“澳”的面貌似乎可以有一能自圆其说的解释,但如何使“澳”中的水车干以在“澳”中修理龙船?1979年,上海交通大学与上海市造船工业局合著的《造船史话》认为:大龙船引入金明池北一大坑后,“再用土墙将坑与金明池隔开,抽掉坑中的水,船就被架了起来,修补非常方便。修缮完工后,将土墙挖去,龙舟又浮了起来。以后,就将木梁木墩拆除”。
这种解释明显与事实不合,因为沈括没作过用土墙将坑与金明池相隔的记录。当然,我们不能因为沈括没有说过,就不能有用土墙相隔来解决船坞的问题的设想了。若用土墙相隔,挖掉土墙,船是可以浮起来了。可是“澳”中都是水,在水中怎么能将承架那样庞大龙船的大木大梁大木墩拆除?如果不将木、梁、墩拆除,大龙船怎么能再次进入这船坞?根据《东京梦华录》可以知道,大龙船出船坞俯瞰“争标”,当天便返回船坞。
针对此点,笔者从当时机械起重程度出发,认为关键在于“澳”有个“门”,或者称之为“闸”,较与事理相符。其依据是:《东京梦华录》卷一中就记录了开封出入船只的最大城门之一的东水门,“有铁裹窗户,遇夜如闸垂下水面”。这表明完全可以设立一能启闭上下的较大的装置。其启闭的工具应为那种装摇柄和轴的起重装置——绞车,如曾公亮《武经总要》云:
绞车,合大木为床,前建二叉手柱,上为绞车,下施四单轮,皆极壮大,力可挽二千斤。用牲畜或多人,或同时用多部绞车之力是能绞起能容纳大龙船那样宽大的“龙澳”之门的。
严格地说,这是一种整体升降的“悬门”,它又唤作“兼板”、“插板”。曾公亮《武经总要》有这样的描述:
其制用榆槐木,广狭准城门,漫以生牛皮,裹以铁叶,两旁施铁环,贯铁索。门阖五尺,立两颊木,木开池槽,亦用铁叶裹之。若寇至,即以绞车自城楼上抽所贯铁索,下插极于槽中。
在陈规《守城录》中就可以找到从城墙上用绞车起放“悬门”的记录。而且,北宋雍熙元年(984),乔维岳在淮安至淮阳间人工运河堰中就创“二斗门”,“二门相逾五十步,覆以厦屋,设悬门蓄水”,这与金明池北岸的“龙澳”情况何其相似!按乔维岳设“悬门”的时间计算,它在修龙船之先,前有榜样,足资借鉴,设“悬门”以修船,应为顺理成章之事。
据王应麟《玉海》记载:熙宁六年(1073),汴河就有启闭有时的“水闸”。这些实例都会对如何解决隔断金明池水入“澳”,和引水入“澳”以使船出这一设计思想产生积极作用。一言以蔽之,在大船坞设“悬门”以解决隔水、引水,当是较为合乎规律的。
然而,从张择端所作《金明池争标图》来看,池北岸的“龙澳”上只有“厦屋顶”,却无“悬门”装置。张择端如实写照的“界面”之笔是不容怀疑的。经过反复考证,笔者得出的结论是:黄怀信在浚通黄河时采用的“滑车绞法”,可以解决金明池船坞“悬门”的移动这一疑难。其方法,正是《宋史·河渠志》中所说:
以巨木长八尺,齿长二尺,列于木下如把状,以石压之,两旁系大绳,两端矴大船,相距八十步,各用滑车绞之,去来挠荡泥沙,已又移船而浚。
已故的机械史专家刘仙洲先生,将这种“滑车绞法”总结为“复式滑车法”。在宋人所画的《捕鱼图》中,还可以看到这种方法的原型。其法可作这样表述:
在杆上所装的同一个轴上,装上直径大小不同的两个滑车,使原动力一边,即人搬绞车的一边,转动较大的滑车,再由同轴上的一个较小的滑车转动,以牵动升降重物的绳索,这样就可以用较小的力量吊动较大的重量,使“悬门”容易被升降起来,并移到他处。修大龙船的船坞的“悬门”,就是采取黄怀信所创的这种方法升降、移动的,所以在画面上看不到“悬门”的装置。
从船坞发展史的角度着眼,无论是张平还是黄怀信,他们都是在继承前辈的成就的历史基础之上,有所创建的。他们恰恰生逢宋代科技文化昌盛之时,历史的机遇使他们成为这一伟大时代在建造船坞技术方面的一个杰出代表。
欧洲最早的船坞是1495年英王亨利十世时在朴茨茅斯才建立起来的,这是科学史家所公认的史实,那么宋代的黄怀信所主持设计、监修船只的大船坞较欧洲要早得多,它显示了中国科学技术的早熟。更为难能可贵的是,张择端的《金明池争标图》对船坞作了形象逼真的描绘,从而为中国,也是为世界留下了雄辩的船坞证明。 |