年奧運會起男女分設。

公元13世紀西班牙人和葡萄牙人開始建造一種名叫「caravel」輕帆船,起初主要用作漁船(fishingvessels),由於性能良好,不久就廣泛應用於其他方面。迪亞斯(BartholomeuDias)1488年發現好望角(CapeofGoodHope),哥倫布(ChristopherColumbus)1492年發現新大陸,達·伽馬(VascodaGama)1498年穿過印度洋到達亞洲,麥哲倫(FerdinandMagellan)1519-1522年間完成第一次環球航行,用的都是這種船。不應該忘記的是,歐洲人能夠造出這樣的船,與他們學了許多源於東方、尤其是中國的「長技」有關。

歐洲人從東方學去的第一件「長技」,是阿拉伯水手的「三角帆」(triangularsail)。歐洲人原來使用的一直都是「橫帆」(squaresail),即橫向安置的方形帆。一千多年以後(公元6世紀),由於受到印度洋、紅海和波斯灣地區阿拉伯人「獨桅三角帆船」(dhows)的影響,地中海地區的水手逐漸改用這種比較容易操縱的三角帆來代替橫帆。到公元9世紀,這一地區已經幾乎見不到橫帆的身影。附帶說說,盡管這種帆的發明權理應屬於阿拉伯人,但在歐洲它卻被叫做「Latinsail」(拉丁帆)或者「lateensail」(大三角帆)。

歐洲人學去的第二件「長技」是「縱帆」(fore and aftsail),中國人早在戰國時代(公元前3世紀)就已經使用這種帆了,但直到13世紀才被歐洲人學去。此前他們從阿拉伯水手那裡學去的三角帆雖然比較容易操縱,但仍然是橫向安置的,只能利用順風,在刮定向季節風(monsoon)的印度洋北部好用,在風向不定的地中海和其他歐洲海域就不大適用。縱帆利用分力、合力原理,可以「船駛八面風」,只有「當頭風」不可行駛。不過到16世紀,由於想出了「調戧使斗風」的辦法,逆風也能行船了。所謂「調戧」,指的是調整船頭方向,把當頭逆風轉變成側斜風,這樣它就也能推動船隻呈之字形前進。

利用縱帆有一個必要條件,就是要能靈活調整船頭方向。在中國,那是通過使用安置在船尾的「舵」(rudder,全稱sternrudder,尾舵)來實現的。現在成語詞典收有「見風使舵」(或作「看風使舵」),那是一條來自「俗語」(vulgartongue)而非來自「典故」(literaryquotation)的成語,講的正是按照風向操縱舵來調整航向。它本無貶義,不幸的是現在往往被用指不講原則,隨風倒的圓滑、世故做法。古時舵字也作柂、柁、杕,東漢劉熙《釋名》解釋「船」字說:「其尾曰柂。」南北朝《玉篇》(公元543年)說:「舵,正船木也。」,又說:「杕,船尾小梢也。」這些文字記載都說明中國人很早就發明了舵,而考古發掘得到的用舵證據就更早了,廣東、湖北等地的西漢墓都出土過木船模型,其船尾都安置有舵。但是舵傳到歐洲卻相當晚,大約是公元12世紀的事。此前歐洲人一直用側槳來控制方向,那遠不如使用舵。舵可以說是歐洲人學去的第三件「長技」。

學會使用三角帆、縱帆和舵以後,水手就能更加放手地利用風力了,這就導致桅與帆數目的增加,尤其是風帆數目的增加,因為使用多個比較小的帆,比使用單個大帆操作起來容易。「caravel」正是一種輕型多桅帆船,它通常有三根桅桿,前桅(fore鄄mast)和主桅(main)掛橫帆,後桅(mizzen)掛三角縱帆。有的還立了第四根桅桿,也掛三角帆。還有一些船從船頭向前伸出一根斜桅(bowsprit),上面掛一張小帆,並在主帆和前帆之上各加一面頂帆(top鄄sails)。這樣就既能充分利用風力,有速度,又比較靈活,便於操縱,可以在各種風向條件下行駛。應該注意,吹在風帆上部的風,除產生水平方向的推力以外,還產生向上的升力。升力比較小的時候有利於船隻航行,但如果升力過大,就有可能使船隻傾覆。使用三角帆和頂帆,可以減小升力,有助於船隻穩定航行。

歐洲人開始建造比較大的船,是在哥倫布發現新大陸,並在那裡掠奪大量財富之後。大約從16世紀中葉開始,西班牙組織了龐大的船隊,每年兩次往返於大西洋東西海岸之間,從美洲殖民地運回掠奪的財寶。根據官方統計,在1600年以前的大約一個半世紀里,上了稅運回西班牙的白銀超過18,600噸,黃金200噸;走私的數額有多少,就不大好估計了。除此以外,還有不少船隻在中途或因風暴、或因海盜襲擊而沉沒,隨之葬身海底的金銀當也不在少數。直到今天,它們仍然是世界各國尋寶人與打撈公司搜尋的重要目標。後來,隨著新大陸甘蔗、棉花、煙草種植園經濟的建立與發展,貨物運輸量大增,大西洋上的船隊運輸就更繁忙了,這裡面當然還不應該忘記與之相關的黑奴販運。根據一些學者的研究,從15世紀開始有這項罪惡貿易到19世紀歐美各國正式宣布廢除,在西非海岸被裝上販奴船的黑人總數達1200萬,途中死亡了大約六分之一,登上新大陸的約有1000萬,由此不難看出其運輸量是相當大的。

為了保護運輸船隊免受海盜及其他國家船隻的襲擾,西班牙人建造了一種名叫「galleon」的戰船,它實際上是在「caravel」的基礎上發展起來的大型多桅帆船。從1650年起,大西洋進入一個海戰頻繁的時代,西班牙、葡萄牙、荷蘭、法國、英國等歐洲殖民國家以及「占島為王」的海盜(最著名的也許就是「加勒比海盜」),把大西洋變成了一個大戰場。這就大大刺激了戰船的發展,起初最大的戰船吃水量約為1500噸,但到1750年,2000噸的船隻已很普通,而到1800年更有超過2500噸的。船殼通常選用堅實的橡木板(oakplanks)製造,而且是雙層,總厚度可以達到46厘米,這就使造船成為一件非常耗費木料的事。例如,建造特拉法爾加海戰中納爾遜(HoratioNelson,1758 1805)所乘旗艦「(皇家海軍)勝利號」(HMSVictory),所耗費的木材就需砍伐2,500株成年橡樹才能得到。後來同樣的技術也用於建造民用船,例如英國移民最早去北美所乘的「五月花號」(Mayflower),就屬於這種類型。在以蒸汽機為動力、螺旋槳為推進器的輪船出現以前,大型多桅帆船一直是歐洲商船和戰船的主要船型。

值得注意的是,學會用帆(三角帆、縱帆)和舵都屬於集體行為,很難確定是在什麼時候、具體是誰從東方學到的,只有第四件「長技」(水密隔艙,watertightbulkheads)才能確定具體的引進者,那就是1795年受命為英國皇家海軍造船的薩繆爾·邊沁(SamuelBentham,1757-1831)。使用水密隔艙不但大大增加了船體強度,更重要的是不至一處破損就水漫全船,難以封堵。有了水密隔艙,歐洲船舶可以說已經達到帆船時代的最高水平。

歐洲人從我們這里學去第五件「長技」,時間就更晚了,已經到鴉片戰爭之後。原來,在船型設計上雖然他們和我們一樣都利用了仿生學(bionics)原理,把船體設計成流線型,但模仿的對象不同;歐洲人模仿的是魚,而中國人模仿的是水鳥。這樣他們船體的最寬處就在中部靠前的地方,而中國船體的最寬處卻在中部靠後。後來的流體力學研究證明,中國人的做法更科學,因為一般船舶都不是像魚那樣在水裡游,而是像水鳥(例如鴨和鵝)那樣在水與空氣兩種介質之間劃行的。認識到這一點以後,西方的船舶也像中國的船那樣,把最寬處放在中部靠後的位置了。

在中國古代造船技術里,歐洲人沒有學去的大概只有櫓(scull)。中國早在西漢(約公元前1世紀)就開始用櫓了,劃槳需要把槳提出水面,既做虛功又浪費時間,而櫓是連續劃水的,用的是魚搖動尾巴前進的原理,所以有「一櫓三槳」之說。歐洲人很晚才開始考慮以中國的櫓來代替他們的槳,但由於不久後發明了推進效能更好的輪槳(paddlewheel),就沒再考慮用櫓的事。不過要指出,輪槳的真正發明者也是中國人,時間比富爾頓早了一千多年。《舊唐書·李皋傳》載:「挾二輪蹈之,翔風鼓浪,疾若掛帆席。」可見唐代(公元8世紀)已經知道用以足踩踏的輪槳來代替用手劃動的槳。輪船在中國古代叫「車船」,根據現有記載,宋代岳飛與楊幺的水戰(12世紀),便是一次車船大戰。

總之,除在中國古代「四大發明」之一的羅盤之外,我們對造船與航海技術還有許多重要貢獻。歐洲人從東方學去的五項技術里,四項都源於中國,而這些技術對他們帆船時代的造船與航海都起了非常重要的作用。現在已經是「後帆船時代」,除體育運動外,已經基本上見不到帆船的身影,但舵、水密隔艙、船體形狀這三項技術仍在繼續應用,而且毫無疑問還將一直應用下去。

