說起船模,有的人會撇一撇嘴,輕蔑地說,那是玩具啊——小兒科的玩意兒。如果您也這么想,那您對于船模就是傲慢加偏見了。可能您做夢也沒有想到,我國第一艘核潛艇的誕生就和美國生產(chǎn)的核潛艇玩具船模有著密切的關系。
一.船舶模型是什么
我們平時所說的“船?!睂嶋H上是“船舶模型”的簡稱,類似的叫法還有“艦船模型”“航海模型”等,其含義大同小異。一般來說,我們所說的船舶模型就是仿照真船的外形和結構,按一定比例制作的實體模型。
必須指出,這里所說的“按一定比例制作”是針對現(xiàn)代人而言的,因而也是相對的。我們對于工匠先輩們不能過于苛求,他們祖祖輩輩不識字,不會畫圖紙,也不懂得精確計算,但不妨礙他們制造出實用的大船和精妙的船模。因為在他們的心中,有著祖祖輩輩流傳下來的“秘籍”——《圖譜》和《法式》,這是他們建造木船的規(guī)范。20世紀30年代,中國海關英籍高管夏士德先生曾經(jīng)幫助中國海關總稅務司梅樂和先生監(jiān)制了16艘中國船模,美國地理教授斯賓塞先生也有40多艘中國船模都是委托宜昌工匠制作的。那前者的16艘船?,F(xiàn)由英國倫敦科學博物館收藏,而后者的31艘船模由美國德州農(nóng)工大學收藏。夏士德在其著作《長江的帆船與舢板》里就曾兩次稱贊過宜昌的工匠。他寫道:“按理說,不按比例制作模型是極其困難的事情。但說來也奇怪,如果這些船模出自宜昌模型工匠之手,我們必須承認,這些船模的尺度幾乎是準確的?!?/p>
實際上,在制作船模時,或多或少會根據(jù)需要做某種簡化,例如:最常見的陳列船模,通常只滿足外觀形象,而不去制作內(nèi)部結構;而某些船模(例如競速船模、BB彈海戰(zhàn)船模、瓶裝船模和無線電操縱的表演船模)則不怎么講究船上的結構細節(jié);在拖曳水池里進行測試的船模則根本就不制作甲板以上的所有東西;未來概念船模則還是想象中的物件,自然沒有到考慮細節(jié)的階段。
二.船舶模型的分類
船舶模型可以從使用的材料、其制作表現(xiàn)的形式、真船用途、模型使用目的等角度進行分類。但這些討論過于學術,在這里僅舉兩個罕見的例子以饗讀者。
圖1顯示的是一艘用骨頭制作的船模。在19世紀中葉拿破侖戰(zhàn)爭期間,被關在英國的法國戰(zhàn)俘為了消磨時間,用牛羊骨頭制作了一批精巧的帆船模型,他們用較大的骨頭制作船體,用較小的骨頭制作桅桿和大炮,用自己的頭發(fā)制作繩索,用廁紙制作水手小人,用來換取一些生活用品。現(xiàn)在,這些精巧的船模在市場上成了稀有的收藏品。
圖2所顯示的西洋帆船模型,將船體進行上下分層處理,充分顯示了船舶內(nèi)部的結構。
三.船舶模型的文化價值
1. 船模是船文化的重要載體
船模是舟船文化和航海文化的重要載體。有證據(jù)表明,人類的航?;顒右呀?jīng)有一萬年的歷史,而反映這些活動的船模也已經(jīng)有5 500年的歷史。古代人用瀝青、黏土、木頭等材料制作出各種船模來作為冥器和祭祀品,寄托他們對于幸福的向往以及對于神靈的膜拜和感恩。1949年以后,在中國南方陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多艘西漢和東漢時期的木制和陶制的船模,反映了距今兩千多年前我國的造船技術已經(jīng)達到了相當高的水平。
