文化简史——交通运输发明与发现

鞋子

从考古学家挖掘出土的文物来看，中国鞋子的历史已经相当久远，最早可追溯到5000多年前的仰韶文化时期。

大约在那时候，我国就已出现了一种用兽皮缝制的鞋子，人们穿着这种鞋打猎、放牧，这便是世界上迄今为止发现的最原始的鞋子。到了大约3000多年前的时候，我国的古籍《周易》一书就开始出现“履”这个字。《诗经》上也介绍过那时的一种用麻、葛编成的草鞋。

据古书记载，在古代，穿鞋还是一种等级的标志。在奴隶社会里，只有奴隶主和贵族才有资格穿草鞋，奴隶只许赤着脚，除非天气很冷的时候，才允许用棕榈叶把脚裹住。据考古学家证明，在古代最隆重的典礼上，人们只有脱掉鞋子才能表示对对方尊敬。普通百姓拜见皇上的时候，也要脱掉鞋子，以表示尊敬。

战国时期，孙膑被庞涓敲碎了膝盖骨以后，不能行走，就用硬皮革制成了世界上最早的高筒皮靴，孙膑就穿着这双“鞋子”打败了庞涓。现在，在中国历史博物馆里，还珍藏着一双2000多年前的皮靴。

但是，在南北朝以前，我国汉族人民穿鞋的习俗还不通行。直到魏晋以后，木屐才开始在我国民间流行起来。到了隋朝，法律规定人们不管穿什么样的衣服，都要穿鞋子。到了唐代，鞋子已经相当普遍，法律还规定皇帝是白袜黑鞋，大臣是红袜红鞋。

中国古代发明的鞋子，为人类文明进步做出了巨大的贡献。

车子

车是谁发明的呢？在中国古代传说中，说车是4000多年前的黄帝发明的，也有的说是夏代的奚仲创造的。

若论车的发明，还得先说轮子的发明，因为有轮子才能有车。从出土的中国夏朝时期的文物中发现，轮和车肯定在夏朝之前就已出现了。

早期的“车轮”，实际上就是光滑的圆木，人们借助于这些圆木在地面上移动笨重的物体。虽然历史上没有详细的记录，表明是谁在什么年代发明了木轮，然而，当这个发明轮子的人把木轮安装上轴时，人们就开始利用轮子把一个物体从一个地方移到另一个地方。大约过了4000多年的时间，轮子的模样一直没有什么变化。今天，我们所看到的齿轮、滑轮等都是原来的木轮的“后代”。

据考古学家考证，中国在3000多年前的殷代，就已发明了造型非常完美的马车。那时的马车包括了车架、车轴、车轮三部分。到了周朝时期，马车已经得到了广泛运用。当时的马车除供贵族出行外，还用于战争。战国时期，马车的车厢改成了方形或长方形。而且，在那时，一个国家有战车的多少，已经成为一个国家强弱的标志，因此，出现了“千乘之国”、“万乘之君”的说法。

殷周时期的车子都是单辕双轮的，到了汉代的时候，人们才发明了双辕的车子，而且车子的构造也更加复杂，坐车的等级更加严格。低级的官吏只能乘坐无遮挡的车子，高级的官吏则要乘坐一种高大的棚车，贵族妇女要坐有布遮挡着的车子。如果拉车的马有4匹，就说明这是当时统治阶级乘坐的豪华车，即是当时最好的“驷马安车”。

那时，一般的平民百姓只有坐牛车的权利。到东汉时期，以牛车为贵的风气却开始渐渐盛行。在现在看来很落后的独轮车，却是中国在三国时期才发明出来的。当时，诸葛亮率兵在现在的四川省行军，看到山地崎岖，双轮车不便运粮草，就发明出了独轮车。这种车，中间只有一个轮，一般一个人推动，不论平原、山地还是狭窄的小路，都可以随便使用。这种操作方便实用的独轮车，过了1000多年以后，才在欧洲出现并开始使用。

帆车

帆船是中国古代劳动人民发明的，这种船把风作为推动自己前进的动力。现在，帆船已在全世界各地流传开来，并成为运动会的主要比赛项目。但是帆船的同胞兄弟——帆车，却随着历史车轮的前进渐渐被后人淡忘了。

帆车是中国古代劳动人民发明的一种简便的陆上运输工具，这种能够在陆地上快速行驶的帆车约发明于公元550年。梁元帝曾在《金楼子》一书中，记录了当时人们制造帆车的事情。他在书中写道，当时有人能够制造一种“风车”，这种车可以载30人，一天能行几百里路。这种“风车”指的就是用风推动的带帆的车，现在叫做“帆车”。

据《续世说》一书记载，公元610年时，宇文恺曾为隋朝皇帝制造过一辆很大的宫廷式的豪华大车。这辆车能够容纳卫兵好几百人，行驶起来就像有神的力量相助，跑得飞快，凡见到过这辆车的人都很吃惊。这是因为这辆车除了一些普通的动力设备装置外，还安有帆，因而使这辆车行驶起来就如同在水上航行，既省力气，速度又快。这种车辆叫做半航行车辆，或称“帆助马车”。

后来，这种简便的陆上运输工具逐渐被当时的人们普遍利用，大街上处处可见帆车的影子，景象如同现代的汽车奔驰在高速公路上一样。这种帆车后来甚至被利用到了耕犁和独轮手推车上。在中国古代的北方地区，中国人民还把帆车的动力原理利用到了冰车上，这样可使冰车在光滑的冰上面飞快行驶，据说速度最高可达到每小时150多千米！这样快的速度，在那个年代，真有点不可思议。