藉助風帆推動船隻在規定距離內競速的一項水上運動。1900年第2屆奧運會開始列為比賽項目。帆船是一種古老的水上交通運輸工具,作為娛樂活動起源於16~17世紀的荷蘭。19世紀英、美等國紛紛成立帆船俱樂部,1870年舉行了橫渡大西洋的美洲杯帆船賽。比賽在開闊的海面進行,場地由3個浮標構成等邊三角形,每段航道長度不少於2~2.5海里。比賽為繞標航行,組織指揮採用國際旗語傳達命令,紅旗表示按順時針方向繞標,綠旗表示按逆時針方向繞標,P字旗表示5分鍾預備。航行中不按規定繞標,視為未完成比賽;碰撞標志,判罰繞該標志360°;碰撞他船,判罰原地旋轉720°;比賽共進行7場,取其中成績最好的6場得分之和評定總分,總分最少者為優勝。每場計分方法為: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,此後每名次加1分。帆船大體分為龍骨帆艇和穩向板帆艇兩大類。龍骨帆艇船體中下部有一突出的鐵舵,艇長在6.50~22米之間,穩定性能好,只能在深水中航行。穩向板帆艇船體中部有一可上下移動的穩向板,艇長在6米以下,輕捷靈活,可在淺水中航行。上述兩大類帆船,又可按不同的長度、寬度、重量、吃水深淺、船帆面積和數量,駕駛人數等分為多種型號。歷屆奧運會比賽船型不固定,第9屆奧運會以前根據重量或長度分型,如0.5噸以下型、0.5~1噸以下型、12米型、8米型等等。第10屆奧運會以後逐漸按多方面性能、數據劃分船型,不少型號還以設計者的國籍或名字命名。如索林型、芬蘭人型等等。最近幾屆奧運會主要有:①芬蘭人型為芬蘭人薩爾比設計,船帆標志「≈」,屬穩向板帆艇類,1952年開始列為奧運會比賽項目。②索林型挪威人索林設計,船帆標志「Ω」,3人駕駛,屬龍骨帆艇類,1972年開始列為奧運會比賽項目。③飛行荷蘭人型荷蘭人埃森設計,船帆標志「FD」,2人駕駛,屬穩向板帆艇類,1960年開始列為奧運會比賽項目。④暴風雨型英國人普羅克特設計,船帆標志「T」,2人駕駛,屬龍骨帆艇類,1972年開始列為奧運會比賽項目。⑤470型船身長4.70米,船帆標志「470」,2人駕駛,屬穩向板帆艇類,1976年開始列為奧運會比賽項目。⑥星型船帆標志「☆」,2人駕駛,屬龍骨帆艇類,1932年開始列為奧運會比賽項目。帆船一直是男女混合比賽,1988年第24屆奧運會開始部分項目實行男女分開比賽。2000年第27屆奧運會除托納多型、49人型、星型、索林型、激光型5個項目外,其他均男女分開設項。

起源於居住在海河區域的古代人的水上交通運輸工具。15世紀初期,中國明代鄭和率領龐大船隊7次出海,到達亞洲和非洲三十多個國家。現代帆船始於荷蘭。
壹、關於帆船
一、利用風力的基本動力在水上行駛,並由人來操控改變方向前進。
二、坐著,一手操作舵桿,一手操控懸掛於垂直船身上桅桿的帆面角度,來推進,稱為帆船.
三、站立,在一塊狹長的板子上,用雙手操控可以隨意改變方向折的帆,稱為
風浪板。 貳、帆船演進
一、八千年前,古埃及尼羅河上,即有用蘆草束成的船筏,是現代帆船的前身。
二、公元二世紀,地中海各國因軍事需要,製造出以奴隸搖槳吆喝,並配合小
風力前進的戰艦。
三、公元八世紀以後,海上貿易發達,側風航行的羅馬商船應運而生。
四、十五世紀-◆中國帆船為使航行時有較高的效率,已用帆骨及支骨來支撐
帆面。
◆歐洲為拓展貿易,海上成隊商船日趨活躍,而帆船的性能研
究也從而開始。
五、1660年英國人民呈獻一艘狩獵船"YACHT"給查爾斯二世做為繼承王位的賀禮
,自此游樂帆船誕生。

六、十八世紀,歐洲各國王公、富豪以帆船誇耀自我,帆船運動逐漸蓬勃。
七、1896年,第一次列入奧運比賽。
八、南宋民族英雄岳飛,在太湖隱居時將戰船改為七桅的漁船,取其速度較快,
以利捕魚。
九、1971年,台灣帆船運動萌芽,當時以海軍主導的帆船協會,為台灣帆船運
動奠下基礎。
十、1975年,台灣帆船協會成立。
十一、1996年帆船運動比賽,列入省、區運動項目

參、帆船分類
一、風浪板-◆是帆船與沖浪板的結合。
◆可依不同要求競速、曲道、花式而設計不同的浪板。
◆有過浪、轉向、飛躍、空翻…等動作。
二、輕舟型-◆船身構造簡單,不具船艙。
◆尺寸大小不同,比賽時有一定的船型規定。
◆一般用於訓練、娛樂、運動或比賽。

三、小艙型-◆船內應具睡眠、烹飪、盥洗、貯藏等空間。
◆以中程海上活動為考量設計。
四、大艙型-◆船內應具小艙型設備外,另有客廳、衛浴、貯存空間,以長時
間在海上活動為考量設計。
肆、帆船活動方式
一、訓練型-專為駕帆航行的基本知識與技術所設計之。
二、比賽型-◆風浪板與帆船各國均有舉行比賽,大致上以曲道賽、繞標賽、
花式賽、長距離賽等。
◆我國有中正杯、青年杯、自由杯等比賽項目。
三、休閑型-以賞景、船釣、潛水、遠航、探險或駕乘帆船於水域上體驗之目
的。
伍、帆船航行裝備
救生圈、急救包、水桶、防水電筒、滅火器、幫浦、錨具(繩)、海圖、信號
彈、航行燈、通訊器材、望遠鏡、備用引擎。
陸、帆船安全須知
一、先確定天氣、海流、水流、風向、潮汐等影響因素。
二、務實,航程規劃及船艇檢查。
三、切勿單獨行動。
四、穿著救生衣及安全索具,以防落水意外。
五、甲板行走時,應走在上風側。
六、預留救生支持管道。
七、衡量自己體力的負荷程度。
八、如遇難於水上漂流時,勿放棄風帆,以利救援。

帆板(Windsurfing)運動是人利用一塊狹長的板體上的三角帆,藉助風力作用於帆上所形成的動力而進行的一種水上運動。它集娛樂性、觀賞性、競技性於一體,是世界上沿海國家和地區最普及和最為人們所喜聞樂見的運動項目之一。帆板運動是一項新興的體育項目,20世紀60年代末起源於沖浪聖地夏威夷。美國人修萬斯設計製造出第一套帶有方向的帆板,並得到了迅速的普及,繼而風靡世界。據不完全統計,全世界經常從事帆板運動的人在一億以上。帆板的分類項目較多,主要的有:米氏板(Mistral)、翻波板(Funboard)、休閑帆板(Windglider)、溫德色費爾板(Windsurfer)等,這些項目的分類主要是根據板型和功能差異進行劃分的。目前國際最流行的是米式板、翻波板和休閑帆板。其中米氏板是奧運會的比賽項目。

Ⅲ 船是誰發明的

"輪船"一詞始於我國唐代,它的出現與船的動力改革有關。 原來,我國唐代李皋發明回了"槳輪船"。他在船的舷答側或艉部裝上帶有槳葉的槳輪,靠人力踩動槳輪軸,使輪周上的槳葉撥水推動船體前進。因為這種船的槳輪下半部浸入水中,上半部露出水面,所以稱為"明輪船"或"輪船",以便和人工劃槳的木船、風力推動的帆船相區別。 而最早建造蒸汽輪船的是法國發明家喬弗菜,他在1769年就建造了世界第一艘蒸汽輪船「皮羅斯卡菲」號,用蒸汽機啟動。後來,英國人薛明敦在1802年也建成一艘蒸汽輪船。可惜它們均未得到實際應用。 直到1807年9月,美國人富爾敦設計、製造的蒸汽輪船「克萊蒙特」號試航成功,才使輪船開始真正成功為水上舞台的主角。「克萊蒙特」號,全長45.72米,寬9.14米,排水量100噸,船速每小時6.4公里。 蒸汽機船發明後,用蒸汽機為動力代替人力帶動槳輪,沿用了100多年之久。 後來螺旋槳推進器取代了槳輪,這種「明輪船」被淘汰了。因為稱呼上的通俗和習慣,用螺旋槳推進的船仍稱為「輪船」,並沿襲至今。

Ⅳ 帆船的發展史

15世紀時,大西洋沿岸的歐洲國家在帆船設計方面有一項劃時代的進展,就是三桅船。它專基本上集屬中了各種船的優點,裝有艉柱絞鏈舵,方帆與三角帆並用,能利用各個方向的風,並把帆分懸在三到四根桅桿上,操縱更加靈活,主桅及前桅上有二至三張方帆。帆面積增大,船速就加快,船的體積也可增大。

