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第2章 發(fā)明簡(jiǎn)史(2)

在17世紀(jì)中葉,北美海域出現(xiàn)了裝備有專門捕鯨設(shè)備的船,這就是捕鯨船。當(dāng)時(shí),這種船上帶有一些捕鯨小艇,捕鯨魚叉手駕著這種能載五個(gè)人的兩頭尖形輕便小船,離開(kāi)大船沖向鯨魚。這是特別費(fèi)力又充滿危險(xiǎn)的行動(dòng),受傷或被激怒的鯨常常把這條小艇打翻到驚濤駭浪之中。今天,這種小艇已經(jīng)不見(jiàn)了。捕殺抹香鯨通常是從船上發(fā)射炮箭,然后把鯨吊上船,在捕鯨母船的甲板上進(jìn)行加工。近三個(gè)世紀(jì)以來(lái),這種活動(dòng)受到動(dòng)物保護(hù)者們的強(qiáng)烈反對(duì),但是,捕鯨船的規(guī)模仍在擴(kuò)大。目前,挪威有一艘叫“科斯默斯”Ⅲ號(hào)的捕鯨船,長(zhǎng)達(dá)194.6米,寬23.8米,排水量為25100噸,容量為31813立方米,是世界最大的捕鯨船之一。

世界上第一艘具有現(xiàn)代意義的輪船,是由英國(guó)技師納木·赫爾斯在1736年12月設(shè)計(jì)的,他使用了由英國(guó)人紐可門研制的火力蒸汽機(jī)。隨著蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的逐步完善,美國(guó)人威廉·亨利于1763年制造了第一艘汽船,但它沒(méi)有正式航行。第一艘下水航行的汽船是法國(guó)人雅克·康·佩里埃制造的,由于他只用蒸汽機(jī)作動(dòng)力,竟在塞納河中逆水運(yùn)行不久便氣喘吁吁。1776年,布什內(nèi)爾還設(shè)計(jì)建造了小巧玲瓏的“烏龜”艇。1797年,美國(guó)人羅伯特·富爾頓設(shè)計(jì)了第一艘潛艇“龜魚”號(hào)。1803年,一艘能牽引兩艘駁船的蒸汽拖船由富爾頓建造成功。它得到拿破侖的資助。拿破侖希望這種船有助于實(shí)現(xiàn)他在歐洲擴(kuò)張的野心,但它在塞納河上試航時(shí)竟斷裂。1807年8月,富爾頓制造的“克萊蒙特”號(hào)輪船在北美哈得遜河上,進(jìn)行了從格林威治村(紐約市郊)至紐約的往返航行,這一事件開(kāi)創(chuàng)了蒸汽船商業(yè)航行的嶄新歷史。

1878年,美國(guó)建筑師赫雷斯霍夫發(fā)明了雙體帆船,名為“塔蘭臺(tái)拉”號(hào),它由兩個(gè)并列聯(lián)在一起的船體構(gòu)成,航速為每小時(shí)33千米,是當(dāng)時(shí)世界上航行速度最快的船。這種船起源于幾百年來(lái)在印度海岸和斐濟(jì)使用的多體帆船,盡管性能很好,但也只是隨著新型材料的出現(xiàn)和世界帆船比賽規(guī)則權(quán)限的放寬,帆船設(shè)計(jì)家們才予以足夠重視,并設(shè)計(jì)出新型雙體帆船。在1959年美國(guó)《帆船運(yùn)動(dòng)》雜志組織的一次帆船比賽中,雙體帆船的速度竟高達(dá)每小時(shí)45.8千米以上。之后,最著名的雙體帆船是法國(guó)人普魯特兄弟倆造的“海鷗”型,而在1967年后又被“龍卷風(fēng)”型所代替,輕快、靈活是它們的共同特點(diǎn),航速卻在一代代地快速遞增。