世界上有幾千座媽祖廟。在中國沿海居民和海外的中國移民中,媽祖文化的影響是十分久遠而深刻的。在新船下水出航前,必須同時制作一只模型供奉在媽祖廟內(nèi),這樣媽祖就會時刻關心此船的安全。在航?;顒又杏龅酱箫L浪或船員生病等,人們都會向媽祖祈禱許愿,在平安脫險后到媽祖廟,通過送船模等活動來還愿。許多媽祖廟內(nèi)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)的山東長島廟島顯應宮,是中國北方修建最早、規(guī)模最大、影響最廣的媽祖廟。廟中的古船模曾保有350多只,包括福船、沙船等。其中最大的一艘是宋朝人所獻的“娘娘救助神船”。船長八尺,寬三尺,呈扁平型。最有名的是民族英雄鄧世昌供奉的“威遠”號軍艦模型。
有關博物館常常都有一些和艦船、航海主題有關的場景模型,顯示古代建造木船作坊和水上民俗(例如嘉興船文化博物館的水上婚禮和社戲模型)。這就把船舶模型的文化內(nèi)涵形象地展現(xiàn)出來。
幾千年來,人們建造的各種船舶利用水的浮力,又利用自然界中取之不盡用之不竭的能量——風力來推動船舶在空氣和水的交界面上航行??梢哉f,帆船的發(fā)明與使用是人類與自然界和諧相處的最好例證(見圖3、圖4所示)。
現(xiàn)在,我國東部沿海各省市都把中國古船復原和古船模制作技藝列為“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”的保護項目,命名了這些項目的傳承人,這說明了各地政府和文化管理部門已經(jīng)認識到了其中傳承中華文化的意義。
中國現(xiàn)代船模的制作始于20世紀50年代末,當時的上海機電一局產(chǎn)品設計二室(708所前身)因為研制新產(chǎn)品的需要,聘請了上海的鐘表匠、金銀首飾匠和造船廠的師傅們從事船模的制作。這些船模的制作是在造船工程師的指導下,借鑒了真船的建造程序,嚴格地根據(jù)圖紙按比例縮小制作的。其中,還可以看到金銀首飾匠和鐘表匠的影響。例如,船上的部分舾裝件(錨、錨鏈、錨機和螺旋槳等)鍍金,金屬材料的銀焊工藝,加工零件時使用鐘表車床等等。這些逐漸形成的現(xiàn)代船模制作工藝逐漸影響了數(shù)代人,形成后來造船廠船模制作通行的方法,例如在一段時間里流行的用白鐵皮焊接制作船體等等。
船模制作工藝發(fā)展到今天,利用計算機來進行三維建模,數(shù)控二維銑削、三維雕刻,激光切割,化學蝕刻等現(xiàn)代技術的應用已經(jīng)司空見慣,未來還可能用到三維打印技術。傳統(tǒng)的手工操作工藝和現(xiàn)代技術在船模制作活動中有機地結合在一起,創(chuàng)造了技術上的奇跡。
在上海中國航海博物館里,我們看到了大量用傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝相結合制作出來的古今中外各種各樣的船舶模型。在我們的眼前展現(xiàn)了人類在水上交通工具方面一部完整的文明發(fā)展史,這就是“船文化”和“航海文化”價值之所在。
2. 用“逆向工程”制作船模來進行古船復原研究
用船模來表現(xiàn)個人對于古船歷史的理解,這在制作船模者當中并非個案,但由于個人掌握資料有多寡,對于資料的理解有差異,制作同樣一種模型,結果可能是大相徑庭的。
人們常說:“歷史沒有真相,只有碎片。”研究歷史的學者所能做的就是用這些碎片進行拼圖,從而努力接近真相。確實,在船史研究領域里,我們所能找到的資料必定是殘缺不全的,出土古船也必定是不完整且嚴重變形的殘骸。但是,也正是因為存在這種不完整不全面,船史學家才有了活動的余地,學術交流才有“百放齊放、百家爭鳴”的空間。在國外也有大量這樣的例證,例如:英國康威公司在其出版的一本剖析哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸船隊3艘船的圖書里就兼收并蓄,同時羅列了三套方案9艘船;美國歷史上有名的“五月花”號,也起碼存在3套以上不同的圖紙。