進入17世紀後,西方資本主義興起,隨著海外貿易和對外擴張的需要,船舶技術大踏步前進。到了19世紀,西方人所造的飛剪型帆居世界領先水平。歐洲船舶技術的進步,為氣控船舶的產生奠定了基礎。

自從人類創造了帆船以後,帆船運載著人們在世界的海洋上來往,直到十九世紀,世界上一些大型的船還是帆船,有的帆船,桅桿高達30米,掛帆30多面。目前,帆船已經基本退出了大型船隻的行列,但是,帆船比賽已經成為一項受人關注的運動項目,帆船不再是承載大量運輸任務的水運工具,而成為一種文化和娛樂的象徵

Ⅳ 中古的四大發明家是誰

中古時代---
這個名辭在西方文明史上意指約從公元500年到1500年之間一千年來的歐洲歷史。中古時代的開始,標示著西羅馬帝國的衰落,咸信古典時期的古代歷史在此告一段落;而中古時代的結束,則指示出文藝復興時代(歐洲的重生)的開始。有幾件大事情可作為中古時代結束的記號,其中包括君士坦丁堡在1453年的淪陷、1456年首次使用印刷機、歐洲人在1492年發現新大陸、馬丁路德在1517年帶領新教徒的宗教改革以及藝術在義大利的繁盛等。而中古時代就在古代與現代歷史之間的中間時段落幕。

從羅馬陷落(公元 455 年)時起,到教皇西爾威斯特二世(公元 999 - 1003 )西方第一次學術復興,這一段時間稱之為歐洲的「黑暗時代」,傳統上都認為是歐洲文明史上比較貧乏的時期。這在自然哲學的領域內確是如此,但是在幾個世紀里都出現了若干根本性的工藝革新,為多數人的生活方式提供了一個優於古代希臘、羅馬時期的物質基礎。條頓蠻族侵入四分五裂的羅馬帝國之後,帶來了許許多多為我們今天還熟悉的事物:諸如褲子代替了古羅馬式的長袍,牛油代替了橄欖油,毛氈的製造方法改進了,以及雪橇和木桶、木盆的製造。更重要的是這些蠻族傳來了裸麥、燕麥、小麥和蛇麻草(現亦稱為「啤酒花」)的種植,騎馬用的腳蹬,尤其是為發展農業三圃制提供了條件的重輪犁,奠定了中世紀地主庄園生活的基礎。

古代使用的舊式犁從青銅時代起,基本上就沒有怎樣改變過,只有犁嘴從公元前十世紀起一般用鐵代替了木頭。由於缺少輪子,老式的犁在耕田時就得由犁田人提到一定的高度,這種操作需要相當大的氣力,犁出來的溝壟既不怎麼直,也不怎麼深。土地僅僅劃了一下,因此要犁過兩遍,在犁第二遍時要和第一遍的方向形成直角。在實行二圃制的地中海地區又松又乾燥的土地上,一年種地,第二年休息,舊式犁照理還是合用的,但是在土壤比較厚實和潮濕而且肥沃的北方,就不適合了,而新式犁就顯出它的長處。

這種新式犁,蠻族在公元前一世紀就已經使用。它有個輪子控制犁地的深度,這就使犁地的人省力。新式犁有面犁刀劃土和一個模板翻土,這樣犁出來的溝就又深又整齊,使得南方採用的十字犁田法變得多餘了。由於上述原因,新式犁就使人們按照北方的三圃制把土地耕成許多長條田,而不按照阿爾卑斯山腳和盧瓦爾河流域所採用的二圃制把土地耕成一塊塊方田。這個革新於公元 765 年第一次被人提到時,是在按照傳統辦法冬季播種之外,再在春季播一次種。一個典型的循環是第一年冬季種一次小麥,第二年春季種一次燕麥、大麥或者豆類,而在第三年讓土地休息。因此如果土地單位面積的生產量是同樣的話,北方的三圃制就比南方的二圃制的生產多出三分之一。

新式犁比舊式犁要重,拖起來需要相當大的力氣,因此一個村子裡的農民在十世紀和十一世紀通常用馬耕田之前,都合夥用牛來犁地。古代很少用馬耕地,因為當時知道的挽具形式要使馬浪費一半氣力。古代駕馬的挽具是根據駕牛的頸軛製造的,使得馬在最需要用力時不能用雙肩來拖犁。扼駕在馬的頸背上,用一根皮帶繞過前頸栓著。這樣一來,馬只要一使勁向前拖,就會把自己勒得透不過氣來。再者,古代人也不懂得一前一後的駕馬方式以增加馬的拉力,而且不知道採用馬蹄鐵,其結果是馬時常在石頭多的田裡踏傷蹄子。

到了九世紀和十世紀時,北歐用馬耕田的方法已經使用得相當有效了。馬頸圈可能是從亞洲傳過來的,因為馬頸圈的條頓語和斯拉夫語,即英語 hames 一詞來自中亞西亞。串聯挽具和馬蹄鐵也傳進來了,其結果是使馬的有效拉力比在古代時要大三、四倍。這時人就用馬來耕地,不過一般只是用在三圃制的歐洲北部,因為那裡有多餘的稻穀可以飼馬。在產量比較差的南部地區,大體上還是用牛,因為牛可以用稻草飼養。牛吃得省,而馬則節省時間和勞力。

另一個節省人力的設計是水輪,這在黑暗時代被廣泛用來磨穀子。羅馬人 維特魯維斯( Vitruvius )約在公元前 16 年曾經記述過一種立式水輪,而卧式水輪可能更早就已經有了。但是古代磨穀物一般都用人或者牲畜推磨或拉磨,水磨坊只在黑暗時代才通行起來。到了中世紀,歐洲多數的農村都有自己的磨坊了。公元 1086 年的《輿地誌》列出當時英國的磨坊有五千個左右,表明英國人口中每四百人差不多就有一座磨坊。在十二世紀時,風車出現了。第一次見於記錄的是公元 1180 年諾曼底的一個風車,這種風車有一個卧式的主動軸和垂直的帆翼,所以很可能和十世紀有垂直主動軸的東方風車無關,而是歐洲人自己發明的。

這種創新的結果,是大多數勞動人民在這時擺脫掉一些體力勞動上的粗活,象在古代所要求於他們的那樣,而且能生產一部分超出養活庄園人口所需要的多餘糧食。這些多餘糧食使城鎮和城鎮的手工業與商業有了發展的條件,並為十一世紀到十三世紀間那些著名的創舉,如十字軍遠征、教堂的建築和大學的建立,提供了財富。大城市裡手工業者和學生藉以養生活命的多餘糧食來自當時交通條件極為困難的地區。那些建築教堂的工人也是如此,一個美國作者估計過法國人在公元 1170 年至公元 1270 年的一百年間建造的八十座教堂,所花費的人工和材料按照現在的價值等於十億美元。

黑暗時代引進的技術革新的另一個後果是,文明的中心從地中海轉移到歐洲北部來了,因為許多進步技術在歐洲北部利用得較有成效。在十一世紀和十三世紀間,多餘糧食和手工業產品的貿易發展特別顯著,尤其是在歐洲北部,通過波羅的海和北海進行的商業交易在數量上和地中海可以抗衡。這種發展可以從公元 1241 年各商業城市成立的「漢撒同盟」這事件上看得出來。當時的主要漢撒城市是呂貝克(德)、科隆(德)、布雷斯勞(波)和但澤(波),不過這個同盟還有特約城市,遠到諾夫哥羅德(俄)和倫敦。

伴隨著貿易擴展的是航海技術上的新發明,諸如船尾舵和牙檣。據說這些在歐洲第一次出現在十三世紀漢撒同盟的那些商船上。古代歐洲人駕駛船是靠在船尾旁邊的一隻槳來劃,就象用槳劃獨木舟一樣。再大船上用這種方法駕駛,效果不是大的,這就限制了大船的航行動作,特別是當逆風行駛時更要把船駕駛得很靈活。船尾舵克服了這種限制,而牙檣則容許主帆的前下角拉倒船頭外面,使船舶可以逆風行駛。縱帆裝置本身就是黑暗時代的產物,它使船舶可以迎風轉向。這種縱帆裝置的最早形式即三角帆,先是在南巴勒斯坦的穆斯林教堂的壁畫上發現的,後來又在九世紀一個拜占庭的彩飾畫上看到。

這類航海術上的發現也有助於節省人力,例如節省囚禁在船上劃槳的船奴的勞動力,而且大大擴大了海運的范圍。現在可以打造較大的船舶,駕駛自如,橫貫大洋行駛,而不需要象早期那樣沿海岸航行。在十三世紀,磁針羅盤在歐洲出現,船舶在陰天飄洋過海時,非靠它來測定方向不可,因為這時既看不見天體,也望不見陸地。在這方面,北方又一次搶在前頭,因為在地中海里瞭望還是容易的。到了十五世紀,佛蘭德的羅盤製造商糾正了羅盤所指北方和真正北方之間的差異,但是南部熱那亞的商人卻沒有改正。