到了公元16世纪，中国人民发明的帆车被传到了国外，立即就在西方成为轰动一时的新闻。欧洲人在各地纷纷成立了“帆车俱乐部”，好过一次“帆车瘾”，许多商家也因为大量制造帆车而大发横财。从那时起，世界各地印刷的中国地图上，就都有了帆车的图案，帆车就如同埃及的金字塔一样，成了古代中国的一个重要标志。

现在，世界上的人们又使帆车这种古老的富有刺激性的游戏重新兴起。于是一种有趣的娱乐和体育运动——沙滩帆车和冰上帆车又在世界风靡一时。

飞车

古籍《吴县志》上记载，在清朝初期，我国江苏省吴县的一个名叫徐正明的人，曾经制造出过一辆世界上最早的人力驱动的飞行器——飞车。

徐正明是一个制造车辆的工匠。他从少年时代起，就“性敏、志专一”，由他亲自设计并制造的车子非常灵巧牢固，因此附近的手工工厂都愿意让他去做工。苏州向来有“鱼米之乡”的美称，地处太湖之滨，河湖水道纵横交错，陆地交通不便。有一天，徐正明听老人讲《山海经》中一个造“飞车”的故事，受到启发，于是，他就决心制造一辆可以越过水面的“飞车”。

徐正明家庭比较贫穷，自他决心钻研“飞车”之后，家中的储蓄就更少了，日益贫困，“妻啼子号”。但是徐正明的志气丝毫不减，经过一年的苦思冥想，他终于画出了一幅“飞车”的设计草图。这时，他家里已穷得都揭不开锅了，他就出去做工，干了六七个月后，家里稍稍“丰其工资”后，徐正明又赶紧回到家中，依然造“飞车”。就这样，他一边打工，一边造车，坚持不懈地过了10年之久，终于制造出了一辆外形如圈手椅式的“飞车”。

据史书记载，这辆“飞车”构思巧妙，下有机关，“齿牙错合”，人坐在椅中，用两脚踏两块木板，“飞车”上下的螺旋桨就会飞速旋转，然后“驰而去”。而且还“离地尺余”，可以飞渡各个港口。徐正明制成“飞车”后，又立志要使“飞车”能够飞跃层楼，驶过万顷的太湖，能在群山之间穿梭飞行。但由于生活的重压，缺少资金，又劳累过度，徐正明“壮志未酬”，不幸早逝了。然而，更遗憾的是，徐正明的妻子由于认为丈夫把一生的财力、精力都消耗在了“飞车”上，未成大业，伤心透顶，就把那辆飞车也“斧砍火燎”了。

人们一般都认为，世界上的第一辆载人飞行器是由俄国人莫扎伊斯在1882年发明的，但这已是在中国的徐正明造“飞车”200余年以后的事情了。

行车动力装置

据国外许多史料记载，世界上的第一辆自行车是由外国人首先发明的。但恐怕世界上许多人还并不清楚，以链式传动原理推动自行车前进的动力装置则是中国古代的劳动人民首先发明创造出来的。

考古学家根据各种文物和文献断定，世界上第一个链式传动装置是在公元976年，由宋朝时的张思训首先发明的。古籍中记载，张思训发明链式传动装置，是为了解决时钟的动力问题。这时，他想到了中国古代农业上经常使用的龙骨水车，水车上的链式传动原理启发他把这一原理用在时钟上，从而解决了大型时钟的动力传输问题。而龙骨水车则是中国古代劳动人民早在公元1世纪时就已经开始普遍使用的灌水工具。

公元1088年，北宋时期的发明家苏颂，设计制造了一座大型的天文钟楼(即水运仪象台)。这座天文钟楼高约12米，宽7米多。1094年，苏颂把关于这座楼房结构的“说明书”《新仪象法要》呈献给了皇帝。这本书中十分详细地叙述了天文钟的构造，并记载了150多种机械零件。其中用来带动钟楼内所有机械的动力装置，即是一个链式传动设备。苏颂把链式传动的这种动力装置叫做“天梯”。这是世界上最早的一个链式传动的动力装置。但是，苏颂发明的这个链式传动的动力装置的走动并不十分精确，这是因为链子的各个连接部位比较松弛，不紧凑，因而后来人们就把链子用到了一些精确度要求不高的机械上。

在西方，最早的链式传动的动力装置，是在公元1770年，由一个名叫德·沃康松的工程师安装在推磨机上的。又隔了一个世纪以后，西方的另一个名叫特烈特兹的人才将这种动力装置安装在自行车上。

马镫

马，是人类的好朋友，它可以帮助人们做许多事情。在古代和现代，马还广泛用于军事、邮政等方面。现代人骑马不仅是一种娱乐活动，而且还是运动会的比赛项目之一。

但是在没有发明马镫之前，人骑马可是一件苦差事。因为在当马飞奔、跳跃的时候，骑手们只能够靠双腿来夹紧马身，并用手紧紧地抓住马鬃，以防止从马上跌落下来。后来，罗马人想出了一个办法，即在马鞍的前面安上了一个把手，这样虽比原来好一些，但两脚仍然悬在马背的两旁。

英国著名的科学史家李约瑟博士，曾经证实说，在西方国家里“公元400年或450年之前，我们在任何地方也找不到马镫的记载”。但在中国，古代有关马镫的史料非常多。中国古代的劳动人民可能是在攀登高山的时候，偶尔从皮绳打成环再踩环而上中得到了启发，并根据这个原理制成了马镫。

公元3世纪时，中国的冶炼技术有了突飞猛进的发展，因而人们开始大规模制造铜或铁的马镫，这使古代中国骑手的艰难处境有了根本性的转变。现在世界上最早的有关马镫的记载是长沙一座晋代古墓中出土的一幅公元302年的骑兵图。另外，在唐太宗陵墓里的绘画中，也画有一些马镫。