俄國(guó)海軍司令馬卡羅夫繪制了破冰船的圖紙,而第一艘破冰船“厄馬克”號(hào)則是由英國(guó)阿姆斯特朗造船廠在1898年根據(jù)這個(gè)圖紙建造的。這艘船的頭部呈勺形,能爬上并壓碎冰層,艏柱下裝有螺旋槳,可以抽吸冰下海水,冰層失去支撐,更易破碎。它成功地破碎了一塊6米厚的極地浮冰,但在破碎一塊20米厚的浮冰時(shí)受到嚴(yán)重?fù)p壞。1960年,由前蘇聯(lián)人建造的“列寧”號(hào)破冰船是世界上第一艘核動(dòng)力破冰船,它的三個(gè)核反應(yīng)堆可提供44000馬力的功率,在無(wú)冰海域,航速可達(dá)33千米,冰層厚度為2.5米時(shí),也能保持每小時(shí)3.6千米的速度。

這艘船的心臟——核反應(yīng)堆和保護(hù)墻重達(dá)3000噸。之后,前蘇聯(lián)人又建造了目前世界上最大的核動(dòng)力破冰船“北極”號(hào)。

1897年,朗·德·凡爾賽伯爵繪制出第一幅滑行艇草圖,之后幾年里試制成功。到1907年,一位巴西飛行員阿·桑托·杜蒙駕艇在賽納河作試驗(yàn)航行,速度為每小時(shí)100千米,順利到達(dá)巴黎市區(qū)納伊碼頭。滑行艇的特點(diǎn)是,底部平整,高速行駛時(shí),首部升高,僅“斷階”的凸出部分與水面接觸。由于有航空螺旋槳的推動(dòng),它可以在較淺的、平靜的水面上航行。第一艘容量較大的滑行艇,是法國(guó)人A·夏爾萊魯于1912年發(fā)明的“殖民軍”號(hào)滑行艇,滿載時(shí)可達(dá)2600千克,時(shí)速為25千米,它的特點(diǎn)是,使用航空推進(jìn)器,吃水深度只有幾厘米。

早在1869年,法國(guó)人法爾科就提出了水翼艇的航行原理,但直到1900年才由意大利人福拉尼尼設(shè)計(jì)出了第一艘供試驗(yàn)用的水翼艇,是由著名的飛機(jī)發(fā)明家萊特兄弟駕駛試驗(yàn)的。第一次世界大戰(zhàn)后,前蘇聯(lián)人阿列克謝耶夫和德國(guó)人漢斯·馮·謝爾特爾參與了水翼艇的設(shè)計(jì)和試制工作。1962年,美國(guó)一艘320噸級(jí)的反潛水翼艇“普蘭維尤”號(hào)投入現(xiàn)役。它的每個(gè)水翼重7噸,能迎擊4.5米高的海浪。還有一種水翼艇,行走起來(lái)時(shí),真好像飛起來(lái)一樣。而最現(xiàn)代化的水翼艇是由波音公司制造的噴氣水翼艇。加拿大的“金臂”號(hào)水翼艇重200噸,時(shí)速達(dá)110千米。

1858年,“大東方”號(hào)巨輪誕生了,它可載4000名乘客和12000噸煤,在以后的40年內(nèi),它曾一直是船體最大的巨輪。1861年,“伊麗莎白威茨”號(hào)帆船曾運(yùn)過(guò)一船桶裝石油。但真正的運(yùn)油輪船是1886年在德國(guó)下水的“格呂考夫”號(hào)。不知什么原因,此后的近一個(gè)世紀(jì),油船制造技術(shù)竟沒(méi)有什么進(jìn)展。只是到1960年,油船的載重量增加到1886年的12倍。而在1957年3月,法國(guó)龐奧埃造船廠建造了一艘當(dāng)時(shí)世界上最大的油船“埃索帕朗迪”號(hào),它長(zhǎng)120米,寬18.8米,排水量為38000噸。11年后,這個(gè)造船廠又造出了體積幾乎是“埃索帕朗迪”號(hào)的15倍的“巴蒂呂斯”號(hào),排水量達(dá)554000噸。

世界上第一艘核動(dòng)力商船是美國(guó)人在1958年5月建造的“薩凡納”。“薩凡納”是它榮耀的前輩、首次橫渡大西洋的蒸汽輪船的名字。這位前輩在瓦特去世的那年(1819年),滿載棉花,用29天走完了哥倫布花費(fèi)72天時(shí)間完成的航程。而現(xiàn)在這艘“薩凡納”于1959年下水,船長(zhǎng)181.5米,寬23.8米,排水量達(dá)21840噸,能運(yùn)載9500噸貨物和60名乘客,同時(shí)還有100名船員。它的發(fā)動(dòng)機(jī)功率是20000馬力,船速可達(dá)每小時(shí)38千米。十分可惜的是,盡管“薩凡納”的建造技術(shù)堪稱完美,但在商業(yè)運(yùn)營(yíng)中卻遭慘敗,它每年欠債150萬(wàn)美元,不得不于1967年被拆毀。