商業所依靠的那些手工業,也有類似的技術改進。在紡織業上,紡紗車在十三世紀發展起來了,而織布機是幾時改進的則不能確定。約在同一時期,水利也被用來砑布,這是一種在水裡敲打布匹使布收縮的操作,使布加厚和耐用。敲打先是用手操作,但是到了十二世紀的下半葉,用水車推動的樁錘就被用來砑布了。這一後不久,水力推動的樁錘又被用來壓碎染坊用的菘藍和製革業用的樹皮。這以後,有不少行業都依靠水力而建立起來。十三世紀時,水力被利用來鋸木頭和推動鐵匠煅爐的風箱,十四世紀時用於鑄錘和磨石,十五世紀時用水泵於開礦抽水。水力利用上最重要的一項目可能是發動煅鐵爐的風箱,用風力提高冶煉溫度使鐵砂熔融,以能澆鑄。鑄鐵或生鐵是於十三世紀在歐洲出現的,不過鼓風爐直到十五世紀方才普遍推廣。

其他的一些技術革新是由穆斯林教徒,也可能是蒙古人從中國帶到歐洲來的。最初是造紙術,這在公元 1150 年穆斯林教徒佔領西班牙時已經很發達了。沒有多少年,於公元 1189 年,基督教國家裡的第一座紙廠在在法國的埃羅建立了。到了公元 1276 年,造紙術傳到義大利的蒙特法諾,公元 1391 年傳到日耳曼的紐倫堡,而英國的第一座造紙廠則在公元 1494 年建立。至於印刷,可能是蒙古人把中國的印刷術,也許是一些樣品,帶動歐洲來的,而技術上的細節則是歐洲人自己重新研究出來。中古時期的許多稿本上印的復雜大寫字母,是公元 1174 年恩格爾堡修道院里用木塊雕出來的,比蒙古人侵略歐洲和穆斯林教徒敘述中國印刷術的時間略早一點。歐洲木板印刷的最早記錄是公元 1289 年在拉文納進行的。接著很快地就改為活字體和金屬板印刷,這些印刷板的樣品於公元 1381 年在法國的利摩日,公元 1417 年在尼德蘭的安特衛普,公元 1435 年在尼德蘭的哈勒姆,都曾經出現過。最後在日耳曼美因茲的古登堡( Gutenberg )於公元 1436 年到公元 1450 年間使早期的近代印刷術臻於完善。

火葯於十三世紀首次在歐洲出現,第一次提到火葯的是羅吉爾·培根在公元 1249 年寫的一封信,那是在蒙古人侵入歐洲之後幾年內。火炮首先在公元 1325 年被人提到,而第一次被人家已論述則在公元 1327 年。公元 1327 年所描繪的火炮,表明早期的火炮是一種瓶子式的設計,射出一個有箭頭的炮彈。可能第一個火炮是跟據中國人使用的「震天雷」做的。這種「震天雷」是一隻裝滿火葯的鐵罐子用投石機發射的,現在的鐵罐只裝了一部分火葯,而從噴射口發出炮彈。後來歐洲的火炮則用若干鐵條箍成筒形,但是不久便採用澆鑄方法,先是用銅,後來就改用鐵。

中世紀末期的印刷術和火器,與青銅時代末期發明字母和鑄鐵所產生的影響很相近。印刷術,和字母的發明一樣,提高了人類的文化水平,並使歷代積累下來的人類文明記錄能更廣泛轉播。它促進了地方性文獻和工藝文獻的興起,工匠在歷史上第一次把他們這一行業世代相傳的有價值的經驗記載下來。印刷術使《聖經》更加容易被人們弄到手,使他們能夠如宗教改革家所建議的那樣,根據自己對《聖經》的體會尋求宗教真理,從而有助於新教徒宗教改革運動的興起。

火葯與火器結束了披甲武士的時代和他們的設防城堡,就如同鐵武器淘汰了青銅時代的武士和他的戰車、銅劍一樣。可是火器開頭並沒有鏟除人的好戰性,因為大炮摧毀了瑞士的方形陣,而這種方形陣直到十六世紀為止對騎士還是一種有效的應付方法。再者,當時火葯製造和熔鑄大炮的控制都操在王侯手裡,而軍事力量也集中在這些人手裡。這一來,火器的發展就促進了十六世紀和十七世紀擁有絕對權力的王朝的興起。

中世紀不但出現了新工藝的發展,也出現了手工業技巧上的進步和手工業的分化。機械時鍾出現於十三世紀。根據記載,在公元 1232 年至公元 1370 年之間,有三十九座時鍾被造了出來。這些最初製成的機械鍾既大且重,而且製作粗糙,只用於大型公共建築、修道院或者教堂。但是造鍾的技巧進步的很快,到了十六世紀時,紐倫堡就造出懷表來了。同樣,再建築上,地板面積和周圍支壁總橫切面的比例在中世紀也由四比一增加到八比一,表明在節省建築材料和建築技巧上都有所進步。隨著這類技巧的精練化出現的是手工藝的分化。工程師、工具製造者和車匠、鐵匠分家了,雕刻家、畫家和石匠、裝飾工分家了。專業手工藝人中技巧比較高明的能夠讀書識字了,並能把他們的技藝經驗記載下來;到了後來,這些人還吸取了學術傳統中的一些學識,對近代科學的發展作出了貢獻。

遠從公元 1250 年起,我們就有了磚瓦匠大師維拉·德·奧尼古爾( Villard de Honecourt )的筆記。他到處游歷,在蒙古人侵略之後去匈牙利重建教堂,並把自己看到的事物記了下來。他畫的生物非常真實,而且是根據觀察來的,他特別指出他的獅子是根據活獅子畫的,不過他的獅子圖仍然是紋章上看到的那種模樣。另一方面,那些學者們畫的動植物則是從早期的稿本上臨摹來的,所以真實性很快就喪失,生物學插圖成了形式主義和公式化的了。一部約在公元 550 年寫的法文《草木志》里象草莓的植物,經過多次傳抄而不參考植物本身,在公元 1050 年的一部《萊茵草木志》里看上去倒比較象黑莓了。

表現手工藝傳統價值的最早的著作,是一部關於繪畫的手冊,這是佛羅倫薩派畫家詹尼尼( Cennini )於公元 1500 年前後用義大利方言寫的。在這部書里,開始出現了一種實驗態度,因為詹尼尼敘述了怎樣製造顏料和繪畫技巧。作者聲稱他將「記下經他親手做過的事情」。在詹尼尼的手冊里,行會傳統感很突出。他告訴我們,他寫這部書的目的是為了向他的老師們致敬,並使從事這門行業的學徒們受益。

詹尼尼建議的主題又為後來的手工藝作者發展了。哥特式建築大師馬梯阿斯·勞立沙( Mathias Roriczer )於公元 1480 年寫了一部建築學的書,在書中列出一些他自己發明的幾何構造式樣。他寫這部書的目的比詹尼尼的還要廣泛,不僅僅為了改進自己這門手藝,而是為了「把任何需要做得好些的事情做得更好些,並矯正和說明各種藝術」。但是這種評價是不合於學術傳統的,因為經驗考察在學術上不受到重視,而古代的自然哲學體系則被認為是人類智慧的最高成就。

最後,到了文藝復興時期的藝術家而兼工程師的那些人問世時,我們就看見手工藝傳統中那些比較熟練而且有才能的人把學者們的學問都吸收過來了。波提切利( Botticelli ,公元 1444 - 1510 ),丟勒( D ü rer ,公元 1471 - 1528 ),邁克爾·安吉洛( Michael Angelo ,公元 1475 - 1564 )和列奧納多·達·芬奇( Leonardo da Vinci ,公元 1452 - 1510 )這些藝術家全都通過了解剖的實踐,研究了人的生理構造。波提切利和丟勒研究了光學,丟勒制定了圖畫上比例法則而丟勒和列奧納多又觀測了天體;列奧納多的活動范圍還涉及當時已知的好多門科學和工藝。

手工業在這時候的分化程度可能講得過頭一點,因為多數的文藝復興時期的藝術家都仍舊通曉好幾個方面。列奧納多·達·芬奇不但是畫家和雕刻家,也是個發明家和土木兼軍事的工程師。文藝復興時期藝術家的興趣是多方面的,所以他們的活動具有一種無所不包的性質。也許是因為這個緣故,所以他們的工作沒有一定目標而且多少不夠踏實,而他們也沒有作出什麼重要的科學發現。

可是他們的確發展了科學方法上的經驗主義一面。阿爾布萊希特·丟勒在公元 1525 年出版了一本幾何學著作,他在書中提到,由於多數的日耳曼畫家不大懂得幾何學,所以他寫這本幾何學,使畫家讀了這書之後「不但能有一個好的開始,而且通過日常實踐對幾何學理解得更好些;他將會進一步鑽研並且找到比我現在指出的更多的東西。」

列奧納多·達·芬奇對科學方法上的經驗主義一面,體會得還要充分。在一段論科學方法的註解里,他寫道:

「在研究一個科學問題時,我首先安排幾種實驗,因為我的目的是根據經驗來決定問題,然後指出為什麼物體在什麼原因下會有這樣的效應。這是一切從事研究自然界現象所必須遵循的方法……」

「我們必須在各種各樣情況和環境下向經驗請教,直到我們能從這許多事例中引伸出它們所包含的普遍規律。這些規律有什麼用處呢?它們將引導我們對自然界作進一步的研究和進行藝術創造。它們防止我們自欺欺人,使我們不至於向自己保證取得那些得不到的結果。」

後來那些屬於學術傳統的人也發展了科學方法的經驗主義一面,並對經驗過程在科學上的地位取得類似看法。但是達·芬奇的這段話要比他們早好長一段時期。不過,那些學術界人士創立了文藝復興時期工匠們所沒有能夠提出的新科學思想,並且賦予數學方法以科學上應有的地位。

Ⅵ 三角帆起源於什麼時候拜託各位大神

最早是由阿拉伯人發明,通常用斜三角帆 逆風行駛的三角帆船,與橫帆不同的是,他可以在船的橫位上做幅度大得多的轉向,直到它和船本身的長軸線形成一線為止,於是有人把他稱作縱帆船。 通常有三根桅桿,前桅和主桅掛橫帆,後桅掛三角縱帆。有的還立了第四根桅桿,也掛三角帆。 追問: 起源於哪個世紀?