马镫由中国最先传入朝鲜，因为在公元5世纪的朝鲜古墓中，有中国古代马镫的图画。后来，土耳其的一个部族也从中国得到了制造马镫的方法，于是他们也在骑兵部队里使用上了马镫，因而军威大振。公元6世纪时，这个土耳其的部族开始向西转移，并定居在多瑙河与蒂萨河之间，这对当时的一个强国东罗马帝国构成了严重威胁。为了消除这种威胁，东罗马帝国对自己国家的骑兵队伍也作了大改动，并特别提出要仿造马镫。这件史实是欧洲文献记载中最早提到有关马镫的文字。以后，马镫这种东西又由当时北欧的海盗传入了欧洲各国。现在在英国伦敦，曾出土了一个原来由北欧海盗带去的马镫。

据史料记载，欧洲的常规骑兵部队直到中世纪初期才开始广泛使用马镫。因而中国古代制造的马镫使欧洲的文明进入了一个新的时代——骑士时代。

挽具

在西方，公元8世纪以前，挽马的惟一手段是“项前肚带挽具”。这是一种不合理的方法，因为皮带勒在喉部，意味着马一旦使出最大力气就会立即窒息死亡，然而却没有人想一想是否有更好的办法。由于他们局限于使用这种可悲的挽具，马力无法用于拉车运输。

大约在公元前4世纪，中国人首先取得了重大突破。据考古发掘，发现在一个上油漆的盒子里，有一幅中国画，画出在马的脖子上有一个轭，以绳使其与车辕相连。尽管这还不能被看作是真正令人满意的挽具，但是它表明这样就取代了“项前肚带挽具”，有利于在马的胸部套一根带子。不久，马脖子上的硬轭也取消了。代之以显然更有效的胸带。通常称为“胸带挽具”或“缰绳挽具”。马的颈前(喉部)不再套着带子，负重则由胸骨与锁骨承担。

史料记载，中国人为确定不同类型挽具的相对效率面，还进行了实验。套上项前肚带挽具的两匹马，只能拉半吨重的物品，而一匹套上肩套挽具的马则能容易地拉一吨半重物，套上胸带挽具的马拉的重量仅仅比后者稍微少一点。

胸带挽具似乎是从中国通过中亚传到欧洲的，欧洲考古学家在公元7世纪～10世纪的古墓中发现了胸带挽具遗物。

中国人在挽具的发明上最出色的还算“肩套挽具”。中国肩套挽具最早的证据可以在一块古砖的拓片上看到。拓片上示出了拉1辆车的3匹马及马上的肩套挽具，其年代约为公元前4世纪至1世纪之间。由此看来，肩套挽具最晚是于公元前1世纪在中国发明的。这比在欧洲出现胸带挽具后100年出现的肩套挽具要早1000多年。其后不久，中国人还发现，肩套挽具还可以用于另一种更简单的方式：挽绳可以拴在肩套的两侧，直接套在车上。正是这种形式的肩套挽具，今天仍在全世界普遍使用。

为了与肩套挽具相配合，中国人还发明了“车前横杆”。如果有两匹马拉一辆车，肩套上的挽绳就可以套在车前横木上。中国最早期的车前横木可追溯到公元3世纪，那时是用于牛拉的车上。挽具的发明和不断改进，大大地解放了生产力，提高了生产效率。

邮政

在很久以前，那时候还没有文字，中国古代人就创造了“以物示意”的方法，互通信息。例如：把辣椒捎给朋友，说明自己生活非常艰难；若是送上弓箭，表示有打仗的危险，等等。到了2700多年前，中国创造了利用火光作为通信的工具，在边疆设烽火台，当遇到敌人侵犯时，人们立刻在土垒的烽火台上烧起木柴、畜粪，用浓烟火光作为信号，向远处传递消息。长城上的烽火台，就是用来报警的。

这以后不久，中国就出现了文字的通信——世界上最早的邮驿。邮，就是步行送信；驿，是指骑着快马来传递信件。当时在全国设立许多驿亭，驿亭的亭长管理送信的事儿。那时送信就像现在体育游戏跑接力赛一样，一个接一个地向前传。遇到军情紧急时，就在信封上插根羽毛，驿亭接到插有羽毛的信后，便马不停蹄，飞速把信传递到收信人的手中。

到了700多年前的元朝，中国的邮驿通信已经非常发达。那时，除“马驿”外，还出现了用来送信的“狗驿”。狗跑得快，又能认路，不需人骑，只要在它身上缚一个装信的小袋，狗就很快把信送到固定的地点。当时，最大的“狗驿”，驯养着3000多只专门送信的“邮犬”，这也是当时世界上最大的狗驿。

中国的邮政事业到了近现代又有了新的发展。1865年8月，上海工部局发行了世界上第一套龙图邮票，这枚邮票主图为云龙，铭记为“上海工部书信馆”，所以集邮界称作“海工部大龙”或简称“上海大龙”。邮政在中国近代发展很快，甚至连农民起义军也非常重视邮政。世界第一套起义军发行的邮票，就是中国黑旗军于1895年9月在台湾发行的。那一年，中日战争以清政府的失败而告终，日本据“马关条约”侵占台湾。黑旗军在民族英雄刘永福的率领下，建立了台湾民主国，并发行虎图邮票，俗称“独虎票”。全套3枚，面值分别为30钱、50钱、100钱。中国在邮票的制作上也很讲究，世界上从发明邮票以来，最大的邮票就是中国1913年发行的特种邮票“中国快运邮票”，这枚票长248厘米，宽7厘米。

