二、宋代車船的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

　　“前後踏車，進退皆可”

　　宋代車船出現(xiàn)了一個很奇怪的明輪搭載配置系統(tǒng)，就是車船上出現(xiàn)了奇數(shù)明輪，見于史書的有“一車”、“五車”、“七車”、“九車”、“十三車”、“二十三車”等這些奇數(shù)明輪的車船。

　　那多出來的一個明輪如何放置呢？見下面的圖。這多出的明輪被放置于艉部，而且體積要比舷側(cè)的明輪大很多。

　　上圖是一副宋代“二十三車”的戰(zhàn)船，但是此圖有個邏輯性問題存在，就是船尾虛艄舵樓之下的舵。舵樓位于虛艄之上，下面原來按舵的部位被艉部大車取代，而舵后移至虛艄舵樓的末端，這樣的懸掛方式加重了舵樓的負(fù)載，一條12米的長槳都有300公斤重，更何況舵？

再加上艉部懸掛的大車的分量，處于虛艄之上的舵樓很容易在水戰(zhàn)的高速航行中，因舵受到的巨大阻力產(chǎn)生的撕裂力矩而斷裂。因為這時的舵不僅受到船體前進時，水流向后的阻力，這是所有船舵都受到的阻力；還受到艉部大車旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的高速向后水流，這股水流高速沖擊著舵桿及舵面，這是有艉部大車的車船舵特有的阻力，這兩股力量作用在安置于虛艄末端的舵之上，很可能就會撕裂舵樓的木質(zhì)構(gòu)件，即在艉部大車之后，安裝船舵會造成車船自損。

　　同時也造成艉部船體結(jié)構(gòu)很薄弱，容易受到低船攻擊而損壞。

　　不過，如果處理的得好，更結(jié)實的舵桿懸掛結(jié)構(gòu)可以利用艉部大車這股更強大的水流，產(chǎn)生推力矢量效果，改變舵面的角度，以改變艉部大車水流的反作用力方向，從而增加車船的高速轉(zhuǎn)向性能，如同F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機的矢量發(fā)動機技術(shù)那樣，但這種技術(shù)實現(xiàn)難度過大，宋朝當(dāng)時，估計是不大可能實現(xiàn)。

　　所以，綜合考慮，宋朝時有艉部大車的車船很可能沒有舵，至于它的轉(zhuǎn)向，可能與現(xiàn)在的坦克類似的履帶差動，原地360度轉(zhuǎn)彎，以用兩弦“水車”轉(zhuǎn)速不同而轉(zhuǎn)向，一側(cè)順時針，一側(cè)逆時針，即差動轉(zhuǎn)向。

　　我們知道坦克的轉(zhuǎn)向不像汽車那樣靠前輪導(dǎo)向來改變行駛方向，而是靠履帶差，即一邊的履帶轉(zhuǎn)的快，另一邊的履帶轉(zhuǎn)的慢，履帶差使坦克出現(xiàn)轉(zhuǎn)向。而履帶差的形成一是靠切斷一側(cè)履帶的部分動力，加大另一側(cè)履帶速度形成的，這叫分離轉(zhuǎn)向，用于快速小角度轉(zhuǎn)向，這時行進時采取的轉(zhuǎn)向方式。

　　二是徹底切斷動力，制動住一側(cè)履帶，另一側(cè)履帶轉(zhuǎn)，形成一邊履帶不轉(zhuǎn)，另一側(cè)轉(zhuǎn)，這叫原地轉(zhuǎn)向，用于慢速大角度轉(zhuǎn)向，這是啟動時或停止時采取的轉(zhuǎn)向方式。

所以當(dāng)時的有艉部大車的車船的轉(zhuǎn)向可能就是靠兩舷明輪的轉(zhuǎn)速差來轉(zhuǎn)向的，再根據(jù)李龜年《記楊么本末》載：“車船者，置人於前後踏車，進退皆可”中的“前後踏車，進退皆可”可知，車船時常兩頭行駛，這樣似乎得艏艉都得有舵，而實際上宋代沒有兩頭船。再說如果兩頭按舵，必然會影響船頭的船體水線結(jié)構(gòu)造型，影響船速，同時也與錨鏈絞盤擠占狹小的船艙空間，增加船上水手作業(yè)的復(fù)雜性，降低車船整體戰(zhàn)斗力。