Ⅶ 帆船的起源

帆船即利用風力前進的船。帆船起源於歐洲,其歷史可以追溯到遠古時代。帆船是人類向大自然作斗爭的一個見證,帆船歷史同人類文明史一樣悠久。 帆船作為一種比賽項目,最早的文字記載見於1900多年以前古羅馬詩人味吉爾的作品中。到了13世紀,威尼斯開始定期舉行帆船比賽,當時比賽船隻沒有統一的規格和級別。 帆船運動起源於荷蘭。古代的荷蘭,地勢很低,所以開鑿了很多運河,人們普遍使用小帆船運輸或捕魚。

起源於居住在海河區域的古代人的水上交通運輸工具。15世紀初期,中國明代鄭和率領龐大船隊7次出海,到達亞洲和非洲三十多個國家。現代帆船始於荷蘭。1660年荷蘭的阿姆斯特丹市長將一條名為"瑪麗"的帆船送給英國國王查理二世。1662年查理二世舉辦了英國與荷蘭之間的帆船比賽。1720年愛爾蘭成立皇家科克帆船俱樂部。1851年英國舉行環懷特島國際帆船賽。1870年美國和英國首次舉行橫渡大西洋的美洲杯帆船賽。帆船分穩向板帆艇和龍骨帆艇兩類。穩向板帆艇輕快靈活,可在淺水中行駛,奧運會項目中的飛行荷蘭人型、荷蘭人型、470型、星型、托納多型等均屬此類,是世界最普及的帆船。龍骨帆艇也稱穩向舵艇,體大不靈活,穩定性好,帆力強,只能在深水中行駛。奧運會項目中的暴風雨型、索林型等均屬此類。比賽在海面進行,場地由3個浮標構成等邊三角形,每段航道長度為2~2.5海里。比賽為繞標航行,共進行7場,取其中成績最好的6場之和評定總分,總分少者名次列前。每場計分方法為第一名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,後續每個名次加1分。1896年被列為首屆奧運會比賽項目,因天氣不好未舉行。1900年再次被列為奧運會比賽項目。原為男女混合項目,從1988年奧運會起男女分設。第29屆奧運會帆船比賽將於2008年8月9日~21日在青島國際帆船中心及周邊水域舉行
編輯本段發展歷史
公元13世紀西班牙人和葡萄牙人開始建造一種名叫「caravel」輕帆船,起初主要用作漁船(fishingvessels),由於性能良好,不久就廣泛應用於其他方面。迪亞斯(BartholomeuDias)1488年發現好望角(CapeofGoodHope),哥倫布(ChristopherColumbus)1492年發現新大陸,達·伽馬(VascodaGama)1498年穿過印度洋到達亞洲,麥哲倫(FerdinandMagellan)1519-1522年間完成第一次環球航行,用的都是這種船。不應該忘記的是,歐洲人能夠造出這樣的船,與他們學了許多源於東方、尤其是中國的「長技」有關。 歐洲人從東方學去的第一件「長技」,是阿拉伯水手的「三角帆」(triangularsail)。歐洲人原來使用的一直都是「橫帆」(squaresail),即橫向安置的方形帆。一千多年以後(公元6世紀),由於受到印度洋、紅海和波斯灣地區阿拉伯人「獨桅三角帆船」(dhows)的影響,地中海地區的水手逐漸改用這種比較容易操縱的三角帆來代替橫帆。到公元9世紀,這一地區已經幾乎見不到橫帆的身影。附帶說說,盡管這種帆的發明權理應屬於阿拉伯人,但在歐洲它卻被叫做「Latinsail」(拉丁帆)或者「lateensail」(大三角帆)。 歐洲人學去的第二件「長技」是「縱帆」(fore and aftsail),中國人早在戰國時代(公元前3世紀)就已經使用這種帆了,但直到13世紀才被歐洲人學去。此前他們從阿拉伯水手那裡學去的三角帆雖然比較容易操縱,但仍然是橫向安置的,只能利用順風,在刮定向季節風(monsoon)的印度洋北部好用,在風向不定的地中海和其他歐洲海域就不大適用。縱帆利用分力、合力原理,可以「船駛八面風」,只有「當頭風」不可行駛。不過到16世紀,由於想出了「調戧使斗風」的辦法,逆風也能行船了。所謂「調戧」,指的是調整船頭方向,把當頭逆風轉變成側斜風,這樣它就也能推動船隻呈之字形前進。 利用縱帆有一個必要條件,就是要能靈活調整船頭方向。在中國,那是通過使用安置在船尾的「舵」(rudder,全稱sternrudder,尾舵)來實現的。現在成語詞典收有「見風使舵」(或作「看風使舵」),那是一條來自「俗語」(vulgartongue)而非來自「典故」(literaryquotation)的成語,講的正是按照風向操縱舵來調整航向。它本無貶義,不幸的是現在往往被用指不講原則,隨風倒的圓滑、世故做法。古時舵字也作柂、柁、杕,東漢劉熙《釋名》解釋「船」字說:「其尾曰柂。」南北朝《玉篇》(公元543年)說:「舵,正船木也。」,又說:「杕,船尾小梢也。」這些文字記載都說明中國人很早就發明了舵,而考古發掘得到的用舵證據就更早了,廣東、湖北等地的西漢墓都出土過木船模型,其船尾都安置有舵。但是舵傳到歐洲卻相當晚,大約是公元12世紀的事。此前歐洲人一直用側槳來控制方向,那遠不如使用舵。舵可以說是歐洲人學去的第三件「長技」。帆船
學會使用三角帆、縱帆和舵以後,水手就能更加放手地利用風力了,這就導致桅與帆數目的增加,尤其是風帆數目的增加,因為使用多個比較小的帆,比使用單個大帆操作起來容易。「caravel」正是一種輕型多桅帆船,它通常有三根桅桿,前桅(fore鄄mast)和主桅(main)掛橫帆,後桅(mizzen)掛三角縱帆。有的還立了第四根桅桿,也掛三角帆。還有一些船從船頭向前伸出一根斜桅(bowsprit),上面掛一張小帆,並在主帆和前帆之上各加一面頂帆(top鄄sails)。這樣就既能充分利用風力,有速度,又比較靈活,便於操縱,可以在各種風向條件下行駛。應該注意,吹在風帆上部的風,除產生水平方向的推力以外,還產生向上的升力。升力比較小的時候有利於船隻航行,但如果升力過大,就有可能使船隻傾覆。使用三角帆和頂帆,可以減小升力,有助於船隻穩定航行。 歐洲人開始建造比較大的船,是在哥倫布發現新大陸,並在那裡掠奪大量財富之後。大約從16世紀中葉開始,西班牙組織了龐大的船隊,每年兩次往返於大西洋東西海岸之間,從美洲殖民地運回掠奪的財寶。根據官方統計,在1600年以前的大約一個半世紀里,上了稅運回西班牙的白銀超過18,600噸,黃金200噸;走私的數額有多少,就不大好估計了。除此以外,還有不少船隻在中途或因風暴、或因海盜襲擊而沉沒,隨之葬身海底的金銀當也不在少數。直到今天,它們仍然是世界各國尋寶人與打撈公司搜尋的重要目標。後來,隨著新大陸甘蔗、棉花、煙草種植園經濟的建立與發展,貨物運輸量大增,大西洋上的船隊運輸就更繁忙了,這裡面當然還不應該忘記與之相關的黑奴販運。根據一些學者的研究,從15世紀開始有這項罪惡貿易到19世紀歐美各國正式宣布廢除,在西非海岸被裝上販奴船的黑人總數達1200萬,途中死亡了大約六分之一,登上新大陸的約有1000萬,由此不難看出其運輸量是相當大的。 為了保護運輸船隊免受海盜及其他國家船隻的襲擾,西班牙人建造了一種名叫「galleon」的戰船,它實際上是在「caravel」的基礎上發展起來的大型多桅帆船。從1650年起,大西洋進入一個海戰頻繁的時代,西班牙、葡萄牙、荷蘭、法國、英國等歐洲殖民國家以及「占島為王」的海盜(最著名的也許就是「加勒比海盜」),把大西洋變成了一個大戰場。這就大大刺激了戰船的發展,起初最大的戰船吃水量約為1500噸,但到1750年,2000噸的船隻已很普通,而到1800年更有超過2500噸的。船殼通常選用堅實的橡木板(oakplanks)製造,而且是雙層,總厚度可以達到46厘米,這就使造船成為一件非常耗費木料的事。例如,建造特拉法爾加海戰中納爾遜(HoratioNelson,1758 1805)所乘旗艦「(皇家海軍)勝利號」(HMSVictory),所耗費的木材就需砍伐2,500株成年橡樹才能得到。後來同樣的技術也用於建造民用船,例如英國移民最早去北美所乘的「五月花號」(Mayflower),就屬於這種類型。在以蒸汽機為動力、螺旋槳為推進器的輪船出現以前,大型多桅帆船一直是歐洲商船和戰船的主要船型。 值得注意的是,學會用帆(三角帆、縱帆)和舵都屬於集體行為,很難確定是在什麼時候、具體是誰從東方學到的,只有第四件「長技」(水密隔艙,watertightbulkheads)才能確定具體的引進者,那就是1795年受命為英國皇家海軍造船的薩繆爾·邊沁(SamuelBentham,1757-1831)。使用水密隔艙不但大大增加了船體強度,更重要的是不至一處破損就水漫全船,難以封堵。有了水密隔艙,歐洲船舶可以說已經達到帆船時代的最高水平。帆船