1988年11月，中国又首创邮政编码图集，把邮政业务与地图学相结合。它的发行，对于实现邮政现代化，将起促进作用。

独木舟

关于船的发明，据中国最早的记载可以追溯到70到20万年前的原始社会时期。

考古学家从出土的文物发现，在那个时代，我们的祖先就已经创造出了世界上最古老的船——中国独木舟。这种船的构造很简单：整个船身是用一个比较粗的树干制成，人们把树干中间挖空，人坐进去，就可以手拿木桨划船。这是人类历史上最早的船只。

到了商代，我国人民发明出用木板造船的方法。春秋战国时期，我国南方的一些地方已经开始有专门制造船只的工厂了，当时称之为“船宫”。那些造船厂已经能够制造出一种可载50人和3个月粮食的大船。史料记载，秦始皇在统一中国南方的战争中曾经组织过一支能运输50万石粮食的大船队。到了汉代时期，人们制造出了各种客船、运输船、渔船。其中在战船中当时最出名的，是一种楼船，这种船像楼房一样。隋朝时期，我国曾经制造过一种高15米、长60米的大龙舟。到了唐朝时期，我国人民发明了世界上最早的“轮船”，这种由机械控制的“轮船”体形巨大，长60多米，载重达1万石，可容纳700多人。

宋元时期，全国的一些重要口岸有了官府的造船厂，每个厂的年产约在1300只以上，而且还有许多民办的造船厂，当时我国的船只之多可以想像。

明代时，我国的造船技术开始有了统一的规格和严格的用料标准。明初时期造船的年产量达到3000多只，船体也很大。著名的航海家郑和的远洋船队就是由62艘“宝船”和200多艘其他小船组成的。船上共有人27万多名，其中一艘最大的船只长达140米，宽80多米，可以说是当时世界上最大的船只了。中国古代的造船技术和航海技术始终居于世界先进行列。

风帆

船是现在的人们经常使用的一种水上交通工具。现代化的船所用的动力一般都是石油、煤、电等资源。而在古代，人们只能利用自然风来驱动船舶航行。在这方面，中国古代的造船技术在世界上遥遥领先。

据考古学家考证，汉魏时期，中国的造船技术就已经相当成熟了，达到了当时世界上的最高水平。那时船上的水手们经常把风帆转到一定的角度，它的使用面积是随着风力的变化而变化的。

宋朝时期，人们对利用风行船阐述道：“风有八面，唯当头不行。”这句话明确地说明中国在13世纪以前，在船舶使用风力方面，除当头的风以外，其余7面的风都可以任意利用。而西方的船舶却直到16世纪以后，才能做到这一点。可见中国古代的船舶制造技术水平是很高的。

又据史书记载，中国古代制造的帆船虽然不能够随便使用当头的来风，但仍然可以逆风行舟。逆风行舟在中国已经有400多年的历史。史书上记载，如果船只要逆风行舟，就必须斜着像蛇一样绕着走，拐过来拐过去，否则就不能够前进。但为了不改变航向，又必须走“之”字形。逆风行舟，船只的披水板、船舵和风帆必须密切配合，否则就有船毁人亡的危险。

船舶上风帆的利用，从初期的单桅单帆来说，由于帆不大，所以船的速度也不快。后来，人们逐渐把船上的桅杆发展成为3帆、4帆、5帆、6帆……最多时达到了12帆。虽然风帆增多可以充分利用风力，但同时也增加了操作船只的复杂性，加重了水手们的劳动。而且如果突然遇上风暴来临，又不能及时把帆降下来，就有折帆倾船的危险。于是，以后的船舶又逐渐减少到了一桅一帆。从15世纪以后，中国古代的帆船再逐渐简单化，但帆的面积增大了。

在中国古代，如果是长途航行，人们才使用风帆，若是一般的短途航行，普遍还是采用船桨。南北朝时期，著名的数学家祖冲之曾造过“千里船”，日行可达100多里。这种“千里船”可能是一种桨轮船。但这种桨轮船不如帆轮船既经济又省力，所以虽曾在一定的时间内形成高潮，但过后并没有被人们广泛使用。

水密隔舱

最早称为船的独木舟，整条船实际上只有一个船舱，这是很不安全的。因为如果船身上即使出现一个不大的洞，船也会因漏水而沉没。古代中国人巧妙地解决了这个问题。

据说先辈们很可能是受到了竹子的启发，他们在劳动中将一根粗竹竿劈成两片，清晰地看到，竹竿里面虽然是空的，但节与节之间并不相通，每节都有“隔膜”分隔着。也许由于欧洲缺少竹子的缘故，那里的古代人却没有首先获得这方面的灵感。大概至少在公元2世纪，中国船工们把船的底层舱用隔板分隔成若干个互不相通的水密隔舱，一旦出现了什么意外情况，其中一个舱进了水，其他舱是不会进水的，不至于全船沉没，从而大大提高了船舶的抗沉性。这一原理至今仍普遍应用于现代船舶。水密隔舱舱壁也为船壳提供了许多坚固的横木，这些横木能够承受桅杆的重量，这也就是中国古代航船上能够采用多种多样桅杆的关键所在。不仅如此，水密隔舱还可以作为临时的“养鱼舱”，渔民们把捕获的鱼暂时放养在舱内，这种传统做法现今仍在使用。

据南朝《宋书》记载，晋代农民起义军有一种战船，叫做“八槽舰”，很可能就是具有8个水密隔舱的战船。1960年江苏扬州出土的唐代木船也采用了水密隔舱结构。宋元时期，中国船舶的水密隔舱名扬世界，当时许多外国人提到中国船，就要称誉中国船的抗沉性和水密隔舱。一艘典型的中型货船通常设有16个水密隔舱，相当于16条小船连结在一起，如果只有“一条小船”出了危险，是不会危及整个“船队”的。

