[科普中國]-古人的造船智慧——龍骨結構

你知道嗎，我國在宋代就發(fā)明了龍骨結構。中國古代船舶的龍骨結構是造船業(yè)中的一項重大發(fā)明，對世界船舶結構的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。

龍骨結構是船底中線處從首至尾貫通底部全長的縱向連續(xù)構件。其主要作用是用一種堅硬的材料貫通整個船體，實現(xiàn)有效支撐船身，使船只更加堅固穩(wěn)定，同時吃水深，抗御風浪能力十分強。

龍骨結構主要由龍骨、旁龍骨、肋骨、龍筋、船殼板、舭龍骨等六個部分組成：

第一，龍骨。龍骨是在船體的基底中央連接船首柱和船尾柱的一個縱向構件，承受船體的縱向彎曲力矩，能增強船體承受波浪的沖擊力和水壓力，還能承受縱向行駛時的震動。

第二，旁龍骨。旁龍骨是位于龍骨兩側的縱向構件，它除了承受部分船體的縱向彎曲力矩外，還能提高船體承受外力的強度。

第三，肋骨。肋骨是船體內(nèi)的橫向構件，它的主要作用是承受橫向的水壓力，保持船體的幾何形狀。

第四，龍筋。龍筋是位于船體兩側的縱向構件，它和肋骨的分布方向正好相反，龍筋和肋骨一起組成了網(wǎng)狀結構，主要作用是固定船側板，同時增大船體的結構強度。

第五，船殼板。船體的幾何形狀是由船殼板的形狀決定的，船殼板包括了船側板和船底板兩部分，主要作用是承受縱向彎曲力、水壓力、波浪沖擊力等各種船體所要承受的外力。

第六，舭龍骨。舭龍骨是安裝在船側和船底交界的一種縱向構件，它的主要作用是能減弱船舶在波浪中航行時產(chǎn)生的搖擺現(xiàn)象。

以宋代尖底海船為例，因船舶的體型巨大，所以對船只結構的堅固性有了更高的要求。當時的船舶形狀為上寬下窄，底部是尖的，船體上部的甲板較為平整，船舷以下如同刀削一般。如果將船身沿著橫面切開，就會發(fā)現(xiàn)船的橫斷面為“V”字形，尖底上就設置著貫通首尾的龍骨。這種上寬下窄的設計雖然不夠穩(wěn)定，但因船只的下半部分在水面以下，而龍骨結構比較沉重，吃水較深，因此并不會影響行船的穩(wěn)定性，反而大大減少了船只前行的阻力，節(jié)省了動力，保證了船行的速度。

龍骨結構充分體現(xiàn)了我國古人在造船方面的智慧與才干，也體現(xiàn)了古人在解決實際問題時的務實精神，為我們當下的科技研究和發(fā)展提供了良好的借鑒。

本文由北京市第六十五中學一級教師胡曉艷進行科學性把關。

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