歐洲人從我們這里學去第五件「長技」,時間就更晚了,已經到鴉片戰爭之後。原來,在船型設計上雖然他們和我們一樣都利用了仿生學(bionics)原理,把船體設計成流線型,但模仿的對象不同;歐洲人模仿的是魚,而中國人模仿的是水鳥。這樣他們船體的最寬處就在中部靠前的地方,而中國船體的最寬處卻在中部靠後。後來的流體力學研究證明,中國人的做法更科學,因為一般船舶都不是像魚那樣在水裡游,而是像水鳥(例如鴨和鵝)那樣在水與空氣兩種介質之間劃行的。認識到這一點以後,西方的船舶也像中國的船那樣,把最寬處放在中部靠後的位置了。 在中國古代造船技術里,歐洲人沒有學去的大概只有櫓(scull)。中國早在西漢(約公元前1世紀)就開始用櫓了,劃槳需要把槳提出水面,既做虛功又浪費時間,而櫓是連續劃水的,用的是魚搖動尾巴前進的原理,所以有「一櫓三槳」之說。歐洲人很晚才開始考慮以中國的櫓來代替他們的槳,但由於不久後發明了推進效能更好的輪槳(paddlewheel),就沒再考慮用櫓的事。不過要指出,輪槳的真正發明者也是中國人,時間比富爾頓早了一千多年。《舊唐書·李皋傳》載:「挾二輪蹈之,翔風鼓浪,疾若掛帆席。」可見唐代(公元8世紀)已經知道用以足踩踏的輪槳來代替用手劃動的槳。輪船在中國古代叫「車船」,根據現有記載,宋代岳飛與楊幺的水戰(12世紀),便是一次車船大戰。 總之,除在中國古代「四大發明」之一的羅盤之外,我們對造船與航海技術還有許多重要貢獻。歐洲人從東方學去的五項技術里,四項都源於中國,而這些技術對他們帆船時代的造船與航海都起了非常重要的作用。現在已經是「後帆船時代」,除體育運動外,已經基本上見不到帆船的身影,但舵、水密隔艙、船體形狀這三項技術仍在繼續應用,而且毫無疑問還將一直應用下去。
編輯本段帆船的發展
藉助風帆推動船隻在規定距離內競速的一項水上運動。1900年第2屆奧運會開始列為比賽項目。帆船是一種古老的水上交通運輸工具,作為娛樂活動起源於16~?17世紀的荷蘭。19世紀英、美等國紛紛成立帆船俱樂部,1870年舉行了橫渡大西洋的美洲杯帆船賽。比賽在開闊的海面進行,場地由3個浮標構成等邊三角形,每段航道長度不少於2~2.5海里。比賽為繞標航行,組織指揮採用國際旗語傳達命令,紅旗表示按順時針方向繞標,綠旗表示按逆時針方向繞標,P字旗表示5分鍾預備。航行中不按規定繞標,視為未完成比賽;碰撞標志,判罰繞該標志360°;碰撞他船,判罰原地旋轉720°;比賽共進行7場,取其中成績最好的6場得分之和評定總分,總分最少者為優勝。每場計分方法為: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,此後每名次加1分。帆船大體分為龍骨帆艇和穩向板帆艇兩大類。龍骨帆艇船體中下部有一突出的鐵舵,艇長在6.50~22米之間,穩定性能帆船
好,只能在深水中航行。穩向板帆艇船體中部有一可上下移動的穩向板,艇長在6米以下,輕捷靈活,可在淺水中航行。上述兩大類帆船,又可按不同的長度、寬度、重量、吃水深淺、船帆面積和數量,駕駛人數等分為多種型號。歷屆奧運會比賽船型不固定,第9屆奧運會以前根據重量或長度分型,如0.5噸以下型、0.5~1噸以下型、12米型、8米型等等。第10屆奧運會以後逐漸按多方面性能、數據劃分船型,不少型號還以設計者的國籍或名字命名。如索林型、芬蘭人型等等。最近幾屆奧運會主要有:①芬蘭人型為芬蘭人薩爾比設計,船帆標志「≈」,屬穩向板帆艇類,1952年開始列為奧運會比賽項目。②索林型挪威人索林設計,船帆標志「Ω」,3人駕駛,屬龍骨帆艇類,1972年開始列為奧運會比賽項目。③飛行荷蘭人型荷蘭人埃森設計,船帆標志「FD」,2人駕駛,屬穩向板帆艇類,1960年開始列為奧運會比賽項目。④暴風雨型英國人普羅克特設計,船帆標志「T」,2人駕駛,屬龍骨帆艇類,1972年開始列為奧運會比賽項目。⑤470型船身長4.70米,船帆標志「470」,2人駕駛,屬穩向板帆艇類,1976年開始列為奧運會比賽項目。⑥星型船帆標志「☆」,2人駕駛,屬龍骨帆艇類,1932年開始列為奧運會比賽項目。帆船一直是男女混合比賽,1988年第24屆奧運會開始部分項目實行男女分開比賽。2000年第27屆奧運會除托納多型、49人型、星型、索林型、激光型5個項目外,其他均男女分開設項。
編輯本段現代帆船起源
起源於居住在海河區域的古代人的水上交通運輸工具。15世紀初期,中國明代鄭和率領龐大船隊7次出海,到達亞洲和非洲三十多個國家。現代帆船始於荷蘭。
編輯本段關於帆船
一、利用風力的基本動力在水上行駛,並由人來操控改變方向前進。 二、坐著,一手操作舵桿,一手操控懸掛於垂直船身上桅桿的帆面角度,來推進,稱為帆船. 三、站立,在一塊狹長的板子上,用雙手操控可以隨意改變方向折的帆,稱為 風浪板。 貳、帆船演進 一、八千年前,古埃及尼羅河上,即有用蘆草束成的船筏,是現代帆船的前身。 二、公元二世紀,地中海各國因軍事需要,製造出以奴隸搖槳吆喝,並配合小 風力前進的戰艦。 三、公元八世紀以後,海上貿易發達,側風航行的羅馬商船應運而生。 四、十五世紀-◆中國帆船為使航行時有較高的效率,已用帆骨及支骨來支撐 帆面。 ◆歐洲為拓展貿易,海上成隊商船日趨活躍,而帆船的性能研 究也從而開始。 五、1660年英國人民呈獻一艘狩獵船"YACHT"給查爾斯二世做為繼承王位的賀禮 ,自此游樂帆船誕生。 六、十八世紀,歐洲各國王公、富豪以帆船誇耀自我,帆船運動逐漸蓬勃。 七、1896年,第一次列入奧運比賽。 八、南宋民族英雄岳飛,在太湖隱居時將戰船改為七桅的漁船,取其速度較快, 以利捕魚。 九、1971年,台灣帆船運動萌芽,當時以海軍主導的帆船協會,為台灣帆船運 動奠下基礎。 十、1975年,台灣帆船協會成立。 十一、1996年帆船運動比賽,列入省、區運動項目
編輯本段帆船分類
風浪板

Ⅷ 快速帆船是什麼時候發明的

19世紀初,西方和東方之間自由貿易進入全盛期,大量貨物需通過海版路從東方運往歐權洲。此時,速度成為一個重要因素。如果從中國運茶需時太久,艙里的茶葉就會變質。如果從東印度群島開出的貨船能搶先趕回歐洲,就能搶占市場獲得重利。因此人們需要一種船身長、桅桿高、速度快、能節省寶貴時間的船。美國人搶先造出了「揚基」號快速帆船,並很快發展出一種縱帆「弗吉尼亞型」帆船,到19世紀20年代,演變成著名的巴底摩爾快速帆船。
快速帆船的船體服從於速度,堅固只在其次,貨艙容積也有所減小。後十餘年中,美國先後有250餘艘揚基快船下水加入運茶與淘金的行列。
19世紀60年代以後,快速帆船開始走下坡路,南北戰爭後橫貫北美的大鐵路通車,美國快速帆船時代便宣告結束。英國快速帆船從19世紀40年代始大量運載中國茶葉和澳洲羊毛,到19世紀70年代中葉也遭到淘汰,被送往南美運鳥糞和硝石。
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Ⅸ 潛艇是誰發明的