马可·波罗在1295年，尼古拉·德寒蒂在1444年便写文章介绍过中国的这种造船技术，但欧洲的造船者和水手们很保守，以致水密船隔舱原理传到西方500多年后才被真正接受而普遍采用。迟至1824年一些人还在不遗余力地宣传这个简单的造船技术，在《力学杂志》上有一篇文章报道说：“有一个办法几乎可以使轮船不沉没。这种办法现在中国人正在使用。就是船的底层舱分隔成若干个水密舱。这样，如果船底有漏缝或船边穿孔，船仍能浮着。”

一位名叫塞缪尔·本瑟姆的英国爵士，在1782年他还很年轻的时候曾到中国旅行，专门研究了中国的航船结构。后来，他曾长期担任英国海军总工程师，将中国的先进造船技术运用到实际之中。1795年他受英国海军大臣之命，设计出6艘具有一种新型结构的海船，便是按照中国人首创的隔舱原理进行构思的。而正是这些采用了中国人造船绝技的舰船，被后来的西方列强用作打开中国闭关自守的大门、对中国进行疯狂侵略的武器，使中国一度沦为半封建半殖民地社会。“学生超过了老师，打了老师”，历史的教训，令人深思。

船尾舵

众所周知，用桨橹推进的船舶，可以不需要船尾舵，但这样的船舶只能在浅水河流中划行，而且相当费力和缓慢。而帆船却非有船尾舵不可，人们只有依靠它才能够轻便灵活地掌握行船特定的航向，劈波斩浪去远行。因此，常言道：大海航行靠舵手。可见舵是相当重要的。

中国人发明船尾舵，时间大概在两汉之交，即公元1世纪。秦汉时期，中国的船舶技术已经相当发达，橹、舵和布帆等一系列的发明和应用标志了它的初步成熟，这些进步在东汉刘熙的《释名》一书中有明确的记载。世界上最古老的舵的式样，是1955年从广州近郊东汉古墓中出土的陶船模型上发现的。该模型船尾有舵，比近代的舵稍长一些，装置情况也有所不同，是一种早期的形式，还保持着从长桨发展变化而来的迹象。而迟至约公元1180年，在欧洲的教堂的雕刻中才出现了舵的图案。

随着船舶技术的不断发展和完善，船尾舵也日渐进步，其式样和种类越来越多。大约在公元2世纪～4世纪，中国开始出现了真正的舵——垂直舵，这对于提高船舶操纵性能具有重大意义。大约在12世纪，中国的垂直舵经过印度洋传入欧洲。另外，平衡舵和开孔舵(亦称窗孔舵)，也是中国人发明的，时间大约是11至12世纪，它们都可以降低转舵力矩，使用起来更加省力和灵活。欧洲人直到18世纪末、19世纪初才应用平衡舵。1843年英国制造的“大英帝国”号轮船，就是欧洲最早使用这种舵的船。直到1901年开孔舵才传入西方，用在当时以煤为燃料、航速可达每小时30海里的鱼雷快艇上。

中国远洋航行用的舵有好几个人那么大。有了这样的舵的大船，中国的航海事业在相当长一段历史时间里一直处于遥遥领先的地位。中国人和欧洲人曾以不同的方向绕道非洲的好望角，但中国人去那里的时间远早于欧洲人。第一个发现澳大利亚的也是中国人，当时登陆的地方就是现在的达尔文港。宋、元以来中国的商船就已经活跃在南海和印度洋沿岸。所有这些丰功伟绩的产生都与先进的船尾舵技术分不开。

欧洲人在采用中国的舵以前，不得不用桨来划船。这样，远洋航行对他们来说简直是不可思议的。所以，可以毫不夸张地说，哥伦布(1451～1506)于1492年～1502年从欧洲航海到达美洲、达·伽马(1469～1524)于1498年从欧洲航海经好望角到达印度等著名的远航，都是在采用了中国的航海技术之后才实现的。近代英国海军在全世界的优势，在很大程度上也是因为他们比其他欧洲国家更早地采用了中国的舵的发明技术。

桨轮船

中国人最先制造出桨轮船。公元418年的一份中国水军行动报告中，已有桨轮船的记载。这次行动是刘宋的一位水军将领王镇恶指挥的。公元487年编写的《宋书》卷四十五中有这样的描述：“镇恶所乘皆蒙冲小舰，行船者悉在舰内，羌见舰沂渭而进，舰外不见有乘行船人，北士素无舟楫，莫不惊惋，咸谓为神。”

公元494年～497年，祖冲之制造了一艘改进的船只，被称为“千里船”，它不用风力，一天能行很远。这只船可说是早期设计的桨轮船的代表。

梁朝的一位水军将领徐世谱，在公元552年同侯景作战时使用了桨轮船，称为“水轮船”。公元573年在黎阳的围功战中，另一位水军将领、同时也是一位很有名的工程师黄法，制造并使用了一些“步舰”，这种船是用脚踏作动力来操作的桨轮船。

在公元782年～785年之间，李皋任杭州知府时，进一步改进了桨轮船，史书《旧唐书》卷一百三十一记载：“(李皋)常运心巧思，为战舰，挟二轮踏之，翔风鼓疾，若挂帆席，所造省易而久固。”又据《宋会要稿》记载，公元1168年，水军将领史正志制造了一艘排水量达100吨的战船，由12个叶片组成的桨轮来驱动。《金陀续编》卷十九中记载有关于从1130年开始的一些水军轮船制造情况的报告，说程昌寓“打造八车船样一只，数日并工而成，令人夫踏车于江流上下，往来极为快利。船两边有护车板，不见其车，但见船行如龙。观者以为神异，乃渐增广车数，至造二十至廿三车大船，能载战士二三百人。凡贼之棹舻小舟，皆莫能当。”“轮船”的技术改进很快。不久程昌寓制造了近100米长的轮船，能载700人～800人。

