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中国古代船舶与产品检验

   2019-04-20 中国船检船海装备网4230
核心提示:船舶质量是航海安全的基础,为保船舶质量和航行安全,船舶检验中国自古有之。古代船舶在建造中和出航前必须经过严格的检验,这就

船舶质量是航海安全的基础,为保船舶质量和航行安全,船舶检验中国自古有之。古代船舶在建造中和出航前必须经过严格的检验,这就是船舶检验,只有其质量被检验认可后方可出航。船舶检验是紧紧围绕保证船舶质量满足船舶航行安全的专业工作,其重要性不言而喻,现代船舶建造和修理都必须经过专门机构的检验和认可后才能准予航行。


最早的验船师与船舶稳性检验


古代木船的安全除了确保船的不漏(即浮性)和不坏(即强度)外,就是保证船舶不翻(即稳性)了,古人对此早有认识,并有一套检验的方法。早在周朝的《礼记·月令》上就有这样一段记载,“命舟牧覆舟,五覆五反,乃告舟备具于天子焉”。此段文字是说,当时负责船舶的官员称作舟牧。舟牧,他受命执行天子所乘船舶的稳性检验,其方法就是“覆舟,五覆五反”。


如何理解“舟牧覆舟,五覆五反”的测试方法呢?学者见解也不尽相同。一种说是,“舟牧主要是为了保证天子乘船的安全,还要翻来覆去检验五遍”,另一种说是,使“船要在水上反复摇摆5次以勘察其稳性”,然后报告该船是否合于天子乘坐的安全条件。前一种说法似乎不尽合理,理由是:第一,若将“五覆五反”理解为“翻来覆去检验五遍”,要问这重复检查5次的内容是什么?又如何检查的?也未见记述测定与船舶稳性关系很大的船宽、吃水等主要尺度;第二,“翻来覆去检验五遍”之前为何要“舟牧覆舟”呢?第三,“覆舟”的“覆”字是“倾覆”的“覆”,而不是“重复”的“复”,“覆舟”的词义与“检验”似无关联,此“覆舟”该如何解释呢?


后一种说法,具体地说就是,作为验船官的舟牧,先对被检验的船给以一定的外力使船发生一定程度的倾侧覆斜,这就是“覆舟”之意,然后撤消外力,船舶就靠自身的复原力矩发生左右来回的摇摆,直至停止,根据船舶摇摆理论知道,摇摆一个来回的时间称作自摇周期,而且各次的自摇周期是一样的。


“五覆五反”的“五”并不是一定指摇摆5次,它是一个泛指的数字,意思是指摇摆5次左右而已,舟牧用的检验稳性的方法是通过测量自摇周期来判断船的稳性状态。简而言之,船来回摇摆得越快(即时间越短)那么船就越稳,舟牧用的检验方法其实质上就是做了现代的摇摆试验。当然当时不可能有秒表来测定摇摆时间的数值,只不过是,舟牧用通过对船舶几次摇摆时间长短(即快慢)的观测感受,再凭经验判定船舶稳性的优劣程度。古代的摇摆试验不可能做定量的测试和计算,必定是经验性的和非常粗略的,但是,早在周代的“舟牧”已经能够运用摇摆试验的原理以感受船舶横摇快慢来评定船舶稳性是一件非常了不起的事。


前面引文中只提到“舟牧”是为天子乘舟做摇摆试验,但不知对庶民乘的船是否也做如此检验,但不管怎样,“舟牧”确是对船舶实施安全检验的执行者,他的职责很类似于现代的验船师,因此认为“舟牧”是中国最早的验船师也并不为过。


一次实践中的检验  营运船检验


明代嘉靖十三年(公元1534年)册封琉球中山王副使高澄,在它的一篇《操舟记》中记述的一段惊心动魄的海上经历,这段经历却生动地反映了古代船舶检验的实践史实。


高澄为出使琉球打造新船,待完工后招募了谢敦齐等船工登船准备驾船出海,没想到谢敦齐在登船前提出了“不知所造之舟善否?盖往观之!”的要求,就是说要到现场勘验一下,也就是谢敦齐提出了检验一下船舶的技术状态的要求,高澄明白,这毕竟是事关船舶航行安全的问题,这种合理要求当然被高澄欣然接受 。没想到的是,谢敦齐“至则见舟”后,竟然发现了三个安全隐患,说道“此舟不善者有三:盖海船之底板不贵厚,而层必用双,……今板虽七寸而至尺余,恐不能钩连,……此一不善也;……今共一舟,……三十人共处一舱,恐炎蒸抑郁,则疫痢者多,……此二不善也;……海涛巨而有力,舵杆虽劲木为之,然未免不坏,亦不免不换也,今舵孔狭隘,移易必难,仓猝之际,谁能下海开凿以易之,舵不得易,则舟不得行,……此三不善也。”谢敦齐接着提出警告:“三者未善,何以利涉大川乎!”。谢敦齐检查船舶后提出的三个船舶质量问题涉及到船底板结构、舱室布置和船舵安装。