潛艇最早可追溯到15-16世紀的列昂納多·達芬奇。據說他曾構思「可以水下航行的船」,但這種能力向來被視為「邪惡的」,所以他沒有畫出設計圖。

16世紀,真實意義的潛艇出現。1578年,英國數學家威廉·伯恩著書《發明與設計》描述潛艇。克尼利厄斯·雅布斯縱·戴博爾依據前者的設計,推進力由人力操作的櫓產生。

2002年,BBC電視節目「Building the Impossible」播出,馬可ㄠ德華茲公司根據當年設計圖建成一艘搭載兩人的戴博爾型潛艇,並成功潛航於伊頓的 Dorney 湖。

(9)縱帆發明擴展閱讀:

19世紀80年代,潛艇日益進展,各國逐漸認識其重要性。美國、英國、法國、瑞典、義大利、德國和俄國等都熱衷於研發。1878年,英裔美國人約翰·飛利浦·霍蘭投入此項工作。1900年4月,美國政府購買其研製的潛艇霍蘭九號,並編入美國海軍。從此,潛艇正式成為一種海軍艦艇。

1898年,法國人馬克西姆·勞伯夫首創以雙殼體結構建成了「一角鯨號」,儲存壓艙水在兩層船殼之間,優點是浮力大增。這後來成為蘇俄潛艇的一種類型。

1863年,法國建成了一艘「潛水員」號潛艇。艇體模仿海豚的外形設計,長42.67米,排水量420噸。使用一部功率為59千瓦(80馬力)的蒸汽機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。由於「潛水員」號採用了蒸汽機作動力,尺寸超過了當時所有的潛艇,成為了20世紀之前最大的一艘潛艇。