在公元12世纪宋朝同反抗者作战时，桨轮船的制造发展到历史最高峰。朝廷的军队制造的船更大，有约120米长，14米宽，桅杆24米高。从记载看，船上的工作人员曾达200人。中世纪桨轮船可以达到50马力，平均速度每小时35海里至4海里。

在第一次鸦片战争期间，中国在抗英战斗中还使用了这种船只。英国人当时以为，这些船是因为中国人看到英国海军的桨轮船而很快赶制出来的，殊不知中国人到那时使用这种船已有16个世纪了。

可转动桅杆与浮板

在19世纪初之前的2000多年间，中国人在造船和航海技术上一直在全世界遥遥领先。西方最后赶上中国，也是因为他们以这样或那样的方式采用了中国的发明。长期以来，欧洲的船在各方面都难以想像地比中国船逊色。欧洲人造的船没有舵，没有浮板，没有水密舱，仅有单一的桅杆和方形帆，使这些船只能听从风的摆布，甚至到19世纪初，这种情况仍没有什么改变。

中国帆船一开始就比西方的优越。中国人利用本地生长的竹子造筏，继而用以造船帆。这导致了使用以竹条作骨架并铺上一层竹席子的帆。这种帆很容易拉上拉下，就像百叶帘一样。使用竹席帆要比西方使用帆布帆方便得多，因为当风向改变时，水手没有必要沿着桁端爬上去把帆卷起或打开，水手可以在甲板上用卷扬机和升降索来做这个工作。然而，中国帆最大的进步是从方形帆发展成使用四角帆的纵向帆装(特有的帆、桅形式)，这样，船就可以顶风航行。据说中国平底帆船上的四角帆是世界上迄今为止最好的帆，这种帆的一种现代形式是斜桁帆。

要做到抢风转变航向就必须有纵向帆装。在这样的帆装里，桅不再是挂着帆的长杆，而是当船抢风转变航向时可以使帆在左右迎风转动的枢轴。这一点只有中国人做到了。公元2世纪，中国已经有了使用四角帆的纵向帆装。因为在公元3世纪万震写的《南州异物志》一书里已经清楚地记载了使用这种帆装的船，例如有些船承载700人和260吨货物。公元260年，康泰写的一本书里叙述了有7根桅杆的船，这些船用于远航至叙利亚。早在公元3世纪，在广州附近的南方地区，中国人已经知道避免船因无风而停止不动的最好办法是在桅杆后面再竖立一根桅杆。他们并不是简单地沿着船心的纵长竖立一排桅杆，而是横向交错地在两边竖立桅杆。这一杰出的做法西方从未采用过。

桅杆的发明和应用，使航船技术大大向前推进了一步。中国人在实践中，又进一步有了新的发明。因为当逆风航行时，抢风转变航行的船往往会经历较长一段时间的背风漂浮过程。这就是说，船不得不左右漂动，前进十分缓慢。因此中国人为了避免这一点，又发明了浮板(横漂抵板)，实际上这是从航向的背风面放入水里的一块木板，以增加对水的压力，防止漂浮，同时也使船的航向不偏斜。

中国至迟在8世纪就有了浮板。李约瑟指出：“中国的平衡四角帆的确是人类在利用风力上取得的第一流的成绩。”无论在索具、导航、动力装置或者操舵等各个方面，欧洲都吸收了中国的经验。因此说，中国人是历史上最伟大的水手。

风筝

中国作为风筝的故乡，已有2000多年的历史。早在春秋战国时期，能工巧匠鲁班制作的木鸢“成而飞之，三日不下”。他还制作了一些有“特异功能”的风筝，比如有的能在天空中翻筋斗。也许正是由于此，古代人最早称风筝为“木鸢”或“鹞子”。自汉代造纸术发明之后，人们就用薄棉纸糊在细竹扎成的架子上，系以长绳，利用风力，送上空中，叫做“纸鸢”。五代时又在纸鸢头上安装一个竹哨，风入竹哨，声如筝鸣，因此有了“风筝”的名字。唐代以后，风筝在娱乐和体育上的地位越来越显著。古人说，放风筝“能清目”，“可以泄内热”。宋高承在《事物纪原》中有“纸鸢俗谓之风筝”的记载，可见在宋代时风筝已经很普及。现在美国华盛顿空间技术博物馆中，有一块说明牌上醒目地写着：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭。”这充分说明，中国是世界上最早制作风筝的国家。

中国古代风筝的制作，并不是完全为了娱乐。它的出现，最初是由于生产和军事的需要，后来才逐渐成为娱乐和体育工具。有关风筝的传说和记载多半与战争有关，这表明风筝曾在历史上主要用于军事活动。鲁班制作木鸢，据《渚宫旧事》说，原来是为了“乘之以窥宋城”，即准备乘坐它去侦察敌方兵营的情况。这在古代当然是不可能做到的。又相传楚汉之战时，刘邦把项羽围困在垓下，韩信曾以绢绸制成风筝，用风筝发出的笛声，配合汉军大唱楚歌，引起楚军的思乡情绪，涣散其军心，以离散楚军的士气。在史书中还有不少关于把风筝作为空投信件工具的记载，如《独异志》记载：南北朝时的侯景带兵围困梁武帝于台城，谋士羊侃给梁武帝想出了一个妙法，在城里放风筝，把讨救兵的告急文书通过空中的风筝送了出去。不久，援兵赶到，梁武帝才被救出重围。宋朝时候，在风筝上装上火药，导火线上缚一段燃着的香火，把风筝放到敌营上空，燃烧爆炸，扰乱敌军，乘胜追击，获取胜利，被称之为“神火飞鸦”，等等。

