六、风靡欧洲的“三桅帆船”
中世纪以来,欧洲地中海地区一种叫巴尔卡的轻木帆船被用于航海。这是一种用一些低级木料造的小帆船,大多只作为沿海的渔船。随着阿拉伯先进航海技术的引进和航海事业发展的需要,葡萄牙人对帆船进行了改良。当时,阿拉伯的航海技术远比欧洲的先进,他们的船舶使用一种优于传统四角横帆的船帆,那是一种三角斜帆,也就是欧洲人所说的拉丁帆。在航行上,三角斜帆能更好地利用风力,葡萄牙人在此基础上建造了有着两桅的小型快速帆船,这就是卡拉维尔船。卡拉维尔船受到了众多航海者的欢迎。它转向灵活并且易于操作,加上轻快的船身和三角斜帆的搭配航行,能更好地对抗瞬息万变的海象。遗憾的是,作为远航船舶来说,卡拉维尔船的载重量明显不足。
15—16世纪载着欧洲水手航行于世界各海域的船舶综合了来自地中海、印度洋和北欧的船舶设计建造传统。15世纪,葡萄牙人喜欢的轻快帆船都有直接的、横梁式方向舵的船尾。它们都是用平铺法建造的,即木板与木板平铺连接,而不是像北欧那样用木板叠木板拼接起来。它们既可以悬挂方形帆,也可以悬挂大三角帆,正如瓦斯科·达·伽马史诗般的首航印度的船队那样,在大西洋航行时使用以前的风帆,但是在印度洋航行则换成了大三角帆。
帆船史上最迅速的发展时代始于14世纪中期,也是横向的方帆再次出现在地中海的时候。1 000年前,地中海船舶上的横帆就被三角形的从船头向船尾衍生(纵向)的斜帆取代了。在欧洲北部诸如齿轮之类的工艺传入之后,十字军将方形帆船带到了地中海,这促使地中海开始制造相似的船。
欧洲北部和地中海船之间主要的区别是船身的制作方法。欧洲北部的船是鳞状搭造的,船体的外壳一层搭着一层,船体的表面是锯齿状的,而地中海的船身是以平铺法制造的,使用的是齐平的、光滑的衬板。15世纪时期,船舶的体形增大后,鳞状搭造法就不再适用了,因为用这种方法制造的船不够结实。
16世纪晚期,欧洲南、北方帆船帆装的不同风格开始相互融合。在地中海,原来全部挂三角帆的船舶,后来特别是一些由地中海出发远航的大型帆船,此时开始在前桅和主桅上采用典型的北方船上的横帆。而北方帆船(包括瑞典、荷兰、法国和英国帆船),则在艉桅和辅助艉桅上采用三角帆装,这一帆装在风中较之横帆有更大的调节余地,可以用其抵消风对船之组合桥楼的影响,以免船舶陷于下风。但一旦风向发生变化,这一长而斜的三角帆帆桁在转向时将绕着桅杆升降,这就需要在舱面甲板上增加大量的船员,因为要把帆桁从一边转到另一边,操作十分困难,葡萄牙人称这种操作为调桁,中国则称之为调索。
古代帆船做这个动作,一说是通过风眼转帆,另一说是用船尾受风顺风调戗。但前说要在风眼里转帆,是很危险的,船舶亦很难控制,故一般是采用顺风调戗法。调戗时先将船尾三角帆降下,全体船员各就各位,而见习水手则操纵耐风雨的左右支桅索,由于下风支桅索会妨碍风帆鼓风,故其中一组支索必须弃置,另一组就在船舶抢风时随时支起。水手们分别操纵帆角索(连接帆桁下端的绳索)、帆脚索(连接帆下角的绳索)和稳索(连接帆桁上端的绳索),舵手掌住舵柄。当船在风前压向下风时,水手放松稳索,把帆角索往后拉紧,重的帆桁就会处于中纵剖面上,在桅前部上下摆动,一到关键时刻,三四个身强力壮的水手就迅速把主帆脚索抓在手中绕主桁快跑,其他健壮水手则转移帆角索使尽全身力气把帆桁下端(又称卡罗)推到向风的一边(如果是横帆的主帆桁则可以推向任何一端向风)。当两组桅支索已松开,桅柱就只靠主升降索支撑,这时水手们要迅速把主帆脚索临时接到下风扶手上,把帆角索紧拉在上风艏舷上,再把稳索拉紧,把桅杆上风处左右耐风雨支索支起来,然后还要升起船尾三角帆,于是,舵手驾驶帆船可重新抢风前进。
正是由于操纵很长的三角帆桁的困难,遂使北方帆船以斜桁帆取而代之。斜桁是用来将横帆沿对角线方向引到桅杆底部的一根长木杆,这类横帆称为对角斜桁帆,大约在16世纪中叶,荷兰人首先将之用于吃水浅的小船上,这是由于在浅水航道中航行,需要有比三角帆更能抢风航行的斜桁帆。与三角帆相比,其主要优点是在逆风航行时,帆桁转向无须绕桅杆升降,操帆时明显较操三角帆省力。后来荷兰人又将其改成上缘斜桁帆,即在帆的顶部和底部用两根小斜杠代替一根对角斜着横贯帆面的大斜桁。在使用这类帆型后的50年里,斜桁帆装仅使用于50吨的沿海小船上,到了17世纪晚期,大多数北欧的大型帆船在后桅上已采用操作省力的荷兰式上缘斜桁帆来代替操纵极为费力的三角帆,这是西方纵帆的一大革新。可是西班牙、葡萄牙和法国的一些船舶,主要是卡拉克船和卡拉维尔船,仍保持着古代地中海帆船的传统,在后桅上仍保留三角帆。好在卡拉克船造得很大,舱室中可容纳更多的船员来操纵这类笨重的帆,也许这种帆装更适合地中海的情况,而且该地区的船员长年累月操纵着这类笨重的帆已习以为常了。17世纪,艉桅三角帆也曾演变成一种带4个木对称边的艉桅纵帆,后来此类帆的桅杆前面部分干脆完全消失,到1750年,这类帆就用线缠结于艉桅上,于是其上帆桁就用单边斜杠,一端用卡钳夹紧于桅杆处,且可绕桅杆回转,至1780年这类帆已普遍使用。后来,帆的下端也索结于用长段松木制成的水平斜杠上作为下帆桁,这就是荷兰人早就使用的上缘斜桁帆。
为了适应新的世界贸易的需要,船舶愈造愈大。为了提高推进力,人们试着把3根桅杆加高,取消了辅助后桅,在桅上又装上了更高的上桅帆,使3根高桅上所伸展的帆面积要比4根短桅上的显得更大,而且第4根辅助后桅的取消更有利于水手们方便地进行舵面操作及操舵。航海实践表明,具有这类帆装的船舶的航行效果较原先的要好得多。而在较高的后桅上,可以在上缘斜桁帆的上方再挂一块横帆,而三角帆的帆桁太高,其上不宜再挂横帆,随着横帆高悬,取消艉桅三角帆更是顺理成章的了。到了18世纪中叶,西班牙式卡拉克船已在海上消失,远洋帆船的帆装在欧洲大致形成了一种标准,所谓的欧洲全装备帆船,都在所有3根桅杆上挂横帆,在后桅下方则挂有上缘斜桁帆。“三桅帆船”的出现使得1492年哥伦布发现美洲大陆成为可能。三桅帆船的出现,彻底改变了西方在造船技术上落后于东方的历史,也使西方渐渐地在世界贸易中占据了主要的地位,随后进行的地理大发现都和这种帆船的出现及航海新技术的应用密不可分。