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平衡舵,中国古代船舶重大技术创造。结构特点:舵杆(舵轴)前后均分布舵叶,一小块舵

平衡舵,中国古代船舶重大技术创造。结构特点:舵杆(舵轴)前后均分布舵叶,一小块舵叶延伸至舵杆朝向船头一侧。水流对舵杆前后舵叶产生反向力矩,相互抵消一部分,大幅降低转舵所需力量,单人即可操控大型舵叶,转向灵活省力。区别于早期普通舵(不平衡舵):全部舵叶都在舵杆后侧,转动沉重。
1.《清明上河图》中汴河漕船、客船船尾清晰绘制平衡舵,并且平衡舵与升降舵二合一:舵叶由多块竖向木板拼合而成,并且加上了横向的穿带,更加牢固,配有绳索、绞具,可以上下升降。汴河水道深浅多变,过浅滩、靠近岸边、过桥时升起舵,避免舵叶触底损毁;深水航行降下舵,提升控船能力。舵工在船尾舵楼,依靠长柄“关门棒”转动舵杆操控航向。有些下行船只两头都摇橹,这时候平衡舵就会被撤掉。这都是十分珍贵的图像资料,可以和历史文献相映照,还可以补充文献记载的不足。
2.考古实物(世界级物证)
1978年天津静海元蒙口出土北宋政和年间内河木船,出土完整平衡舵,是全世界现存最早平衡舵实物。舵扇呈不等边三角形;舵杆安置在舵叶后半段,舵杆前方保留平衡区域;测算平衡系数约12.8%,和《清明上河图》河船舵形制高度吻合,证明北宋内河船舶已经大规模普及。
宋代内河(汴河)为何大量使用平衡舵?汴河航道弯曲狭窄,需要频繁调转航向,省力的平衡舵适配频繁转向;船员人力有限:漕船人手紧张,笨重的旧式舵难以持续操控;适配升降需求:汴河水位起伏、浅滩众多,平衡舵搭配升降结构,兼顾灵活与通航安全;过桥航行需求:东京汴河桥梁密集,船只机动避让、调整航向需求高。
汴河平底内河船:平衡舵舵叶宽而偏矮,适配浅水;宋代远洋海船:舵叶狭长,部分海船同样采用平衡舵,还有开孔舵、大小双舵搭配使用。