橹、舵与轮船

橹与舵都是中国人最早发明的，作为推进船前进的橹，在力学上非常有意思，它多装于船的两头或船侧，支点放在船舷上，入水端 (又称橹板) 剖面呈弓形，另一端 (又称橹手) 以绳索 (又称橹担绳) 系在甲板上。摇动橹担绳，橹板左右摆动，船便随之前进，就像鱼在水中靠其尾的摆动而前进。实际上，橹板在水摆动时，产生了前后压力差，从而形成船体前进的动力。

橹在中国起源的具体时间尚难确定，但至晚产生于汉代。据东汉刘熙《释名》一书，对橹字已作了解释，认为它产生的力沿着船脊方向。

舵是船航行导向机械。它由舵柱 (或称舵杆) 和舵板 (或称舵扇、舵面) 组成。舵柱在船尾直插 (也有斜插) 入水中，下接舵板。舵板形式多样，当船航行时水流在舵板上形成水压-舵压，舵压与船的浮心之间形成一力矩，从而改变船的航向。



舵的使用至迟起于汉代。湖南长沙墓船模中已有舵。其功用也为人所知，宋代周去非在《岭外代答》说：「千百人之命，直寄于一舵，……如一丝引千钧于山岳震颓之地」。可见其重要性。

南北朝时期的中国人，已发明了轮船。以船侧轮子的转动代替划桨，以轮激水前进。古称为「车船」、「车轮轲」。在这里，轮成为以连续运动代替间歇运动的机械。

史载，祖冲之发明「千里船」，在建康 (南京) 新亭江试航，「日行百余里」。可惜，该记载未明确指出，祖冲之是否以轮代桨作为动力机械。至宋代，火药与轮船，已成为两项最重要的军事武器。宋将韩世忠在 1129 年镇江黄天荡战役中「用飞轮八楫，踏车蹈回江面」，有力打击金人完颜亮；在采石矶战役中，宋将虞允文的轮船战舰使金兵「相顾骇愕」等史事，都是明证。随轮船制造技术的提高，船中桨轮数量也从 2 轮发展到 4 轮、 8 轮、 20 轮，甚至 32 轮。

这些发明传入西方之后，对西方文明产生了极其巨大的影响，其中舵和指南针的作用尤其显著。欧洲人在采用舵之前，西方的船只必须由桨来改变航行的方向。只有当中国的舵传入了西方之后，哥伦布和达伽马的环球航行在变为可能。