船舶模型的价值

2022年6月5日09:18:27船舶模型的价值已关闭评论
摘要

说起船模,有的人会撇一撇嘴,轻蔑地说,那是玩具啊——小儿科的玩意儿。如果您也这么想,那您对于船模就是傲慢加偏见了。可能您做梦也没有想到,我国第一艘核潜艇的诞生就和美国生产的核潜艇玩具船模有着密切的关系。一.船舶模型是什么我们平时所说的“船模”实际上是“船舶模型”的简称,类似的叫法还有“舰船模型”“航

说起船模,有的人会撇一撇嘴,轻蔑地说,那是玩具啊——小儿科的玩意儿。如果您也这么想,那您对于船模就是傲慢加偏见了。可能您做梦也没有想到,我国第一艘核潜艇的诞生就和美国生产的核潜艇玩具船模有着密切的关系。
一.船舶模型是什么
我们平时所说的“船模”实际上是“船舶模型”的简称,类似的叫法还有“舰船模型”“航海模型”等,其含义大同小异。一般来说,我们所说的船舶模型就是仿照真船的外形和结构,按一定比例制作的实体模型。
必须指出,这里所说的“按一定比例制作”是针对现代人而言的,因而也是相对的。我们对于工匠先辈们不能过于苛求,他们祖祖辈辈不识字,不会画图纸,也不懂得精确计算,但不妨碍他们制造出实用的大船和精妙的船模。因为在他们的心中,有着祖祖辈辈流传下来的“秘籍”——《图谱》和《法式》,这是他们建造木船的规范。20世纪30年代,中国海关英籍高管夏士德先生曾经帮助中国海关总税务司梅乐和先生监制了16艘中国船模,美国地理教授斯賓塞先生也有40多艘中国船模都是委托宜昌工匠制作的。那前者的16艘船模现由英国伦敦科学博物馆收藏,而后者的31艘船模由美国德州农工大学收藏。夏士德在其著作《长江的帆船与舢板》里就曾两次称赞过宜昌的工匠。他写道:“按理说,不按比例制作模型是极其困难的事情。但说来也奇怪,如果这些船模出自宜昌模型工匠之手,我们必须承认,这些船模的尺度几乎是准确的。”
实际上,在制作船模时,或多或少会根据需要做某种简化,例如:最常见的陈列船模,通常只满足外观形象,而不去制作内部结构;而某些船模(例如竞速船模、BB弹海战船模、瓶装船模和无线电操纵的表演船模)则不怎么讲究船上的结构细节;在拖曳水池里进行测试的船模则根本就不制作甲板以上的所有东西;未来概念船模则还是想象中的物件,自然没有到考虑细节的阶段。
二.船舶模型的分类
船舶模型可以从使用的材料、其制作表现的形式、真船用途、模型使用目的等角度进行分类。但这些讨论过于学术,在这里仅举两个罕见的例子以飨读者。
图1显示的是一艘用骨头制作的船模。在19世纪中叶拿破仑战争期间,被关在英国的法国战俘为了消磨时间,用牛羊骨头制作了一批精巧的帆船模型,他们用较大的骨头制作船体,用较小的骨头制作桅杆和大炮,用自己的头发制作绳索,用厕纸制作水手小人,用来换取一些生活用品。现在,这些精巧的船模在市场上成了稀有的收藏品。
图2所显示的西洋帆船模型,将船体进行上下分层处理,充分显示了船舶内部的结构。
三.船舶模型的文化价值
1. 船模是船文化的重要载体
船模是舟船文化和航海文化的重要载体。有证据表明,人类的航海活动已经有一万年的历史,而反映这些活动的船模也已经有5 500年的历史。古代人用沥青、黏土、木头等材料制作出各种船模来作为冥器和祭祀品,寄托他们对于幸福的向往以及对于神灵的膜拜和感恩。1949年以后,在中国南方陆续发现了多艘西汉和东汉时期的木制和陶制的船模,反映了距今两千多年前我国的造船技术已经达到了相当高的水平。