　　所以，如上方的PS圖（由達(dá)芬奇的車船圖PS得來），讓左右兩舷的明輪連軸從中間分離，這樣既可從船艙中間分出一條通道，又可以實現(xiàn)兩舷明輪轉(zhuǎn)速差異而轉(zhuǎn)彎，不依賴船舵。因為從宋代車船艉部的單明輪來看，當(dāng)時已經(jīng)出現(xiàn)多人只踏轉(zhuǎn)一部艉車的，可以看出，當(dāng)時的車船應(yīng)該很可能有多人只轉(zhuǎn)一個明輪的現(xiàn)象。

　　也許，有人會說，這樣是否會讓兩舷明輪的旋轉(zhuǎn)速度很難一致，船體在前進中容易左右轉(zhuǎn)向。我想說，如果真這樣，那么所有的槳船都會出現(xiàn)這樣的情況，因為所有船兩舷的槳從來都沒有聯(lián)體在一起，而兩舷的槳手們?nèi)匀豢梢员３忠恢碌念l率劃動船槳，那么車船左右兩舷的明輪踏車手們一樣可以保持相近或相當(dāng)?shù)奶ぼ囶l率，來維持車船以近乎直線的航跡行駛。

　　三、車槳并用和可拆卸結(jié)構(gòu)

　　宋代的車船到后期，出現(xiàn)車槳并用的戰(zhàn)船?！端螘肥池?0之22載，南宋孝宗時，即1163年~1189年，建康府(今南京)制造一種“一車十二槳四百料戰(zhàn)船”，這里應(yīng)該是一部艉部大車、兩舷各六枝槳而成車槳混合動力車船。

　　又據(jù)《宋會要》食貨50之33記載，1203年，長江南岸的池州（今安徽貴池）秦世輔建造一種“鐵壁鏵觜船”，“兩邊各安車二座并槳三枝”，可知是四輪六槳戰(zhàn)船。當(dāng)時的宋寧宗下詔，三衙江上諸軍如要修造戰(zhàn)船都照池州船樣。

　　為何宋末出現(xiàn)這些車槳并用的戰(zhàn)船并大量規(guī)模化、制式化建造呢？按照一般規(guī)律，可知，腳踏明輪的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)手搖船槳的，為何會出現(xiàn)高效的明輪搭配低能的船槳這樣的現(xiàn)象呢？

　　看上圖可知，明輪靠近船身，車船的推動力完全來自于明輪快速轉(zhuǎn)動，來推動接近船體水域的水流向船行的反方向高速運動。因為明輪的連續(xù)運動帶來的高效率與人體腳力的強勁，讓車船比槳船跑得更快。但是事物都是一分為二的，有利也有弊。接近船體部分的水流高速向后方運動，也造成了高速向后運動的水流與向前運動的船體之間的摩擦力加大，形成巨大的興波阻力，所以車船速度的上限由此難以逾越，因為隨著速度的增加，阻力也會迅速增大，明輪的效率反而降低。

　　所以，宋代的船匠們重新在車船上按槳，讓長槳來劃動遠(yuǎn)離船身的相對低速的水流，這樣既可以獲得更多的動力，又不會使近船身的水流加快，避免增加興波阻力。

　　還據(jù)《宋會要》食貨50之28載，有一種馬船，“暗置女頭(護板)、輪、槳，使可折卸”。從這種可拆卸的“水車”動力系統(tǒng)，可以看出明輪動力裝置是可以單獨制造，并可附加在其他船舶之上的，而且此可拆卸的明輪槳葉采用的很可能是普通船槳，而非“水車”式的方形葉片，因為前者可以拆卸下來單獨作為普通船槳用。

　　至于，宋代沒有出現(xiàn)上文推測的馬轉(zhuǎn)“千里船”這類畜力車船，我個人估計是因為宋代馬匹缺乏，因為我國盛產(chǎn)馬匹的東北、內(nèi)蒙、西北地區(qū)都不在宋的管轄范圍內(nèi)，所以，畜力車船沒有得到發(fā)展，同時我國馬車的發(fā)展也由此落后于西方，并導(dǎo)致了轎子的繁榮，這種完全依賴人力的交通工具的發(fā)展體現(xiàn)了文明的倒退，因為夏朝最后一位國君桀曾把人當(dāng)馬騎，被人罵著是無道的君主，夏朝因他而亡，那么轎子的繁榮是否預(yù)示著中國封建文明就此開始走向滅亡呢？

　　? ? 不過，就整體而言，宋朝的船舶發(fā)展非常迅速，為現(xiàn)在的我國乃至世界的航運及文化交流作出了巨大貢獻，同時也為明初的鄭和下西洋奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

明代的兩頭船