當然,無論哪一個學者,誰也不敢保證自己“拼圖”的結果是完美無缺的。也許,如果今后能夠收集到更多的碎片,這些船模還會進行新的修正和完善。例如:國內(nèi)對于北洋水師軍艦形象的研究一直在進行修正。從繪制第一套北洋水師軍艦線圖的趙幼雄先生開始,經(jīng)過以陳悅先生為首的研究團隊的反復深化,增補了國外來的資料,不斷地進行修改優(yōu)化,這才能夠按照真實尺度復制一艘“定遠”號紀念艦。
在西方也有這樣的事例,例如:英國著名的風帆軍艦“勝利”號,在其歷史上曾經(jīng)多次改變模樣。1922年,決定將其恢復到1805年特拉法爾加戰(zhàn)役時的模樣,為此就成立了一個“勝利號技術顧問委員會”來指導修復工作。歷時5年的初步修復竣工,“勝利”號對公眾開放。在此后的幾十年里,這個委員會仍在不斷挖掘歷史資料的基礎上,指導不停頓的維修工作。
今年,從上海文保部門傳來消息,在上海長江口發(fā)現(xiàn)了兩艘沉船。其中1號沉船是現(xiàn)代鋼鐵船,上面有一個美國制造的飛機螺旋槳;而2號沉船為清朝中期的木船,其木料產(chǎn)于東南亞等地。我們有理由相信,還有更多的沉船待打撈、待發(fā)掘,還有更多的古籍待發(fā)現(xiàn)、待研究,還有更多的謎題待破解。
如果船模制作者是以親身參與考古實踐得到的歷史資料和船舶專業(yè)知識為依據(jù),以“逆向思維”進行倒推的方法,通過船模的立體形象來展現(xiàn)了他們對于中國古船進行復原研究的成果,那么,制作出來的船模就比較靠譜,就有了強烈的感染力,也容易得到業(yè)內(nèi)認可。這樣,船模在古船復原上就充分體現(xiàn)了它的文化價值。
3.盡管現(xiàn)在很多影視片(特別是科幻片)采用電腦制作動畫場景,其效果幾可亂真,但是還有很多影片在拍攝前還是花費巨資建造了碩大的模型,例如《鐵達尼克》《男人的大和》。在拍攝謝晉導演的《鴉片戰(zhàn)爭》時,為了盡可能真實地再現(xiàn)150年前的場景,攝制組把一艘退役的海軍軍艦改裝成了歷史上的英國海軍旗艦“威里士厘”號三級戰(zhàn)列艦,船上的桅帆索具和火炮等裝備盡可能符合原船的樣子。這樣改裝過的大大小小的道具船,總共有14艘之多,滿足了影片攝制的要求。在上述影片中,這些船模所營造出來的現(xiàn)場感使得情節(jié)的展開真實可信,很好地實現(xiàn)了編劇和導演預期的目的。這種效果是電腦動畫所不能替代的。船模在這里實現(xiàn)了它的文化價值。
四、船舶模型的科技價值
1. 用船模來研究未來概念船
2010年,中國船舶集團公司科技部組織了第一屆“未來船”設計大獎賽,評出了一批優(yōu)秀作品。歷經(jīng)6個多月,通過多環(huán)節(jié)的層層篩選,最終由網(wǎng)絡投票、現(xiàn)場觀眾和專家投票結合的方式,從近60個參賽項目中抉擇出前10名優(yōu)勝者。中船集團公司第七〇八研究所設計的“孔雀公主”號超級郵輪和廣州中船龍穴造船有限公司“TRANSFORMER”超級環(huán)保、超高效概念性高速集裝箱船,并列一等獎。
在“孔雀公主”號超級豪華郵輪運用工業(yè)設計等藝術手段,將孔雀、鯨魚的仿生學與傳統(tǒng)船舶桅桿和煙囪形狀作為抽象的藝術元素融入船舶設計中;未來世界,新能源替代石油、天然氣和煤成為必然,“TRANSFORMER”超級環(huán)保、超高效概念性高速集裝箱船擁有獨一無二的雙體結構,“變身”能力,超高效的理貨和裝卸貨系統(tǒng),新能源與船舶的完美組合能力等?,F(xiàn)在,這種比賽已經(jīng)延續(xù)了好幾屆。