世界上有几千座妈祖庙。在中国沿海居民和海外的中国移民中,妈祖文化的影响是十分久远而深刻的。在新船下水出航前,必须同时制作一只模型供奉在妈祖庙内,这样妈祖就会时刻关心此船的安全。在航海活动中遇到大风浪或船员生病等,人们都会向妈祖祈祷许愿,在平安脱险后到妈祖庙,通过送船模等活动来还愿。许多妈祖庙内因此便留下了一些古代的船模。始建于北宋宣和四年(公元1122年)的山东长岛庙岛显应宫,是中国北方修建最早、规模最大、影响最广的妈祖庙。庙中的古船模曾保有350多只,包括福船、沙船等。其中最大的一艘是宋朝人所献的“娘娘救助神船”。船长八尺,宽三尺,呈扁平型。最有名的是民族英雄邓世昌供奉的“威远”号军舰模型。
有关博物馆常常都有一些和舰船、航海主题有关的场景模型,显示古代建造木船作坊和水上民俗(例如嘉兴船文化博物馆的水上婚礼和社戏模型)。这就把船舶模型的文化内涵形象地展现出来。
几千年来,人们建造的各种船舶利用水的浮力,又利用自然界中取之不尽用之不竭的能量——风力来推动船舶在空气和水的交界面上航行。可以说,帆船的发明与使用是人类与自然界和谐相处的最好例证(见图3、图4所示)。
现在,我国东部沿海各省市都把中国古船复原和古船模制作技艺列为“非物质文化遗产”的保护项目,命名了这些项目的传承人,这说明了各地政府和文化管理部门已经认识到了其中传承中华文化的意义。
中国现代船模的制作始于20世纪50年代末,当时的上海机电一局产品设计二室(708所前身)因为研制新产品的需要,聘请了上海的钟表匠、金银首饰匠和造船厂的师傅们从事船模的制作。这些船模的制作是在造船工程师的指导下,借鉴了真船的建造程序,严格地根据图纸按比例缩小制作的。其中,还可以看到金银首饰匠和钟表匠的影响。例如,船上的部分舾装件(锚、锚链、锚机和螺旋桨等)镀金,金属材料的银焊工艺,加工零件时使用钟表车床等等。这些逐渐形成的现代船模制作工艺逐渐影响了数代人,形成后来造船厂船模制作通行的方法,例如在一段时间里流行的用白铁皮焊接制作船体等等。
船模制作工艺发展到今天,利用计算机来进行三维建模,数控二维铣削、三维雕刻,激光切割,化学蚀刻等现代技术的应用已经司空见惯,未来还可能用到三维打印技术。传统的手工操作工艺和现代技术在船模制作活动中有机地结合在一起,创造了技术上的奇迹。
在上海中国航海博物馆里,我们看到了大量用传统工艺和现代工艺相结合制作出来的古今中外各种各样的船舶模型。在我们的眼前展现了人类在水上交通工具方面一部完整的文明发展史,这就是“船文化”和“航海文化”价值之所在。
2. 用“逆向工程”制作船模来进行古船复原研究
用船模来表现个人对于古船历史的理解,这在制作船模者当中并非个案,但由于个人掌握资料有多寡,对于资料的理解有差异,制作同样一种模型,结果可能是大相径庭的。
人们常说:“历史没有真相,只有碎片。”研究历史的学者所能做的就是用这些碎片进行拼图,从而努力接近真相。确实,在船史研究领域里,我们所能找到的资料必定是残缺不全的,出土古船也必定是不完整且严重变形的残骸。但是,也正是因为存在这种不完整不全面,船史学家才有了活动的余地,学术交流才有“百放齐放、百家争鸣”的空间。在国外也有大量这样的例证,例如:英国康威公司在其出版的一本剖析哥伦布发现新大陆船队3艘船的图书里就兼收并蓄,同时罗列了三套方案9艘船;美国历史上有名的“五月花”号,也起码存在3套以上不同的图纸。
当然,无论哪一个学者,谁也不敢保证自己“拼图”的结果是完美无缺的。也许,如果今后能够收集到更多的碎片,这些船模还会进行新的修正和完善。例如:国内对于北洋水师军舰形象的研究一直在进行修正。从绘制第一套北洋水师军舰线图的赵幼雄先生开始,经过以陈悦先生为首的研究团队的反复深化,增补了国外来的资料,不断地进行修改优化,这才能够按照真实尺度复制一艘“定遠”号纪念舰。
