似拙实巧水密舱

陈巍

1912年4月10日，一艘当时世界上最豪华、最宏伟的邮轮从英国南安普敦港启航，载着1317名乘客及908名船员乘风破浪驶向美国纽约，这些乘客中有不少是最顶级的富豪，还有一些来自欧洲各个地方的移民准备去往美洲寻找发展机会，这次航行可谓是他们的荣耀之旅、希望之旅。然而，仅仅不到5天之后的4月15日凌晨，这艘号称“永不沉没”的“梦幻之船”，竟然就因与冰川擦碰后沉没，造成超过1500人罹难。这艘船就是著名的泰坦尼克号，这场现代世界最严重的一场和平时期海难也因同名经典电影而妇孺皆知。经过调查，造成不可一世的现代邮轮沉没的最关键因素，竟然在于违反了源自中国的古老造船法则，这就是水密舱壁。

勇于创新的叛乱者

说到发明家，人们容易想到的是苦思冥想的学者，或者熟能生巧的工匠，然而，水密舱壁的出现却被归功于一批叛乱者。

东晋（317—420）末年，朝廷政治腐败黑暗，许多地方都起兵反叛。其中声势最大、持续时间最长的是以孙恩、卢循先后作为首领的变乱。他们利用人民不满，召集民众起兵反抗，其部属最多时达10余万人。孙、卢及其部属前期主要活动于东南沿海地区，长期以海岛为根据地，在现在的浙江一带烧杀抢掠，被官军击败后又转移到广州，历经十几年才由最后代晋称帝的刘裕平定。

尽管古代史书多把此次变乱定位为贼寇，但实际上孙恩、卢循原本都不是草莽之辈，其祖上在西晋时都当过大官，也就是他们的身份与同时期的大诗人陶渊明有些类似，属于没落士族。據记载，叛军首领之一卢循多才多艺，擅长书法、围棋。相比起孙恩待人严酷残忍，卢循性格更加温吞一些，经常劝谏孙恩不要滥杀无辜。或许沉稳的性格让他在见识海上风浪对船只的威胁后，思索出合适的解决方法，从而以水密舱壁的发明或改进者在技术史上留下印记。

根据专门记载卢循活动的晋安帝义熙年间史事的著作，名为《义熙起居注》，该书整体已经失传，清朝人从曾引用该书的其他著作里编辑出残篇断简，有一段文字说：“卢循新作八槽舰九枚，起四层，高十余丈”，大意是舰船船身分为八个船舱。尽管书中没有声明隔开船舱的舱壁具有密封性，也没有确定“八槽”意为八层还是同层并存的舱室，不过根据从陆地转移到海岛上且能与官军缠斗十几年的经历看，用水密舱壁隔开船槽的可能性是存在的。

所谓水密舱壁，又称水密隔舱，就是用水密隔板把船舱分成互不相通的舱室。其特殊功能为在航行期间，若有个别船舱意外破损，密封的隔板可以阻止海水进入其他船舱，从而使船只不至于丧失所有浮力，避免沉没。如果进水太多，船体无法支撑，可以抛弃部分货物，减轻船的负载，减缓船只下沉速度，争取抢救时间。倚仗未进水的船舱可以降低抛弃货物带来的损失。

如果不理会关于卢循发明水密舱壁的模糊记载，目前关于水密隔舱确凿存在的证据来自唐代。1973年江苏如皋发现一艘唐代木船，船上有首宽尾窄共9个船舱，各舱长度从2.86米至0.96米不等。其中较狭窄的第6—8舱内铺有木板和竹席，可能由船民居住。唐宋时期其他沉船遗物也常可发现水密舱壁。1960年，在扬州施桥发现过一艘唐宋时期的5舱木船。1974年泉州湾发现的宋代海船，共12道舱壁分成13个隔舱。可以说最迟到唐代，中国造船业已经形成了成熟的水密舱壁技术。

何以“水密”

隔舱板与船壳板紧密铆接，增加了船舶整体的横向强度，从而取代了船舶的肋骨，简化了造船工艺又加固了船体。隔舱还能够存放货物，由于分舱，不同的货主可以同时在各舱中装货和取货，比起不分舱的装卸效率大幅度提升。当然，对于圆木等占用大量纵向空间的货物，分舱会带来不便，但这比起海上航行更常面临的沉船风险来说，载货问题显然更容易解决。

