船尾舵是一種用于控制船只航行方向的操作機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)，起源于古代漢族勞動(dòng)人民的智慧創(chuàng)造。早在商朝時(shí)期，人們已經(jīng)開始使用這一技術(shù)，隨著時(shí)代的變遷，船尾舵的形制也經(jīng)歷了多次演化。
形成與發(fā)展
船尾舵最初是由尾部的操縱槳演變而來，這些操縱槳被設(shè)計(jì)成長(zhǎng)柄，被稱為艄，主要用于控制船的航向。隨著時(shí)間的推移，操縱槳的槳葉面積不斷增加，使得操控更加便捷，最終形成了現(xiàn)代意義上的舵。1955年在廣州東漢墓出土的陶船模型顯示，當(dāng)時(shí)的船只已經(jīng)在尾部設(shè)置了船尾舵。此外，《說文解字》和《釋名》等古籍中也有對(duì)舵的相關(guān)描述，表明舵在當(dāng)時(shí)的廣泛應(yīng)用。到了唐朝和宋代，船尾舵的技術(shù)得到了顯著提升和完善，出現(xiàn)了如平衡舵、菱形小孔舵等多種改進(jìn)型式。對(duì)于大型船舶，還開發(fā)出了包括滑車、繩索在內(nèi)的操舵裝置。
工作原理
船尾舵雖然體積小巧，但對(duì)于船只的靈活轉(zhuǎn)向卻至關(guān)重要。當(dāng)船只需要向左側(cè)轉(zhuǎn)彎時(shí)，舵會(huì)向左傾斜一定角度，此時(shí)水流會(huì)在舵面形成一股壓力，即舵壓。盡管舵壓本身的力度較小，但由于它離船的旋轉(zhuǎn)中心較遠(yuǎn)，因此產(chǎn)生的扭矩較大，從而促使船頭向左偏轉(zhuǎn)。船尾舵的出現(xiàn)，連同風(fēng)帆和指南針一起，成為了保障船只安全航行的關(guān)鍵要素。
結(jié)構(gòu)與功能
船尾舵一般由舵葉、垂直舵桿和水平舵柄構(gòu)成。在早期的舟楫活動(dòng)中，航向主要通過槳來控制。然而，隨著舵的發(fā)展，尾部的操縱槳逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎妗?955年在廣州東漢墓出土的陶船模型展示了這一轉(zhuǎn)變過程。東漢時(shí)期的文獻(xiàn)《說文解字》和《釋名》中均有對(duì)舵的詳細(xì)闡述，這表明舵在當(dāng)時(shí)已經(jīng)被廣泛采用。到了唐朝和宋朝，船尾舵的設(shè)計(jì)和技術(shù)不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了多種類型的舵，如平衡舵、帶有菱形小孔的舵以及配備了懸舵索和絞舵裝置的舵。這些創(chuàng)新不僅提高了舵的工作效率，而且增強(qiáng)了舵的安全性。對(duì)于大型船舶，還引入了滑車、繩索等組成的操舵裝置，可以根據(jù)航道的深淺調(diào)節(jié)舵葉的入水深度，從而實(shí)現(xiàn)舵效的最大化。
參考資料 >
【科學(xué)閱讀】舵：中國(guó)領(lǐng)先世界最久的發(fā)明 .搜狐網(wǎng).2024-08-16
船尾舵的相關(guān)記載.國(guó)學(xué)文化教育.2024-08-16
中國(guó)古代造船技術(shù)的偉大發(fā)明——船尾舵.科普中國(guó).2024-08-16