在西方也有这样的事例,例如:英国著名的风帆军舰“胜利”号,在其历史上曾经多次改变模样。1922年,决定将其恢复到1805年特拉法尔加战役时的模样,为此就成立了一个“胜利号技术顾问委员会”来指导修复工作。历时5年的初步修复竣工,“胜利”号对公众开放。在此后的几十年里,这个委员会仍在不断挖掘历史资料的基础上,指导不停顿的维修工作。
今年,从上海文保部门传来消息,在上海长江口发现了两艘沉船。其中1号沉船是现代钢铁船,上面有一个美国制造的飞机螺旋桨;而2号沉船为清朝中期的木船,其木料产于东南亚等地。我们有理由相信,还有更多的沉船待打捞、待发掘,还有更多的古籍待发现、待研究,还有更多的谜题待破解。
如果船模制作者是以亲身参与考古实践得到的历史资料和船舶专业知识为依据,以“逆向思维”进行倒推的方法,通过船模的立体形象来展现了他们对于中国古船进行复原研究的成果,那么,制作出来的船模就比较靠谱,就有了强烈的感染力,也容易得到业内认可。这样,船模在古船复原上就充分体现了它的文化价值。
3.尽管现在很多影视片(特别是科幻片)采用电脑制作动画场景,其效果几可乱真,但是还有很多影片在拍摄前还是花费巨资建造了硕大的模型,例如《铁达尼克》《男人的大和》。在拍摄谢晋导演的《鸦片战争》时,为了尽可能真实地再现150年前的场景,摄制组把一艘退役的海军军舰改装成了历史上的英国海军旗舰“威里士厘”号三级战列舰,船上的桅帆索具和火炮等装备尽可能符合原船的样子。这样改装过的大大小小的道具船,总共有14艘之多,满足了影片摄制的要求。在上述影片中,这些船模所营造出来的现场感使得情节的展开真实可信,很好地实现了编剧和导演预期的目的。这种效果是电脑动画所不能替代的。船模在这里实现了它的文化价值。
四、船舶模型的科技价值
1. 用船模来研究未来概念船
2010年,中国船舶集团公司科技部组织了第一届“未来船”设计大奖赛,评出了一批优秀作品。历经6个多月,通过多环节的层层筛选,最终由网络投票、现场观众和专家投票结合的方式,从近60个参赛项目中抉择出前10名优胜者。中船集团公司第七〇八研究所设计的“孔雀公主”号超级邮轮和广州中船龙穴造船有限公司“TRANSFORMER”超级环保、超高效概念性高速集装箱船,并列一等奖。
在“孔雀公主”号超级豪华邮轮运用工业设计等艺术手段,将孔雀、鲸鱼的仿生学与传统船舶桅杆和烟囱形状作为抽象的艺术元素融入船舶设计中;未来世界,新能源替代石油、天然气和煤成为必然,“TRANSFORMER”超级环保、超高效概念性高速集装箱船拥有独一无二的双体结构,“变身”能力,超高效的理货和装卸货系统,新能源与船舶的完美组合能力等。现在,这种比赛已经延续了好几届。
2.用船模来开发新船型
由于船舶模型仿真度高,尺寸较小,便于及时总结经验,修改船型,投入的时间材料资金较少,因此通过船模来研究开发新船型,肯定是一条事半功倍的捷径。
重庆工程师侯亮先生经过30年的努力,将“蛇怪蜥蜴”的运动原理与传统“明轮船”的基本结构相结合,制作出无线电遥控“蜥蜴机器人”,重量1 800克,速度达到每秒16米,是美国卡内基梅隆大学“水上奔跑者”速度的20倍,技术水平遥遥领先,并且其耐波性和操纵性优异,快速性极佳,具有很强的实用价值。侯亮形象地将其命名为“飞轮船”。这种无线电遥控“蜥蜴机器人”实际上就是一种研究性的船模。后来,侯亮先生又制作一艘可以载人的真船,通过了以七○八所恽良先生为组长的高速船专家组的鉴定。
