造船技术

宋代造船业的发展将我国古代的造船技术推向了高峰，不但船舶数量众多、船型丰富，而且规模较大，专业化程度较高，设备也比较完善，使我国航海事业在世界上处于领先地位。宋代造船厂遍布全国，以华中及华中以南各省为多，浙江温州、明州是较大的造船中心。

宋代全国每年的造船数量很多，宋太宗末年，各地岁造运船三千二百三十七艘。南宋初期，虽然战事吃紧、领土缩小，但在建炎二年，江湖四路仍造船二千七百六十七艘。宋代以前，船舶载重量都在万石以下，宋代出现了载重万石以上的大船，张舜民《画墁集》记载了一艘大船可载米一万二千石。元丰元年，明州制造的两艘“神舟”，一名“凌虚安济致远”，一名“灵飞顺济”，都是万斛之船。宋代海船规模也很大，据《梦粱录》载：“大者五千料，可载五六百人，中等二千料至一千料，亦可载二三百人。”又据陆游《入蜀记》记载，武昌水军一次演习，出动了二三十丈长的大舰七百多艘，可见当时造船数量之多和规模之大。

宋船的基本形态有短粗和细长两种，客货船求稳，相对短粗一些，战船求速，故较细长。宋代水军配备的战舰有海鳅、双车、十棹、水哨马、水飞马、大飞旗捷、防沙平底等，且不断有新的船型出现。如孝宗乾道五年，明州定海水军统制官冯湛打造多浆木船一艘，“湖船底、战船盖、海船头尾，用浆四十二，江海淮河无往不可，往来极轻便”，它是结合了湖船、海船船型的新型江海两用船。官方船只也类型多样，有暖船、浅底屋子船、双桅多浆船及破冰船、浚河船等。民间船只类型更多，或以用途得名，或以形状得名，不下千百种。

水密舱技术是宋代海船制造业处于领先地位的重要标志。据文献记载，船底和两舷用两层或三层木板，船舱间隔都采用水密融舱，各舱严密分隔，虽一舱两舱破损，只限于破损船舱进水，而不致全船沉没，从而为安全航行提供了重要保障。1974年，福建泉州湾出土一艘宋代沉船，尖底、船身扁阔、头尖尾方，龙骨由两段接成，自龙骨至舷侧有船板十四行，其中一至十行由两层船板叠合而成，十一至十三行则以三层船板叠合，并以搭接和平接两种方法混合使用，与文献记载吻合。

宋代船舵技术有了多方面的发展，出现了许多不同的功能。平衡舵，即把一部分舵面分布在舵柱的前方，以缩短舵压力中心与舵轴的距离，降低转舵力矩使操纵更加轻便灵活。升降舵，通过滑轮系控制，船在浅水行驶时，可将之提起，通过深水时，可降到船底之下，免受船尾水流涡漩的影响。副舵及三副舵，可以减少航行中的横漂。开孔舵，在舵叶上打了许多孔洞，使舵的扭矩大为降低，减少水流阻力。

1979年，宁波市出土了一艘宋代海船，排水量在五十吨左右，在两侧船舷的第七和第八接缝处，各有一根截面为半圆形的纵向长木，它们紧贴在船壳板目，并用铁钉钉合。此处正是船的舭部。有学者认为，这两根长木就是舭龙骨，其存在是为了减缓船舶的左右摇摆，提高航行时的平稳性，比西方相似装置的出现早了六七百年。

宋代造船工艺过程从设计到施工都较为严密科学，大多先做模型，然后再按比例放大施工。有些船场还事先绘制图纸，从而提高了效率，降低了成本，保证了产品质量，而西方直到16世纪才出现简单船图。

结语

宋代是中国古代科技发展的高峰期。宋人在天文、地理、数学、医学、冶金等众多的科学门类都进行了发明和创造，为中国古代科学技术做出了卓越的贡献。

“四大发明”中，火药、指南针、印刷术三项都完成于宋代。宋人改进了火药的配方，提高了火药的燃爆效果。火攻的武器大大丰富，出现了火箭、火球、火'藜等武器，特别是南宋出现的管形火器堪称近代枪炮的鼻祖。目前所知最早关于指南针的明确记载见于北宋中期。宋人系统总结了制作指南针的方法。指南针被发明之后，很快在航海业得到了应用，成为远洋航行时必不可少的导航工具。宋代雕版印刷业十分兴盛，雕版印刷得到广泛的使用。宋版书籍大多校勘精审、刻印精良，为后人称道。仁宗庆历年间，毕昇发明了活字印刷术，这是印刷术的重要突破。

宋代天文学硕果累累。宋代进行了五次大规模的天文观测。第四次天文观测的结果被绘制成天文图，刻于石碑之上，流传至今，是世界现存年代最早、存星最多的天文图。天文仪器在宋代取得了新的发展。北宋中期制造的水运仪象台集多种功能于一体，反映了宋人高超的认识水平和制造技术。宋人还留下了丰富的天文记录，其中对“天关客星”的超新星爆发的记载尤为珍贵。

数学方面，沈括完成了《九章算术》中没有彻底解决的隙积术、会圆术两种算法。贾宪发展了“增乘开方法”，提供了一种有效的开高次方的解法。秦九韶完成了《数书九章》，系统地介绍了解决实际问题时所运用的数学计算方法，总结和发展了高次方程数值解法和一次联立同余式解法。杨辉搜集和整理了算题和算法。他们的成就达到了当时的前沿水准，在世界数学发展史上具有重要地位。

医学方面，宋代官府和个人总结了前人的医学经验和医学成果，整理出大量前代的医药学著作，编著了实用的医方和药典。宋代中医的分科从唐代的四科增加到九科，更加精细、合理，在妇产科和儿科方面取得了颇具高度的成就。王惟一铸造了针灸铜人，大大方便了针灸教学与练习。在宋朝重视法律证据的风气的影响之下，一批法医学著作问世。其中宋慈的《洗冤集录》系统地总结了检验、判断死伤原因的方法，是世界上第一部系统全面的法医学著作，受到了全世界的广泛重视。

宋代建筑水平高超。福建的洛阳桥、安平桥，河北定州的开元寺塔，河南开封的祐国寺塔是宋代高超的建筑技术的代表。李诫的《营造法式》系统地总结了宋以前的建筑技术和管理制度，在中国建筑史上具有很高的地位。

冶金技术方面，复式风箱、灌钢法取代了旧的技术，大规模应用胆铜法制铜，生产效率显著提高。宋人将机械应用到金属加工领域，使金属产品更加精细。

宋代的造船业十分发达。工匠制造出多种多样的适合于不同环境、具备不同功能的船只。宋人还开创了水密舱技术，发明了平衡舵、升降舵等船舵，安装舭龙骨，大大增强了船只在航行过程中的安全稳定性。