值得一提的還有中國(guó)上海的江南造船廠于1960年4月建造的“東風(fēng)”號(hào)遠(yuǎn)洋貨輪。這是中國(guó)人自行設(shè)計(jì)制造的第一艘萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋貨輪。它的載貨量為1萬(wàn)噸,排水量1.6萬(wàn)余噸,航速是每小時(shí)17海里。這艘巨輪從上海起碇,沿太平洋,經(jīng)印度洋、大西洋,中途不加燃料,可直達(dá)列寧格勒,連續(xù)航程達(dá)1.2萬(wàn)海里。這艘巨輪的制造過(guò)程僅用了88天時(shí)間,還實(shí)現(xiàn)了300多項(xiàng)重大技術(shù)革新,改進(jìn)設(shè)計(jì)和工藝達(dá)180多項(xiàng)。這是中國(guó)船舶史上的一個(gè)重要里程碑。之后,經(jīng)過(guò)近30年的努力,中國(guó)的造船技術(shù)又一次達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

五花八門的游船西方的游船多是各種帆船,用來(lái)在水上游玩或進(jìn)行各種比賽。而實(shí)用的帆船則有更悠久的歷史。在奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上,各種游船曾經(jīng)大展風(fēng)采。

第一只“佐迪亞克”橡皮艇是法國(guó)人皮埃爾·德布雷代勒于1952年制造的,它的定購(gòu)者是一位28歲的法國(guó)醫(yī)生阿蘭·邦巴爾,起名“異端”號(hào)。1952年10月19日,邦巴爾駕駛這只小船離開(kāi)西班牙,經(jīng)過(guò)65天航行,越過(guò)大西洋,于12月23日到達(dá)安得列斯群島的巴巴多斯,在整個(gè)航程中,他未帶食物,僅靠海味維持生命,雖然瘦了25千克,但是活下來(lái)了。1977年,法國(guó)人米歇爾乘坐同樣的帆船渡過(guò)了從新加坡到澳大利亞的8000千米海面。1980年,有六個(gè)法國(guó)人乘坐三只這樣的橡皮艇由北向南穿過(guò)南美大陸,單江河急流上的航程就達(dá)10000多千米。

英國(guó)人約翰·韋斯特爾于1954年建造出505型帆船,這種船特別細(xì)長(zhǎng),帆是大三角帆,后被法國(guó)乃至國(guó)際的帆船協(xié)會(huì)采用為比賽用船。使用者們?cè)H切地叫它“老五”。

被奧運(yùn)會(huì)選中的多種賽船有:荷蘭人維爾凱·范·埃森于1951年設(shè)計(jì)的“飛行荷蘭人”帆船,被1960年那不勒斯奧運(yùn)會(huì)選用,因?yàn)樗哂斜荣愑么笮头母鞣N特點(diǎn)。瑞典一位年輕的理發(fā)師理查德·薩比1950年制造的“芬蘭人”帆船,因適用于重量級(jí)帆船運(yùn)動(dòng),而被1952年赫爾辛基奧運(yùn)會(huì)所選用,并出現(xiàn)了多個(gè)冠軍。挪威設(shè)計(jì)師簡(jiǎn)·赫爾曼·林奇1963年發(fā)明的“索林”帆船,1972年被正式定為奧運(yùn)會(huì)帆船比賽用船。一種名為“暴風(fēng)雨”的龍骨帆船,雖然設(shè)計(jì)陳舊,不為大多數(shù)帆船愛(ài)好者所接受,但自1948~1976年間一直在奧運(yùn)會(huì)上使用。

英國(guó)人羅德尼·馬奇于1967年建成的“龍卷風(fēng)”雙體帆船在1972年的奧運(yùn)會(huì)上曾達(dá)每小時(shí)46千米的高速度,獲得了專家們的一致好評(píng)。