3.用船模来研究改进船型
据中科院自然科学史所得戴开元先生考证:“世界上第一个解开船模试验序幕的,是意大利文艺复兴时期的巨匠达·芬奇(1452—1519)。”达·芬奇制作过三只相同尺度(长、宽、吃水)而形状不同的船模,并分别将它们放入水中用相同的力量进行拖曳试验, 来比较不同形状船体对于速度的影响。达·芬奇的试验解释了用小尺度模型研究船舶性能的可能性。他以天才的直觉抓住了问题的关键,即船型的阻力与船体线型的变化有密切的关系。然而由于当时尚未建立比较实船与船模的相似定理,因而达·芬奇的实验没有也不可能得到具有实际意义的结果。大约在十八世纪中叶,瑞典著名的造船师F.H.查普曼为了设计性能优良的瑞典海军战舰,建造了世界上第一个船模试验水池,并先后出版了《商船建造》和《造船论文集》,对于其船模水池试验的结果以及在船舶设计中的应用做了总结。经过各国科学家和工程师的不断努力,船模水池试验的理论和装置不断改进和发展,船舶设计这才形成了从依赖经验走向科学的飞跃。船模水池试验变成了造船设计师和船舶科研人员不可缺少的工具。
现在,在一些和船舶专业有关的院校和科研单位都配备有试验水池,包括拖曳水池、高速水池、海洋工程水池和深水海洋工程水池等。五.船舶模型在生产经营方面的价值
1.通过船模实样来作为新船建造放样或者建造方案讨论的依据
席龙飞教授曾经在《中国造船史》中介绍了金朝正隆年间(公元1156—1160年)工匠张中彦创造的用模型进行造船放样的例子。这个事例和西方造船史上的“海军部模型”有异曲同工之妙。
为了探讨准备陈列在上海中国航海博物馆大厅里福船的建造方案,在舟山举行的船史研究2008年学术年会上,建造厂家就以一艘1:10的船模来介绍其实施方案,并征求各方意见。
2.在现代造船工业上,船模起到辅助设计和辅助建造作用
中国第一艘核潜艇总设计师黄旭华笑着对采访他的记者说道:"你知道吗?我国的核潜艇研制是从一个玩具模型开始的。”当初,“09”工程研制团队共29人,平均年龄不到30岁。在当时一穷二白的中国,工业基础薄弱,开始研制核潜艇谈何容易,最大的问题是谁也没有见过核潜艇,不知道这东西和常规潜艇有什么不同。国外严密封锁,没有任何参考资料,一切靠自己摸索。同事们从国外的新闻报道中大海捞针般地搜罗有关核潜艇的只言片语,仔细甄别这些信息的真伪,拼凑出一个核潜艇的轮廓。
这时传来一个好消息,一名中国外交官在美国超市中看到了Renwal模型公司的华盛顿级战略导弹核潜艇的模型,起初他是买给自己孩子当礼物的。所以,这艘完全复制了美国当时最先进的核潜艇的模型就这样以玩具的身份堂而皇之地飞回了中国!有意思的是,这艘模型当年售价只要1.95美元。
后来,在黄旭华总师等多名中国核潜艇研制重要人员的回忆录中都有这艘核潜艇模型的存在。当他们获悉这名外交官孩子手中的玩具时,兴奋不已,从这艘模型身上,当时处于封闭环境下的中国设计人员们终于知道什么是核潜艇了!黄旭华他们如获至宝。研究者们把玩具拆开、分解,兴奋地发现,玩具里密密麻麻的设备布置验证了他们此前的探索。
这艘核潜艇模型在中国核潜艇研制过程中发挥了重要的作用,这也是为什么当时中国常规潜艇还是二战水平的水面舰艇型艇身,到核潜艇研制时一下变成了美版的水滴形艇身,这些都是这艘模型所带来的灵感和启示。经过全体科技人员和工人师傅的努力,我们终于研制成功了自己的攻击核潜艇和战略导弹核潜艇。
黄旭华总师在拍摄照片时还经常拿出这个模型来,可见这个模型的重要性!