中国风筝的种类之多，也是引人注目的，有的风筝大得需要几个人、甚至需要几十个人共同放飞，而有的风筝却比手掌还小；有的风筝似一条火龙，龙眼能动，龙尾能摆；有的风筝像鸟儿一样在天空中自由翱翔；有的风筝上还安上了琴笛，可以发出汽笛声、呜咽声或类似竖琴的声音，等等。有一本名叫《南鹞北鸢考工志》的书曾介绍了43种风筝的制作方法，对糊法、画法等都作了详细介绍。《红楼梦》的作者曹雪芹对风筝也很感兴趣，颇有研究。

欧洲人到16世纪才知道风筝为何物。1589年，科学家德拉·波尔首次在《自然魔力》一书中提到风筝，他当时把风筝称为“飞帆”。大约在18世纪中叶，风筝的制作工艺从中国传到了国外，它和不少外国著名科学家结下了缘分。1752年，美国的富兰克林在雷雨到来时，利用风筝证实了雷电原是云层中的放电现象，从而揭开了雷电的奥秘，使风筝为科技史又增添了光辉的一页。中国古代的风筝作为最早的航空模型，对现代航空事业的产生和发展也有着直接的影响。

中国制作的风筝，向来以精巧美观和独特的风格驰名中外，而且花色品种繁多，千姿百态，绚丽多彩。从结构上大体可分为“硬膀”和“软膀”两种，又可细分为5类：一是硬翅类风筝，常见的有元宝翅人物、扎燕、米字风筝；二是软翅类风筝，如鹰、蝴蝶、燕子、仙鹤、凤凰、蜻蜓、寒蝉等；三是串式风筝，又可分为软翅串类风筝和硬翅串类风筝，如串雁、龙头蜈蚣、七仙女下凡、串燕等风筝；四是桶形类风筝，也称立体风筝，此类风筝有宫灯、花瓶、火箭等；五是板子类风筝，也称“拍子”风筝，即人们所说的平面板形风筝，无凸起结构。最简单的一种是“瓦片”，南方称“二百五”，北方称“筝子”。从形态上大体可分为“担子活”和“挑子活”等类。金鱼、扎燕、人物等属于“硬膀”，蝴蝶、盘鹰、蜻蜓、仙鹤和凤凰等属于“软膀”。像游龙和蜈蚣归为“担子活”，而双蝶和双燕等则归为“挑子活”。

北京、天津、江苏南通和山东潍坊等地都有制作风筝的悠久历史。1915年巴拿马国际博览会上，天津的风筝艺人魏元素制作的彩绘风筝，荣获了金质奖章。第二年，北京的巧手哈长英制作的花式风筝，‘也获得了银质奖章。北京风筝艺术公司的费宝龄研制的蝴蝶、燕子、齐天大圣等风筝，曾先后在20多个国家展出，受到了国际行家的赞美和好评。现在研究风筝的人越来越多，一些地方还成立了风筝协会，探讨“风筝文化”。从1984年起，在山东省潍坊市每年都举办一次国际风筝大会，吸引了全世界的许多风筝爱好者。天津杨柳青风筝厂为了适应出口和旅游事业的发展，生产品种达到200多种，近几年来试制成具有中国民族风格的塑料风筝，还复制了曹雪芹图谱中的比翼燕、肥燕、雏燕等具有民族特色、小巧玲珑的礼品风筝，远销世界上30多个国家和地区。

世界上第一所风筝学校，于1989年lO月25日，在“世界风筝都”山东潍坊落成并举行开学典礼，名称就是潍坊风筝技工学校，首届20名学生开始了为期3年的学习。学校开设语文、数学、英语等基础课及绘画、制图、书法、风筝扎制、商品装潢等专业课程。这所学校是在潍坊市连续举办了6届国际风筝会后筹办的。

风筝是中国传统的大众娱乐项目之一。不少外国客人来到中国都希望得到一个中国的风筝，带回去作为永久的纪念或馈赠亲友，这就是因为风筝诞生在中国，它是最能代表中国悠久的文化历史和精湛的手工技艺的制品之一。

载人风筝

关于人在空中飞行的想法，在中国最早见于公元前4世纪屈原的《离骚》，他想像自己像鸟一样展翅飞翔，驾车或乘云雾腾空。在汉代，曾出现了腾空“羽人”画像石；在唐代，有“飞人”砖画。当发明了风筝之后，能不能用风筝作为两翼，装在人身上使人也能像鸟一样飞翔，在中国古代就有人做过这种实验。

中国第一次的“羽人飞行实验”，是由王莽发起的。据《汉书·王莽传》的记载，有的术士“自言能飞，一日千里……莽辄试之，取大鸟翮为两翼，头与身皆著毛，通引环纽，飞数百步坠。”可见，那是一次不甚成功的实验。