把整个船舱分隔成若干不同功能的区域，是许多海域的造船者普遍掌握的。水密舱壁的创新在于把船舱化整为零，并使其具有密封性。这一解决问题的思路对于常居中国南方的人来说并不难想到。西方学者指出中国发明水密舱壁是自竹子的横隔膜借鉴而来，由于竹子在中国南方分布广泛，中空的竹筒很早就被用来盛水装物，竹竿又可用作造船材料，这种技术进步在中国拥有有利的地理和物产因素。但是船的横截面比许多竹竿捆一起都大，要实现密封，需要造船者将建造船壳时运用的木板之间连接和填缝技术移植到舱内。

前面提到的唐宋时期沉船遗迹为我们提供了当时水密舱壁比较完整的技术细节。如皋唐船的两舷和隔舱板均用铁钉上下交叉，重叠钉合，这种钉合方式称为“人字缝”。木板间填石灰、桐油，它们调和到一起生成桐油酸钙，能够很好地填充隔水，在捻料之间又捣入麻丝，进一步增加附着性，防止开裂并提高团块强度，这都保证了船板严密坚固，不易漏水，起到密封船舱的作用。宋元时期、元明时期海船舱壁木板各列之间还要加多个榫头，或在隔舱板与船壳板之间还用扁铁和钩钉钉连，从而极大保持舱壁形状，有效提升船体刚度、强度和水密性。直到今天，福建晋江、宁德一带还有完整的水密舱壁技艺流传，并被列入国家级非物质文化遗产名录和联合国教科文组织《急需保护的非物质文化遗产名录》。

扬名万里海疆

正是由于有了水密舱壁，宋元以后的中国海船才以高出一筹的安全性著称。11世纪之后的阿拉伯航海家多称颂中国海船的水密隔舱技术。元代意大利旅行家马可·波罗来中国航海途中曾见到有13个水密隔舱的海船，他在行纪里忠实记录下了舱不透水的特性，并细致描写了船只底部位置最低、只为排水使用的空舱，当上层破损的船舱进水之后，水立刻从连接到空舱的过水眼流入空舱，这样既能避免船舱破损处的舱内货物被水浸泡，同时也可以方便水手的洗舱工作。

阿拉伯航海家对中国水密舱壁赞赏不已，与印度洋西部造船术的缺陷有关。据记载当时西亚船只不用钉子，仅以椰子树皮制绳缝合，并以油脂、“橄榄糖”等填缝，在密封性上本就逊于中国海船一筹。不过据沉船考古显示，到15世纪，常由华商把持的东南亚造船业很可能融合了包括水密舱壁在内的中国、朝鲜、南亚等区域的技术传统，使中国的这项发明最远传播到马尔代夫和印度西南部一带。

地中海沿岸在古希腊、罗马时期就知道使用榫头和钉子加固船板，板缝间涂抹油脂。中世纪北欧地区船只的捻缝工艺也很发达。但直到18世纪末19世纪初，欧洲才开始效仿中国的水密舱壁技术，英国海军首先运用了这项技术，之后各国纷纷把它应用于现代钢船的建造中。不过泰坦尼克号的事故显示，当时西方海船仍未充分重视水密舱壁，从而达到航行安全和商业利益的完美平衡。

让我们回到泰坦尼克号这一案例。该船对安全性的构想看似很完整，它设有16个水密隔舱，每3到4个隔舱为1组，对于最多可承受4个船舱的要求来说，即便一整组隔舱进水也没关系。问题在于并不是所有水密隔板都上抵最顶层甲板，大多数舱壁仅连接到较底层的船板。如果所有隔板都突入顶层甲板，会造成无法运送大体积货物、让船舱内交际空间变得破碎局促等后果，降低该船的豪华舒适程度。但正是因为在安全性上作出此类牺牲，当冰川与船体擦碰造成横向狭长裂缝时，海水漫进第1个隔舱之后，很快顺势漫延进第2个隔舱，以此类推，引起了连锁反应。最终5个隔舱进水，酿成这艘邮轮首航即沉没的惨剧。泰坦尼克号事故为海上航行敲响了警钟，其姐妹舰奥林匹克号和不列颠号均对其水密舱壁进行翻修，增强安全性。1914年，各国还签订了《国际海上人命安全公约》，对包括船舶的最少水密舱壁数在内的多项安全措施作出规范要求。