另外,著名的歐洲型帆船、“激光”帆船、“樂(lè)觀者”帆船、420型帆船、470型帆船、“約爾OK”帆船等都曾被歐美各國(guó)的帆船運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者所喜歡,而后又被拋棄。船在一代代地更新,一代比一代更精巧靈便、快捷穩(wěn)定。令人難以忘記的,還有著名的“藍(lán)鳥(niǎo)”牌汽車設(shè)計(jì)者、英國(guó)飛機(jī)設(shè)計(jì)師彼得·米爾恩于1963年設(shè)計(jì)的“火球”帆船,可以成套地出售零部件,使用者能根據(jù)自己的特殊航游計(jì)劃來(lái)靈活組裝。1950年,法國(guó)人讓·雅克·埃比洛建成第一只專供學(xué)校使用的“維龍納”帆船,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用,直到80年代以來(lái),才逐漸被新一代小型帆船所取代。

從歷史走向未來(lái)

船在人類文明中確實(shí)起著巨大的作用。單就近代而言,沒(méi)有船,就不會(huì)有“新大陸”的發(fā)現(xiàn)和整個(gè)美洲大陸的開(kāi)發(fā),也不會(huì)有關(guān)于地球尤其是廣漠海洋的豐富的知識(shí),更不會(huì)有極地考察的日漸深入。而文明的發(fā)展反過(guò)來(lái)又促使船自身不斷演進(jìn),這是技術(shù)進(jìn)步的歷程,也是人類智慧的展示。

富爾頓發(fā)明的蒸汽輪船的推進(jìn)器在1836~1850年間由螺旋槳取代了撥水明輪。19世紀(jì)末,汽輪機(jī)和柴油機(jī)開(kāi)始用作輪船動(dòng)力,之后便越來(lái)越完善。20世紀(jì)四五十年代先后出現(xiàn)燃?xì)鉁u輪機(jī)和核反應(yīng)堆的船舶動(dòng)力。造船的材料由木材、鐵甲、鋼甲,到合金鋼、合金鋁及塑料等。不僅船體設(shè)計(jì)越來(lái)越符合流體力學(xué)原理,而且在造船工藝上用焊接取代傳統(tǒng)的鉚接。不僅有日益精尖化的水面戰(zhàn)船系列,如炮艦、輕型巡邏艦、登陸艇,到巨型航空母艦等,還有功能齊全的各類潛艇,如用于核戰(zhàn)爭(zhēng)的核潛艇等水下戰(zhàn)船系列。民用船只從1886年美國(guó)的3200噸油輪,到目前最大的日本“海上巨人”(56萬(wàn)噸級(jí)),以及英國(guó)頗具特色的氣墊船等,無(wú)不凝聚著科學(xué)家們的心血和汗水。

新中國(guó)的成立,開(kāi)辟了中華民族在船舶技術(shù)上趕超世界先進(jìn)水平的廣闊前景。20世紀(jì)50年代的中國(guó)海軍還使用著國(guó)民黨海軍留下的艦艇和從前蘇聯(lián)進(jìn)口的魚雷艇。1960年成立的海軍艦船研究院,開(kāi)始自行研制了一系列水面艦艇、潛艇、魚雷和導(dǎo)彈。到1970年12月26日,我國(guó)第一艘自行設(shè)計(jì)的核潛艇下水。70年代上半期,我國(guó)海軍已裝備了火炮護(hù)衛(wèi)艦、獵潛艇、新型導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦和中型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦等,大、小型坦克登陸艦及反艦導(dǎo)彈等也在這期間編入海軍序列。進(jìn)入80年代以來(lái),導(dǎo)彈核潛艇、新型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦105艦、封閉型導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦等相繼投入使用。1988年9月,我國(guó)利用核潛艇在水下成功發(fā)射運(yùn)載火箭。1992年5月,蘇制“鞍山”艦退役,標(biāo)志著我國(guó)海軍艦只已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面導(dǎo)彈化。