另外,在造船厂建造第一艘核潜艇的过程中,为了协调总体设计和总体建造之间的关系,花了8个月的时间,用钢铁和木材建造了一艘1:1的核潜艇模型。在这艘巍峨高耸硕大无比的核潜艇模型上,工程师和工人师傅一起讨论在真船上设备怎样吊装,电缆和管道怎样铺设。这艘模型成了现实和理想之间的桥梁,成了设计师、工程师和工人师傅、海军战士共同操练的大舞台。
事实证明:这个大模型解决了许多技术问题,原先设想的总体布置,不合适的地方及时修正过来了;而一些过去争论不休的问题,到模型上一看,就有了答案;模型减少了返工时间,大大缩短了建造周期。可以说这艘模型确保了核潜艇的胜利诞生。
其他船的建造就没有必要建造这么一种1:1的大型船模,但是,在各个船厂的实践中,制作一个机舱模型还是比较常见的。
几乎所有的造船厂都有自己的产品陈列室,上海等地的造船学会隔年都要举办大规模的“海事展览会”,各个造船企业集团纷纷拿出自己最新产品的船模亮相,以宣传企业形象和文化。有的船模还远渡重洋,到国外参加国际海事展和防务装备展,展示我们造船大国风采,为外贸和军贸服务。
六、船舶模型的科普价值
一些有关的学校、博物馆、科技团体(少年宫、少科站、航海模型俱乐部、军体俱乐部、地区文化站等)常会组织一些活动(包括兴趣小组、训练班、科技夏令营等)和船模比赛及表演,帮助青少年建立正确的海洋权益的意识,普及科学知识。现在,各地的非物质文化遗产项目的传承人也加入了这个项目,并且取得了可喜的效果。
有一个辅导老师总结了开展青少年船模制作活动的意義,如下:
第一,让青少年树立正确的科学的态度。通过船模的制作,我们可以从中体会到真实的舰船所带来的海军力量的不断强大以及国家海防能力的不断提升,再一次证实了“科学技术是第一生产力”的著名论断,让青少年树立‘可持续发展的思想。
第二,通过模型的制作和试航,让青少年了解只要按照正确、科学的方法进行,就完全可以制作出合格的船模,而且还能在水中正常航行,体验真实舰船设计师和建造者的成就感,树立“热爱科学、相信科学、尊重科学和依靠科学”的思想。
第三,在制作舰船模型的时候大家可能会碰到各种问题,我们就要不断探索进行解决,这就培养了学生批判、怀疑和创新的精神。
七、船舶模型的休闲娱乐价值
在我国民间存在着许多制作船舶模型的爱好者,他们有着自己的职业,只是利用业余时间来实现自己的理想。在有着深厚航海文化传统的西方社会,制作船模并进行航行操作的社会群体更为广泛,最引人注目的还有那些银发族。他们组成了一个又一个船模爱好者的协会,经常开展各种展览和比赛活动。这些民间爱好者有学生,也有从事各种职业者和退休人员,他们不讲条件不计成本,利用有限的资金和空间,积极从事各种船模的制作和放航活动。
八、船舶模型的商业价值
前面已经说过,人类制作船模的历史相当长。而制作船模作为一种职业或者行业的历史现在还没有资料来展现。但在农耕社会中已经萌生出少量的手工业商品因素则是无疑的。船模作为当时的冥器和祭祀品也是需要有手艺人来制作的。
现在我国从事船模行业的骨干力量来自于这几个方面:沿海从事造船或航运的世家子弟,现代造船厂的船模制作师傅,过去航海模型运动队(或军体俱乐部等)退役专业人士,资深船模发烧友等等。
改革开放以后,商业和文化因素交织在一起,模型市场逐渐活跃。在北京、上海等地每年都举行商业性的模型展,展览会上可以看到很多外商(主要是来寻找代工企业的)。
目前,我国的船模企业主要集中在东部沿海一带,即珠三角、长三角地区。中国的各种模型出口量很大,90%左右的产品都是出口型商品。据统计:“2012年中国船模行业市场规模约为5.03亿元,到2017年有望达到7.95亿元。”
中国模型产业已经具备了较为雄厚的加工基础,有一定的国际影响力,并占有了较大的国际市场份额,不久或将进入向更高阶段转型的关键期。但是,我国的船模产业还没有自己的品牌,大多数只能在洋人的招牌之下吃一点残羹剩饭。据分析,该产业时下面对的困难包括:设计创新力滞后,缺乏专业的高端设计人员;企业各自为战,相互压价,缺乏行业内的协调性,行业整体竞争力不强;此外,信息获取渠道有待拓宽。
部分省市已经把中国古船模的制作技艺定位于“非物质文化遗产保护项目”。而在一般人的观念中,要搞文化事业就是烧钱的事业。这句话没有大错,但是太狭隘。我们现在很多非物质文化遗产项目,在商品经济的冲击下日益衰微,甚至于落到了后继无人要靠政府和社会团体出面来抢救的地步。我们的古船模制作一直还只能处于小打小闹惨淡经营,乃至自生自灭的地步。原因何在?这个值得我们深思。我们或许可以从印度洋岛国毛里求斯那里得到一点启示。那里的船模产业在世界上是首屈一指的,出口到世界很多地方,一些船模公司也成为旅游者参观的景点。
作者简介
沈毅敏(1945— ),中国造船工程学会船史研究学术委员会委员,上海江南造船(集团)有限责任公司高级工程师(退休)。