2.用船模來開發(fā)新船型
由于船舶模型仿真度高,尺寸較小,便于及時總結經(jīng)驗,修改船型,投入的時間材料資金較少,因此通過船模來研究開發(fā)新船型,肯定是一條事半功倍的捷徑。
重慶工程師侯亮先生經(jīng)過30年的努力,將“蛇怪蜥蜴”的運動原理與傳統(tǒng)“明輪船”的基本結構相結合,制作出無線電遙控“蜥蜴機器人”,重量1 800克,速度達到每秒16米,是美國卡內(nèi)基梅隆大學“水上奔跑者”速度的20倍,技術水平遙遙領先,并且其耐波性和操縱性優(yōu)異,快速性極佳,具有很強的實用價值。侯亮形象地將其命名為“飛輪船”。這種無線電遙控“蜥蜴機器人”實際上就是一種研究性的船模。后來,侯亮先生又制作一艘可以載人的真船,通過了以七○八所惲良先生為組長的高速船專家組的鑒定。
3.用船模來研究改進船型
據(jù)中科院自然科學史所得戴開元先生考證:“世界上第一個解開船模試驗序幕的,是意大利文藝復興時期的巨匠達·芬奇(1452—1519)?!边_·芬奇制作過三只相同尺度(長、寬、吃水)而形狀不同的船模,并分別將它們放入水中用相同的力量進行拖曳試驗, 來比較不同形狀船體對于速度的影響。達·芬奇的試驗解釋了用小尺度模型研究船舶性能的可能性。他以天才的直覺抓住了問題的關鍵,即船型的阻力與船體線型的變化有密切的關系。然而由于當時尚未建立比較實船與船模的相似定理,因而達·芬奇的實驗沒有也不可能得到具有實際意義的結果。大約在十八世紀中葉,瑞典著名的造船師F.H.查普曼為了設計性能優(yōu)良的瑞典海軍戰(zhàn)艦,建造了世界上第一個船模試驗水池,并先后出版了《商船建造》和《造船論文集》,對于其船模水池試驗的結果以及在船舶設計中的應用做了總結。經(jīng)過各國科學家和工程師的不斷努力,船模水池試驗的理論和裝置不斷改進和發(fā)展,船舶設計這才形成了從依賴經(jīng)驗走向科學的飛躍。船模水池試驗變成了造船設計師和船舶科研人員不可缺少的工具。
現(xiàn)在,在一些和船舶專業(yè)有關的院校和科研單位都配備有試驗水池,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.船舶模型在生產(chǎn)經(jīng)營方面的價值
1.通過船模實樣來作為新船建造放樣或者建造方案討論的依據(jù)
席龍飛教授曾經(jīng)在《中國造船史》中介紹了金朝正隆年間(公元1156—1160年)工匠張中彥創(chuàng)造的用模型進行造船放樣的例子。這個事例和西方造船史上的“海軍部模型”有異曲同工之妙。
為了探討準備陳列在上海中國航海博物館大廳里福船的建造方案,在舟山舉行的船史研究2008年學術年會上,建造廠家就以一艘1:10的船模來介紹其實施方案,并征求各方意見。
2.在現(xiàn)代造船工業(yè)上,船模起到輔助設計和輔助建造作用
中國第一艘核潛艇總設計師黃旭華笑著對采訪他的記者說道:"你知道嗎?我國的核潛艇研制是從一個玩具模型開始的?!碑敵酰?9”工程研制團隊共29人,平均年齡不到30歲。在當時一窮二白的中國,工業(yè)基礎薄弱,開始研制核潛艇談何容易,最大的問題是誰也沒有見過核潛艇,不知道這東西和常規(guī)潛艇有什么不同。國外嚴密封鎖,沒有任何參考資料,一切靠自己摸索。同事們從國外的新聞報道中大海撈針般地搜羅有關核潛艇的只言片語,仔細甄別這些信息的真?zhèn)?,拼湊出一個核潛艇的輪廓。
