中世纪欧洲造船和航海技术的考察(3)
15世纪后,卡拉克船从一桅一帆演变成为三桅大船。三桅是前桅(foremast),较矮,主桅(mainmast),较高,以及后桅(mizzenmast)。最初,前桅挂一大三角帆。后来,在船首置一杆后送,上挂一方形斜杠帆,这就可使前桅后移并增加高度。后又增加了一些横桅索来做辅助用途,增加梯索(系于横桅索上)取代了以往用于攀缘桅杆的木梯。在行驶过程中,由于感觉到驾驭大帆太累,结果导致了一系列小帆的使用。先是有些大船在主桅上挂三面帆,从下到上依次为主帆(course)、顶帆(topsail)和上桅帆(topgallant),后来船的每桅上一般都有三截帆。也出现了四桅船,前桅挂若干方形帆,后三桅则挂大三角帆。后来还发明了一些缩帆的方法。方帆不再象以往那样靠收帆来减小帆面,而是用一块块小旗似的帆布系上,不需时解开带子拿走就行。微风时如需增加帆的面积,也用一些窄布条系加在小块帆布上。15世纪时,装有帆桅装置的卡拉克船一般长度24至27米不等。三桅多帆的卡拉克船,奠定了16至18世纪大帆船时代船的桅帆装置的基本样式。 葡萄牙船则是轻便的“卡拉维尔”(cararel)船。它起源于一种叫“巴尔卡”(barca)的渔船,此种渔船仅有20至30吨【10】。卡拉维尔船之深大约不如卡拉克船。它更多地使用前后三角帆,使船能行驶横风。这两种帆结合使用能够有效地改变风向。一种装置方法是前桅、主桅用方帆,主帆上有一方形上顶帆,后桅上挂一高的大三角帆。挂方帆是为了顺风行驶,挂大三角帆则是为了抢风调向。还有一种卡拉维尔船,全都用大三角帆。航海家亨利五子晚年所用的帆船,是一种特殊的三桅杆带尖形体所谓斜帆装置的船只。帆为三角形,或者其上半部为三角形,一般都安装在与龙骨平行的位置上。葡萄牙船航速很快,顺风时每小时可达22公里。船轻巧且易于操纵。逆风时能向风曲线前进,一会把一侧船舷转向风,一会又把另一侧船舷转向风,走之字形路线【11】。 卡拉克和卡拉维尔这两种新式船,虽然船型迥然相异,但都适宜航海,能去任何地方。哥伦布航海船队中的“品塔”号(Pinta)和“尼娜”号(Nina),就是轻型平底的卡拉维尔式船,而“圣玛丽亚”号(Santa Maria)则是装置完善的卡拉克船。达·伽马1497至1499年开辟印度新航路的船只,在体积和形状上也与哥伦布船相差无几,基本上是这两种船型。 不过,不论是哪种船,中世纪欧洲船的吨位一船都不大,船体远小于中国船。北方船更小,南方地中海船稍大。1066年诺曼底人渡英吉利海峡所乘的船,每只载重不过30吨。14世纪初,英国船只平均载重为200吨,最大的船也不过300吨。而威尼斯在十字军东征时所提供的船只平均能载运500多吨【12】。14世纪以后,威尼斯开始建造商船队。其船为长船形,吨位原为100吨,后达300吨。而15世纪时热那亚的卡拉克船中竟有达到甚至超过了1000吨的【13】。14世纪初,一艘普通汉萨商船的吨位大约是75吨。1440年时,汉萨商船主要是霍尔克船,平均载重大约为150吨。三十年后,汉萨船队中出现了“卡维尔式”(carvel-type)快帆船,其平均吨位在300吨左右。在法英酒类贸易中,15世纪早期没有船能装载100吨以上的酒。但到这个世纪的中叶,来自波尔多的船只平均可载150吨,少数船还可装运500吨酒。在威尼斯,1450年左右,超过200吨的船被看成是大船了,但对随后的大多数科格船来说,400吨只能算是一个普通吨位。