我國(guó)民用船艦的發(fā)展也非常迅速。1967年,我國(guó)開(kāi)始設(shè)計(jì)航天測(cè)量船。20世紀(jì)80年代初下水的“遠(yuǎn)望”號(hào)航天測(cè)量船排水量為2.1萬(wàn)噸,續(xù)航能力達(dá)1.5萬(wàn)海里,海上自保能力為100晝夜,已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。20世紀(jì)70年代以來(lái),我國(guó)的遠(yuǎn)洋考察事業(yè)蓬勃發(fā)展。1976年7月,萬(wàn)噸遠(yuǎn)洋科學(xué)調(diào)查船“向陽(yáng)紅”5號(hào)和11號(hào)完成了第一次遠(yuǎn)洋考察。80年代,又對(duì)太平洋底的礦藏進(jìn)行考察。我國(guó)東部和東南海域石油的勘探和開(kāi)采,也依賴于這種船只的高度發(fā)展。同時(shí),我國(guó)還在1984年11月20日~1985年4月10日期間,派出591人組成的中國(guó)南極考察隊(duì),乘坐1.3萬(wàn)噸級(jí)的“向陽(yáng)紅”10號(hào)船和J121船,在南極喬治島建立了第一個(gè)中國(guó)科考站——長(zhǎng)城站。1988年11月~1989年2月,又克服浮冰和風(fēng)暴攔阻,建立了中山站。之后,我國(guó)的南極科學(xué)考察隊(duì)多次航行考察,不僅在南極最高峰——文森峰發(fā)現(xiàn)了鐵礦,而且還首次到達(dá)了北極點(diǎn)。

造紙術(shù)簡(jiǎn)史

在我國(guó)歷史上,有一種與印刷術(shù)有緊密關(guān)系的偉大發(fā)明,那就是造紙術(shù)。可以說(shuō),如果沒(méi)有紙的發(fā)明,印刷術(shù)是不可能出現(xiàn)的,人類文明當(dāng)然也不會(huì)是今天這個(gè)樣子。我們今天之所以能刻苦讀書,能博覽各種報(bào)刊雜志,了解國(guó)內(nèi)外政治、經(jīng)濟(jì)、體育、軍事及文化時(shí)事等,如果沒(méi)有紙的存在,這些都是難以想象的;我們之所以還能領(lǐng)略遠(yuǎn)古祖先的一些生活情況,研究古代先哲的深邃思想,吟誦先輩文人墨客娓娓動(dòng)人的文學(xué)篇章,都依賴這紙的代代傳遞:

我們有感于世界歷史中,各民族人民之間的文化交流與合作,深知這互通有無(wú)、共同進(jìn)步的人類文明是以紙作為重要的載體來(lái)實(shí)現(xiàn)的……紙始終是人類文明的承載器和傳播機(jī)。而造紙術(shù)是中國(guó)古人的偉大發(fā)明,早已作為“四大發(fā)明”之一,載入了人類文明的史冊(cè),是我們祖先對(duì)人類文明做出的又一巨大貢獻(xiàn)。但是,造紙術(shù)的發(fā)展史也是一部充滿艱辛和汗水的歷史。

紙前文明

文字的出現(xiàn)標(biāo)志著人類文明史的開(kāi)端。但并不是一開(kāi)始,文字就是寫在紙上的。在無(wú)紙的文明史中,人類曾經(jīng)絞盡腦汁,尋求過(guò)各種各樣的書寫材料。

從公元前3000年起,埃及人就開(kāi)始用紙莎草來(lái)造“紙”。他們把紙莎草的莖破成細(xì)絲曬干,交叉著疊兩層,然后再用膠黏合。這種“紙”可以卷成卷,在當(dāng)時(shí)的條件下還能長(zhǎng)期保存。

許多最古老的埃及文獻(xiàn)就是這樣留下來(lái)的。為了傳播文化,埃及人還大量地“出口”這種“紙”,古希臘的大多數(shù)古典文學(xué)作品及哲學(xué)著作都是寫在這種紙莎草紙上的。

據(jù)史書記載,1798年,當(dāng)拿破侖的部隊(duì)攻擊埃及時(shí),一些隨軍學(xué)者發(fā)現(xiàn)了公元前1800年的紙草。最初用膠黏合幾層薄紙的效果很不理想,到公元前4世紀(jì),希臘人菲拉底修斯才發(fā)明了一種較好的黏結(jié)方法。為了紀(jì)念他對(duì)造“紙”術(shù)的貢獻(xiàn),雅典人還為他制了一尊雕像。

古代印度人是在樹(shù)葉上寫字的,當(dāng)然非常難于保存和留傳,文明也會(huì)隨著樹(shù)葉的腐爛和分解而化為烏有。

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