Ⅹ 發明潛水艇的故事

18世紀70年代,美國人D.布希內爾建成1艘單人操縱的木殼艇「海龜」號,通過腳踏閥門向水艙注水,可使艇潛至水下6米,能在水下停留約30分鍾。艇上裝有兩個手搖曲柄螺旋槳,使艇獲得3節左右的速度和操縱艇的升降。艇內有手操壓力水泵,排出水艙內的水,使艇上浮。艇外攜一個能用定時引信引爆的炸葯包,可在艇內操縱系放於敵艦底部。1776年9月,「海龜」號潛艇偷襲停泊在紐約港的英國軍艦「鷹」號,雖未獲成功,但開創了潛艇首次襲擊軍艦的嘗試。
潛艇發展至此,一直是由人力推進的,因此限制了潛艇的發展。而此時,蒸汽機已經發明並被應用到了鐵路運輸和水面艦船上。蒸汽機在潛艇上的應用,推動了潛艇動力裝置的發展,再加上潛艇設計者的不斷努力,終於出現了以機械為動力的現代潛艇。
18世紀末到19世紀末是潛艇研製的重要時期。1801年,美國人R.富爾頓建造的「鸚鵡螺」號潛艇,艇體為鐵架銅殼,艇長7米,攜帶兩枚水雷,由4人操縱。水上採用折疊桅桿,以風帆為動力。水下採用手搖螺旋槳推進器推進。19世紀 60年代,美國南北戰爭中,南軍建造的「亨利」號潛艇長約12米,呈雪茄形,用8人搖動螺旋槳前進,航速4節,使用水雷攻擊敵方艦船。1864年2月17 日夜,「亨利」號用水雷炸沉北軍戰艦「豪薩托尼克」號,首創潛艇擊沉軍艦的戰例。1880年9月,中國在天津建成第一艘潛艇,艇體形如橄欖,水下行駛,十分靈捷,可於水下暗送水雷,置於敵船之下。
早期的潛艇都是使用人力推進的,航速很慢。1863年,法國建造了「潛水員」號潛艇,使用功率58.8千瓦(80馬力)的壓縮空氣發動機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。1886年,英國建造了「鸚鵡螺」號潛艇,使用蓄電池動力推進,航速6節,續航力約80海里。1897年,美國建造了「霍蘭」Ⅵ號潛艇,水面使用33千瓦(45馬力)的汽油機動力裝置,航速7節,續航力達到1000海里;水下使用電動機為動力,航速5節,續航力50海里,這是潛艇雙推進系統的開端。
早期潛艇使用的武器,主要是艇體上掛帶的定時引爆炸葯包或水雷。1866年,英國人R.懷特黑德製成第一枚魚雷。1881年,T.諾德費爾特和G.加里特建造的「諾德費爾特」 號潛艇,首次裝備魚雷發射管;同年,美國建造的「霍蘭」Ⅱ號潛艇安裝有能在水下發射魚雷的魚雷發射管,這是潛艇發展史上的一項重要發展。
早在19世紀50年代,法國海軍的一名工程師就提出了改裝機械動力潛艇的建議,許多人也進行了這方面的嘗試。
1863年,法國建成了一艘「潛水員」號潛艇。艇體模仿海豚的外形設計,長42.67米,排水量420噸。使用一部功率為59千瓦(80馬力)的蒸汽機作動力,速度為2.4節,能在水下潛航3小時,下潛深度為12米。由於「潛水員」號採用了蒸汽機作動力,尺寸超過了當時所有的潛艇,成為了20世紀之前最大的一艘潛艇。雖然「潛水員」號潛艇的動力裝置有了質的飛躍,但它卻受當時設計水平的限制,當增加壓載使其浮力等於零時,潛艇下潛就失去了控制,水下航行的穩定性很差。另外,潛艇在水下航行時需要大量的空氣,而這在當時幾乎是無法解決的問題。於是,「潛水員」號最終以失敗而告終。
蒸汽機作為潛艇的動力失敗後,潛艇設計師們不得不另闢蹊徑,為潛艇尋找更好的動力裝置。1886年,英國建造了一艘使用蓄電池動力推進的潛艇(也被命名為「鸚鵡螺」號)成功地進行了水下航行,航速為6節,續航力約80海里。從此,電動推進裝置為潛艇的水下航行展現了廣闊前景。
但對現代潛艇的發展作出過最大貢獻的,當屬美國潛艇設計師――約翰·霍蘭。
約翰·霍蘭1841年出生在愛爾蘭利斯凱納鎮,父親是英國海岸警衛隊的一名雇員。父親的職業使霍蘭從小就對海洋及戰艦充滿了好奇。中學尚未畢業時,父親不幸病故,年輕的霍蘭被迫結束學業,到一所學校擔任理科教員,以挑起家庭生活的重擔。在此期間,霍蘭一邊工作,一邊設計潛艇。1873年,霍蘭辭去了教師工作,帶著他的潛艇設計圖紙到了美國。在美國,他一邊在一個都教會學校教書,一邊完善著他的潛艇設計圖。
1875年,霍蘭將建造新型潛艇的計劃送交美國海軍部。但是,美國海軍對3年前支付5萬美金建造的一艘名為「智慧之鯨」的小型手操潛艇的沉沒仍然記憶猶新,因此斷然拒絕霍蘭的計劃。遭到拒絕的霍蘭卻沒有因此而卻步,他很快就得到了流亡美國的由愛爾蘭一些革命者組成的「芬尼亞社」的大力資助。在「芬尼亞社」的支持下,經過3年時間的努力,霍蘭終於在1878年將自己的第一艘潛艇送下了水。
該潛艇被命名為「霍蘭-Ⅰ」號,是一艘單人駕駛潛艇。艇長5米,裝有1台汽油內燃機,能以每小時3.5海里的速度航行。但由於潛艇水下航行時內燃機所需空氣的問題沒有解決,故潛艇一潛入水下發動機就停止了工作。雖然這是一艘不成功的潛艇,但霍蘭卻在它的身上積累了經驗,為下一步建造新的潛艇打下了基礎。
這時,「芬尼亞社」對霍蘭的潛艇研製提出了要求:所建造的潛艇,大到足以能有效地進行作戰,小到使其能夠塞進特製的商船船艙。這種商船要求可以裝成民船的模樣橫渡大西洋。當遇到敵艦後,特殊商船將潛艇放出以攻擊敵人。按照這一特殊要求,1881年,霍蘭建造成功他的第二艘潛艇,命名為「霍蘭-Ⅱ」號(也稱「芬尼亞公羊」號)。該艇長約10米,排水量19噸,裝有一台11千瓦的內燃機。為解決縱向穩定性問題,霍蘭為潛艇安裝了升降舵。同時,他還在艇上安裝了一門加農炮,使得「芬尼亞公羊」號潛艇既能在水下發射魚雷,又能在水面進行炮戰。「芬尼亞公羊」號的建成給公眾以極大的鼓舞,在潛艇發展史上也被認為是一個重要的里程碑。
19世紀80年代末期,潛艇的發展引起了更多國家的興趣。1893年,長約45.7米、排水量為266噸的「古斯塔夫·齊德」號潛艇在法國下水了。它以電動機帶動螺旋槳推動。在當時各國所出現的潛艇中,它是最先進的一艘。
「古斯塔夫·齊德」號潛艇的成功促使霍蘭更加努力了。但就在霍蘭全力以赴投入他的第三艘潛艇製造之中時,「芬尼亞社」的一些成員對霍蘭無終止的試驗喪失信心,並在一天黑夜將「芬尼亞公羊」號以及建造中的第三艘潛艇偷偷地運走了。從此,霍蘭與「芬尼亞社」分道揚鑣。
失去了「芬尼亞社」的資助,霍蘭只得暫時停下潛艇的研究而到一家汽槍公司擔任了描圖員的工作。但是不屈的科學家永遠不會為困難所嚇倒。在朋友們的大力支持下,他興辦了「肛魚潛艇公司」。這時他與炮兵上尉扎林斯基合作,又建造了他的第四艘潛艇「扎林斯基」號。1886年,當「扎林斯基」號建成下水時,因滑道倒塌而全艇被毀。「扎林斯基」的失敗,反而使霍蘭有了暫時的喘息餘地。
幾乎就在霍蘭失敗的同時,西班牙卻有一個名叫艾薩克伯爾的海軍上尉於1889年設計了一艘由時機推進的潛艇。不幸的是,因為艾薩克伯爾與上司不和,其上司竟然不顧國家利益而否定了他的計劃。
美國政府得知這一消息後,為了在與西班牙的競爭中取勝,由海軍部於1893年舉辦了一次潛艇設計大賽。霍蘭大這次大賽中技壓群芳,榮登榜首。大賽的勝利使霍蘭於1895年接到了製造一艘潛艇的定貨單,並從美國海軍部得到了15萬美元的經費。於是霍蘭又開始了他的第五艘潛艇的設計。
為了建造一艘像樣的潛艇,霍蘭從一開始就注意解決那些潛艇史上阻礙潛艇發展的問題。為此,他反復研究並數易方案,終於建成了他的第五艘潛艇――「潛水者」號。該艇長26米,擁有水面航行的推進裝置——蒸汽機動力裝置和水下潛航的推進裝置——電動機。 「潛水者」號由此成為了潛艇雙推進系統的鼻祖。但是,美國海軍部出於戰爭的需要,在「潛水者」號建造期間,就要求霍蘭能夠使「潛水者」號用於水面作戰。但霍蘭卻認為,按照這種要求是不會製造出滿意的潛艇的。於是,霍蘭放棄了「潛水者」號的建造工作,歸還了海軍部的經費,開始用自己的錢來設計建造一艘新潛艇。
1897年5月17日,時年56歲的霍蘭終於成功地製造出了「霍蘭-Ⅵ」號潛艇。該艇長15米,裝有33.1千瓦(45馬力)汽油發動機和以蓄電池為能源的電動機,是一艘採用雙推進的最新潛艇。在水面航行時,以汽油發動機為動力,航速可達每小時7海里,續航力為1000海里。在水下潛航時,則以電動機為動力,航速可達每小時5海里,續航力50海里。該艇共有5名艇員,武器為一具艇首魚雷發射管(有3枚魚雷)和2門火炮(向前、向後各1門),火炮瞄準靠操縱潛艇艇體對准目標。該艇能在水下發射魚雷,水上航行平衡,下潛迅速,機動靈活。這是霍蘭一生中設計和建造出的最後一艘潛艇。為了紀念這位偉大的先驅者,人們將其稱為「霍蘭」號。雙推進系統在該艇上的運用,使這艘潛艇取得了潛艇發展史上前所未有的成功,從而奠定了霍蘭作為「現代潛艇之父」的地位。
但是霍蘭的成就並沒有給他本人帶來任何好處。由於美國海軍部一些官員的偏見和挑剔,這艘潛艇不僅未被海軍部採用,反而使這位大發明家受到了惡毒的嘲諷。無情的打擊使時年63歲的霍蘭憤然辭職。從此,一代潛艇巨匠被迫停止了其心愛的事業,並最終因肺炎病逝,終年73歲。
盡管「霍蘭」號潛艇取得了輝煌的成就,但在19世紀末20世紀初,法國在潛艇這一領域也同處領先地位。1899年,由法國科學家勞貝夫於設計的「納維爾」號潛艇在法國下水。
「納維爾」號與其他潛艇不同處在於,該艇在其內殼之外又包上了一層外殼。這使得「納維爾」號既有一個酷似魚雷艇似的外殼,又有一個按照潛艇要求設計的內殼,艇員及所有裝備都裝在耐壓的內殼之中。內外殼之間的空間被充作壓載水櫃,並以此控制潛艇下潛和上浮。當該艇排除壓載水櫃中的水之後,即可像魚雷艇一樣具有良好的適航性,使得其水面航行的速度達每小時11海里,續航力為500海里;當壓載水櫃中注滿水之後,「納維爾」又將與早先潛艇一樣,它的水下短距離航速可達每小時8海里,即使在水下航行數小時,其水下航速也可達每小時5海里。
不過,也有一種意見認為,雙層殼體結構並非起源於「納維爾」潛艇,而是由美國青年西蒙·萊克首創。19世紀90年代,西蒙·萊克由於受了法國著名科普作家儒勒·凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》的影響,單槍匹馬地投入到潛艇的研究之中。
萊克從親戚那裡借來一筆錢,經過努力,於1893年建成了他的第一艘潛艇——「小亞古爾爸爸」號。「小亞古爾爸爸」號也許是潛艇史上自「海龜」艇以來最不像樣的潛艇。它看上去像一個特大的木櫃子,長4.2米,高1.5米。艇體以松木板內襯帆布墊建造而成。艇體上方有個小艙蓋,艇底安有三個木頭輪子(前面一個,後面兩個)。輪於是由手搖曲柄帶動行走的,「小亞古爾爸爸」艇與其他潛艇相比獨具匠心。它沒有用於注排水的羊皮口袋或水泵、水箱等,而是採用裝載足夠重的壓載物使之沉到海底,接著在海底用輪子滾動推進,如果要上升到海面,只要把壓載物拋掉,艇體即可上浮。
不過,萊克最初建造潛艇並非為了軍事目的,而完全是被迷人的海底生物所吸引。他從建造「小亞古爾爸爸」一開始,就想到能從潛艇中走出來,以便採集海底生物。所以他在潛艇中安裝了空氣壓縮設備,並設置了一個空氣閘艙。萊克使壓縮空氣設備所產生的空氣壓力與艇外海水壓力相等,這樣打開空氣閘艙的艙門,人們便可以穿著潛水服從艇中走出來,而海水卻不會涌進閘艙。人們將這種使海水不能涌進艇內而人能從艇的艙口自由進出的閘艙門叫做氣門或水門。在氣門的幫助下,萊克和他的夥伴,在迷人的紐約灣海底,採集了大量的海洋生物,度過了許多愉快的時光。
之後,萊克開始對「小亞古爾爸爸」號不斷地進行改裝,並於1897年完工。改裝後的潛艇命名為「亞古爾」號。該艇無論在水上或水下航行,都由一台22千瓦(30馬力)的汽油發動機來推動前進。由於汽油發動機工作時需要空氣,所以萊克在艇上裝有可伸出水面的吸氣管和排煙管,同時取消了固體壓載物,而用壓載水箱來帶動潛艇的沉浮。為了改善潛艇的適航性,萊克又在吸氣管和排煙管外包上一層外殼,使「亞古爾」號外形類似於現代潛艇上層建築(即潛艇的指揮台)的第二層艇殼。經過改裝後的「亞古爾」號潛艇的上浮與下潛都是較為穩定的,並能在一個適當的深度上將內燃機水下工作時所用的通氣管伸出水面,從而延長了潛艇水下滯留時間。
1898年,「亞古爾」號潛艇僅靠自身的動力,從諾福克航行到了紐約,成了第一艘在公海遠航的潛艇。萊克的第二艘潛艇「保護者」號也於1901年下水。他很想將潛艇奉獻給自己祖國,用於對敵作戰。萊克潛艇的最大特點就是艇員可以在水下自由出入潛艇,因此完全可派人進行水下作戰、掃雷和佈雷。但美國海軍部卻拒絕了萊克的好意。萊克只好到國外去尋求他自己的位置,從而埋沒了一代潛艇發明家的才華。
19世紀的最後10年中,潛艇已成為至少是具有潛在威懾力量的武器了。但是由於當時的英國、美國等海軍大國對潛艇仍持懷疑態度,總認為潛艇只不過是弱小國家用於偷襲的武器,為此阻礙了潛艇的發展。但是,當1898年法國的「古斯塔夫·齊德」號潛艇用魚雷擊沉了英國戰列艦「馬琴他」之後,英國人終於醒悟了,強烈要求英國政府趕快行動,以抗衡法國人正以驚人速度建造潛艇的海上新威脅。同樣德國和俄國也在無意之中領悟到潛艇可能將成為一種實用性武器而投入到建造潛艇的熱浪中。在第一次世界大戰前幾年的時間里,潛艇終於愈造愈大,愈造愈好,並且以前所未有的速度增加著。但是由於潛艇發展到此時,仍然開不快、行不遠,魚雷帶得又很少,更因為不能在水下長期潛航,所以,它所擔負的只能是保護本國海岸、在基地附近的巡邏的任務。
20世紀初,潛艇裝備逐步完善,性能逐漸提高,出現具備一定實戰能力的潛艇。這些潛艇採用雙層殼體,具有良好的適航性,排水量為數百噸,使用柴油機-電動機雙推進系統,水面航速約10~15節,水下航速6~8節,續航力有明顯提高;武器主要有火炮、水雷和魚雷。第一次世界大戰前,各主要海軍國家共擁有潛艇260餘艘,成為海軍重要作戰兵力之一。

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