這時傳來一個好消息,一名中國外交官在美國超市中看到了Renwal模型公司的華盛頓級戰(zhàn)略導彈核潛艇的模型,起初他是買給自己孩子當禮物的。所以,這艘完全復制了美國當時最先進的核潛艇的模型就這樣以玩具的身份堂而皇之地飛回了中國!有意思的是,這艘模型當年售價只要1.95美元。
后來,在黃旭華總師等多名中國核潛艇研制重要人員的回憶錄中都有這艘核潛艇模型的存在。當他們獲悉這名外交官孩子手中的玩具時,興奮不已,從這艘模型身上,當時處于封閉環(huán)境下的中國設計人員們終于知道什么是核潛艇了!黃旭華他們?nèi)绔@至寶。研究者們把玩具拆開、分解,興奮地發(fā)現(xiàn),玩具里密密麻麻的設備布置驗證了他們此前的探索。
這艘核潛艇模型在中國核潛艇研制過程中發(fā)揮了重要的作用,這也是為什么當時中國常規(guī)潛艇還是二戰(zhàn)水平的水面艦艇型艇身,到核潛艇研制時一下變成了美版的水滴形艇身,這些都是這艘模型所帶來的靈感和啟示。經(jīng)過全體科技人員和工人師傅的努力,我們終于研制成功了自己的攻擊核潛艇和戰(zhàn)略導彈核潛艇。
黃旭華總師在拍攝照片時還經(jīng)常拿出這個模型來,可見這個模型的重要性!
另外,在造船廠建造第一艘核潛艇的過程中,為了協(xié)調(diào)總體設計和總體建造之間的關系,花了8個月的時間,用鋼鐵和木材建造了一艘1:1的核潛艇模型。在這艘巍峨高聳碩大無比的核潛艇模型上,工程師和工人師傅一起討論在真船上設備怎樣吊裝,電纜和管道怎樣鋪設。這艘模型成了現(xiàn)實和理想之間的橋梁,成了設計師、工程師和工人師傅、海軍戰(zhàn)士共同操練的大舞臺。
事實證明:這個大模型解決了許多技術問題,原先設想的總體布置,不合適的地方及時修正過來了;而一些過去爭論不休的問題,到模型上一看,就有了答案;模型減少了返工時間,大大縮短了建造周期。可以說這艘模型確保了核潛艇的勝利誕生。
其他船的建造就沒有必要建造這么一種1:1的大型船模,但是,在各個船廠的實踐中,制作一個機艙模型還是比較常見的。
幾乎所有的造船廠都有自己的產(chǎn)品陳列室,上海等地的造船學會隔年都要舉辦大規(guī)模的“海事展覽會”,各個造船企業(yè)集團紛紛拿出自己最新產(chǎn)品的船模亮相,以宣傳企業(yè)形象和文化。有的船模還遠渡重洋,到國外參加國際海事展和防務裝備展,展示我們造船大國風采,為外貿(mào)和軍貿(mào)服務。
六、船舶模型的科普價值
一些有關的學校、博物館、科技團體(少年宮、少科站、航海模型俱樂部、軍體俱樂部、地區(qū)文化站等)常會組織一些活動(包括興趣小組、訓練班、科技夏令營等)和船模比賽及表演,幫助青少年建立正確的海洋權益的意識,普及科學知識?,F(xiàn)在,各地的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目的傳承人也加入了這個項目,并且取得了可喜的效果。
有一個輔導老師總結了開展青少年船模制作活動的意義,如下:
第一,讓青少年樹立正確的科學的態(tài)度。通過船模的制作,我們可以從中體會到真實的艦船所帶來的海軍力量的不斷強大以及國家海防能力的不斷提升,再一次證實了“科學技術是第一生產(chǎn)力”的著名論斷,讓青少年樹立‘可持續(xù)發(fā)展的思想。
第二,通過模型的制作和試航,讓青少年了解只要按照正確、科學的方法進行,就完全可以制作出合格的船模,而且還能在水中正常航行,體驗真實艦船設計師和建造者的成就感,樹立“熱愛科學、相信科學、尊重科學和依靠科學”的思想。
第三,在制作艦船模型的時候大家可能會碰到各種問題,我們就要不斷探索進行解決,這就培養(yǎng)了學生批判、懷疑和創(chuàng)新的精神。