16世纪中叶,威尼斯的卡拉克船中很有些达到600吨甚至700吨。葡萄牙的船只在1450至1550年间,平均吨位至少翻了一番【14】。从事波罗的海谷物贸易的荷兰人,15世纪里用的有几种船。没有龙骨、圆形船身的霍尔克船吨位从200吨到400吨不等。长型中底的快船吨位则从250吨到500吨左右【15】。不能简单地以船的大小来判断船的航海能力,因为哥伦布和达·伽马他们在进行远洋航海时,各自所乘的旗舰也不过载重150吨左右【16】。航船的耐波性和续航能力也非常重要。当然更重要的是航海(主要是导航)技术。 三、中古欧洲航海技术的进步 从古代开始,欧洲船一般都是沿岸航行。这样一来,沿海水域就比较繁忙,而且沿岸海域暗礁浅滩等航行障碍物也比较多。为帮助船员辨认船位、航行顺畅,许多人造设施如灯塔、航标灯等航路标志便设立起来。在西班牙的拉科尔纽,至今还留有大约在三千年前建造的灯塔。 中世纪盛期,地中海各城市的商人船只大多还是沿岸航行。从西地中海沿岸出发的商船,一船都是沿意大利半岛南行,通过墨西拿海峡,再环绕希腊半岛,沿干地亚北岸驶向罗得岛和塞浦路斯,再直航到叙利亚海岸,尔后沿岸南行到达提尔和阿克尔等地。那些从西北欧来的船只,在通过直布罗陀海峡后,也不是向东直航,而是沿着西班牙、法国和意大利的地中海海岸作迂回航行。总之,“没有一个船主敢冒险出海到望不见陆地的洋面上去,因为他们认为,那碰到暗礁和浅滩的船难危险,总不如沉没在大海里的可怕”【17】。不敢穿洋直航,有三个原因:一是怕迷失方向;二是害怕远洋中的风暴;三是害怕遭到海盗袭击。但归根到底还是第一个原因。因为在导航技术进步了的后一时代,虽然仍有第二、三个原因的存在,但船只却敢作穿洋航行了。 因此,在远洋航行中,确定船只的方位是第一位的。这在西欧有许多经验型的作法。同阿拉伯的“卡玛尔”、中国人的牵星术一样,欧洲人很早也知道了测量天体角度来定位的原理。古代希腊人称之为“狄奥帕特拉”。中世纪早期北欧海盗通常也这样做。他们在航海中可以利用任何简陋的工具,哪怕是一只手臂、一个大姆指,或者一根分节的棍子都行,来使观察到的角度不变以保持航向。约在1342年左右,这一原理用到了地中海的航海中。这里的航海家使用一种很简单的仪器来测量天体角度,称之为“雅各竿”。观测者有两根竿子在顶端连接起来,底下一根与地平线平行,上面一根对准天体(星星或太阳),就能量出偏角。然后利用偏角差来计算纬度和航程。 比雅各竿要先进一些的是十字测角器(cross staff),其应用大致是中世纪后期的事。观测者将竖杆的顶端放到眼前,然后拉动套在竖杆上的横杆(或横板,一般也有好几块),最后使横杆的一端对着太阳,另一端对着地平线,这样就得出了太阳的角度。另一个更先进的观测仪器是星盘(astrolade)。据说哥伦布航海时就带了这两种东西。星盘是一个金属圆盘,用铜制成,上面一小环用作悬挂用。圆盘上安一活动指针,称照准规(alidade),能够绕圆盘旋转。照准规两端各有一小孔,当圆盘垂直悬挂起来时,观测者须将照准规慢慢移动。到两端小孔都能看到阳光(或星光)时,照准规在圆盘上所指的角度也就是星体(或太阳)的角度。这种星盘虽然在中世纪后期才普遍应用,但实际上8世纪法兰克著名文学家圣路易就已在祈祷文中进行过描述【18】。
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