而第一次较成功的实验却是作为残酷的刑罚而实现的。在北齐的历史文献里，人们可以看到有关载人风筝最早的确切记载，这些史料讲述了一个耸人听闻的故事。公元550年至559年，北齐的第一个皇帝高洋在位。他是一个残暴的国君，他对他的政敌——拓跋和元氏两个家族，毫不容忍，而是有计划地一个一个地处死。这两个家族原是魏朝的统治者，高洋别出心裁地杀害了拓跋和元氏两个家族的全部成员。这位皇帝的手段是利用佛教中“放生”的说法，借机把人害死。“放生”，本应该是把捉到的禽兽从樊笼中放走，让它们回到大自然中去，自由自在地生活。而皇帝高洋在参加庆祝佛教圣职授任仪式的时候，却想出一种“放生”的新招术，就是把囚禁起来的拓跋和元氏家族的人作为“放生”的活物。他让被“放生”的人身上都安上竹子或苇子编的粗席为翅膀，强迫他们从离地面30多米高的地方向下跳。史籍《隋书》第二十五卷中就写了这件事。据说在高洋在位的最后一年里，即公元559年，这个杀人手段极其残酷的皇帝不断地让判死刑的囚犯从金凤台上跳下去，把囚犯作为载人风筝的飞行试验员，这样丧生的人就有721人。反映这一时期的历史名著《资治通鉴》第一百六十七卷里叙述了这件事，说齐显祖高洋“使元黄头与诸囚自金凤台各乘纸鸹以飞”。令人惊奇的是，有一位魏国的王子、元氏家族的一位著名人物，居然借助风筝在空中飞了起来，滑翔了近千米远后安然落地，但他终究没被“放生”，而仍是被关起来活活饿死了。从科技史的角度讲，李约瑟评论这时的载人风筝说：“事情不仅表示了这位皇帝是一位残忍的人，从另一角度看，这些风筝必须有人在地面控制着，而且技术高超才能掌握好手中的线。也就是尽量使风筝放得久些，飞得高些。”

齐显祖高洋这种残暴的做法，并不能熄灭人类对能在空中像鸟一样自由自在地飞翔的美好愿望。此后，不少人对载人风筝进行了不懈的研究和探索，并掌握了一些切实可行的方法和措施。到了公元18世纪，载人风筝在中国已经广泛流行了。

在中国古代载人风筝的各种各样的构思和设计中，有一种翼形风筝。这种风筝像一对翅膀，翅膀顶部向上成弧形，下面是拱形或平面。这与现今西方国家一种简易的载人滑翔娱乐装置是十分接近的。

在近现代，人类也进行载人风筝的飞行。载人风筝，对近现代航空事业的影响是十分巨大的。1893年澳大利亚人劳伦斯·哈格雷夫创制了箱形风筝，而后来双翼飞机的制造者就是模仿了这种风筝而制造出了飞机。1894年巴登·鲍威尔成为进行载人风筝飞行并且取得完全成功的第一个欧洲人。从历史文献的角度来说，如果说公元559年中国元氏家族成员成功的飞行是世界上最早的载人飞行的话，那么在中国和欧洲首次飞行之间竟相隔了1335年之久。正是因为这一点，公元1901年以前有关航空学著作的序言里都提到了风筝。在本世纪初，早期的飞行员甚至喜欢用“风筝”来称呼飞机，这正好说明飞机来源于载人风筝。在德国慕尼黑市有一座大型的自然科技博物馆，与各式各样飞机并排陈列的就有载人风筝，它被视为飞机的雏形而使参观的人们驻足赞赏不已。

记里器

又称记里鼓车或大章车，创制于公元3世纪。它利用4个齿轮的传动作用原理制成。其方法是：车轮在地面上转一里，车上两个木头人就用锤把架在上面的鼓敲一下，表示已走一里。并以此计之。这种车距今已约1700多年。

双层底船约在南宋时期(1127～1279)，中国已开始设计制造双层底船。其船二层，如外层毁漏，内层仍可继续作船，极有利于远海安全航行。元朝时沿海大多数船民都曾大量制造这种船远行。

船坞

金明池大澳北造船坞，位于河南开封金明池北，北宋宦官黄怀信设计。他令人先在池北挖个大池塘，塘底竖木桩，桩上架梁，然后开坝灌水，把朝廷龙舟引入池塘。船入塘后被架在木桩上，船匠在船下也能修理船舶。此船坞比国外最早的船坞——英国1494年建立的朴茨茅斯船坞，早400多年。

船舶压载记录

金明池大龙舟船底压载记录，记于12世纪，见于南宋(1127~1279)孟元老撰的《东京梦华录》。为使船舶稳行、不翻船，在开封金明池中修造的大龙舟船底，一般均装有铸铁压载，以稳行船，不致翻沉。

远航

郑和在公元1405年至1433年，前后7次下西洋。行程20万里，先后到过30多个国家和地区，最远到达红海沿岸和非洲东岸的一些国家。他率领的船队有大宝船62艘，中小船200余艘，水手、兵卒278万余人。比外国最早的远航——葡萄牙人迪亚士到达非洲好望角，意大利人哥伦布发现美洲新大陆，葡萄牙人达·伽马绕非洲好望角抵印度，早半个多世纪。

人类滑翔飞行

据《前汉书·王莽传》载，西汉时期有一佚名氏(姓名已失，未留传下来)曾在当时的首都长安(今陕西西安附近)进行滑翔飞行。他全身粘贴羽毛，以鸟翼为己翼，借助空气，奋力扇飞，远时可滑翔飞行数百步。他的这个行动距今已约2000年。

热气球松脂灯，五代(907～960)时，莘七娘制造。她曾用竹篾扎成方架，糊上纸，便成大灯，下面用松脂点燃，于夜间靠热气把纸灯送上高空。它曾在战争中用作军事信号。此距今已1000余年。

飞碟记载

飞碟在中国古代曾被称作“空中黄伞”。作于公元1688年的《觚·卷六》笔记中写道：“康熙二十七年春夏之交，去云南省城(昆明)四十里，西南有山。每遇天晴之午，辄有黄色宝盖，从山顶渐起渐高，耸入天半，灿曜飞扬，徐徐而下，仍复轩举。薄暮，黄色始淡。至暝，乃没。如是者两月余。山丽旧有龙王庙，方伯遣府佐致祭，究不知其何异也。”这个飞碟记录比外国最早的记录要早200多年。