高澄非常重视谢敦齐的意见,在谢敦齐的指导下即刻针对检查出的三个问题作出了有效的改进措施,“取藤、竹……制作巨箍,首至尾凡七处,束之,稳()(明代所称‘’是指木船的龙骨)之缝隙,复钉以铁锔;开其舵孔,旁各寸余;又于船面搭矮凉棚,使舱居者更番上座以乘风。” 隐患逐一得以消除。才免招灭顶之灾!


古代木船的龙骨称为“”,谢敦齐所提出的就是涉及到船的结构强度、舱室标准和舵设备安装工艺等三大问题,这在现代船舶检验规范中都能找到相应的要求和规定。谢敦齐的检验相当于现代船舶检验中的营运船舶检验。


令人惊叹不已的是,谢敦齐所查出的三大技术隐患果然在航海途中竟然一一出现,所幸出航前已按谢的整改意见消除了隐患而未酿成大祸。高澄,在他的《操舟记》中有这样的感慨:“使非谢谋,则此舶互解久矣”,“虽班师弗能救矣!”;“使非谢谋,则此辈物故必多矣”,“虽卢医弗能疗矣!”;“使非谢谋”,一旦舵杆损坏“未免覆厥载矣”,“虽神人亦弗能支矣!”。高澄的三个“使非谢谋,”与三个“弗能”生动地说明了,事前的检验和及时的整改对船舶航行安全是何等的重要。


这篇充满哲理的《操舟记》告诉我们,决定船舶航行安全的因素有很多,简而言之,就是船和操船的人。若没有高素质的船员和高质量的船舶,在茫茫大海中航行难免会发生船毁人亡,这是必然的因果关系,凸显了船舶检验对航行安全的意义所在。


明初舵杆的检验标记  船用产品检验


船舶检验中有一项叫作船舶产品检验,它是保证船舶具备安全航行和安全作业技术条件的一项重要工作。船用材料和产品经监督检验认可后需要打上检验标志。“检验标志的基本内容为:验船部门签发的证书编号、船检局检验标志、检验部门代号,验船师姓名的首字、日期。根据各产品的具体情况,在基本内容的基础上可作必要的增减”。还对“打标志位置作了规定”,例如,对舵杆检验标志位置“如安装后舵杆顶端不能显露在外时,则钢印打在舵杆与舵扇或舵柄接触部位的下方”。


对这些船舶产品的检验和认可后给予检验标志的工作是现代验船师所熟悉的,古代也有对船舶产品的检验,并有类似的检验标志。1984年山东蓬莱水城出土的一根明初海船上的舵杆,该出土舵杆是紫檀木(即红木)的,出土舵杆长8.18米,两端截面尺寸为0.41×0.42米和0.51×0.35米,在舵头闪脚破开处,即装接舵叶上缘处为0.44×0.38米(见图1)。在其靠近上端处刻有3行48个字,“黄字三百十五号一根长二丈八尺□厚一尺二寸舵颈破心闪破开一尺五寸巴节三个永乐十年六月□日进四百料”(见图2)。这段刻在舵杆上的文字出现在出土的舵杆实物上,实在难得,显得十分珍贵。

图1 蓬莱明代舵杆测绘图

图2 蓬莱明代舵杆上的印烙


它是以文字刻记在实物上的方式表明了舵杆的编号、舵杆的几何尺寸、舵杆材质的缺陷和年代日期,所记尺寸与出土实物实测相符。这种在实物上印烙的标志方式和标志内容与现代船检标志是何等相似。尤其是记录舵杆存在“巴节三个”的缺陷,古人确保质量为了安全的目的是显而易见的,实在令今人惊叹不已。这段文字活生生地展现出初期检验标志的端貌 。


成书于明代嘉靖二十年的着名船史史籍《南船记》曾对船用材料的检验标志重要性有这样一段令人信服的精彩描述:“……楠木中间心空皮烂者有之,弯曲尾小者有之,……彼此授受原无印烙记号,又无丈尺围圆,……以小易大何以稽考?况原料丈尺有限,若料大而用小不无破费之欺,若料小而用大难免包补之累”。可见,古代检验人员在所检验材料上印烙记号的目的与现代检验标志是完全一致的。


 
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