七、船舶模型的休閑娛樂價值
在我國民間存在著許多制作船舶模型的愛好者,他們有著自己的職業(yè),只是利用業(yè)余時間來實現(xiàn)自己的理想。在有著深厚航海文化傳統(tǒng)的西方社會,制作船模并進行航行操作的社會群體更為廣泛,最引人注目的還有那些銀發(fā)族。他們組成了一個又一個船模愛好者的協(xié)會,經(jīng)常開展各種展覽和比賽活動。這些民間愛好者有學生,也有從事各種職業(yè)者和退休人員,他們不講條件不計成本,利用有限的資金和空間,積極從事各種船模的制作和放航活動。
八、船舶模型的商業(yè)價值
前面已經(jīng)說過,人類制作船模的歷史相當長。而制作船模作為一種職業(yè)或者行業(yè)的歷史現(xiàn)在還沒有資料來展現(xiàn)。但在農(nóng)耕社會中已經(jīng)萌生出少量的手工業(yè)商品因素則是無疑的。船模作為當時的冥器和祭祀品也是需要有手藝人來制作的。
現(xiàn)在我國從事船模行業(yè)的骨干力量來自于這幾個方面:沿海從事造船或航運的世家子弟,現(xiàn)代造船廠的船模制作師傅,過去航海模型運動隊(或軍體俱樂部等)退役專業(yè)人士,資深船模發(fā)燒友等等。
改革開放以后,商業(yè)和文化因素交織在一起,模型市場逐漸活躍。在北京、上海等地每年都舉行商業(yè)性的模型展,展覽會上可以看到很多外商(主要是來尋找代工企業(yè)的)。
目前,我國的船模企業(yè)主要集中在東部沿海一帶,即珠三角、長三角地區(qū)。中國的各種模型出口量很大,90%左右的產(chǎn)品都是出口型商品。據(jù)統(tǒng)計:“2012年中國船模行業(yè)市場規(guī)模約為5.03億元,到2017年有望達到7.95億元?!?/p>
中國模型產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備了較為雄厚的加工基礎,有一定的國際影響力,并占有了較大的國際市場份額,不久或?qū)⑦M入向更高階段轉(zhuǎn)型的關鍵期。但是,我國的船模產(chǎn)業(yè)還沒有自己的品牌,大多數(shù)只能在洋人的招牌之下吃一點殘羹剩飯。據(jù)分析,該產(chǎn)業(yè)時下面對的困難包括:設計創(chuàng)新力滯后,缺乏專業(yè)的高端設計人員;企業(yè)各自為戰(zhàn),相互壓價,缺乏行業(yè)內(nèi)的協(xié)調(diào)性,行業(yè)整體競爭力不強;此外,信息獲取渠道有待拓寬。
部分省市已經(jīng)把中國古船模的制作技藝定位于“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護項目”。而在一般人的觀念中,要搞文化事業(yè)就是燒錢的事業(yè)。這句話沒有大錯,但是太狹隘。我們現(xiàn)在很多非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目,在商品經(jīng)濟的沖擊下日益衰微,甚至于落到了后繼無人要靠政府和社會團體出面來搶救的地步。我們的古船模制作一直還只能處于小打小鬧慘淡經(jīng)營,乃至自生自滅的地步。原因何在?這個值得我們深思。我們或許可以從印度洋島國毛里求斯那里得到一點啟示。那里的船模產(chǎn)業(yè)在世界上是首屈一指的,出口到世界很多地方,一些船模公司也成為旅游者參觀的景點。
作者簡介
沈毅敏(1945— ),中國造船工程學會船史研究學術委員會委員,上海江南造船(集團)有限責任公司高級工程師(退休)。