郑和宝船排水量之我见

料：宋明时期造船之“料”，以长一丈，宽高各一尺的木料为标准，即十立方尺，按宋尺0.316米计算，体积为0.316立方，干燥木料密度约为0.55，即一“料”之重量为0.174吨，所谓两千料海船，其空载排水量应为350吨，加上帆装、给养、武器、人员、货物等等，满载排水量当在500吨左右，万料海船的满载排水量约在2500吨上下。

以新安出土沉船为例：
我们把去除上层建筑的船体分为三段，龙骨截面700×500毫米，也分三段拼接：
1、艏段：艏段船体大致呈三棱锥型，龙骨通长8.3米，前倾角约
68°，水平有效长度7.74米，
2、舯段：舯段船体大致呈三棱柱型，龙骨通长11.2米，水平有效
长度约为11.2米，
3、艉段：艉段船体大致呈三棱锥型，龙骨通长6.7米，后倾角约
64°，水平段有效长度6米，
船体全长27.5米，龙骨水平有效长度25米，三段所占比例分别为31%、45%、24%，分别最大宽度10.5米，最大船深3.7米，长宽比2.62，宽深比2.83，根据新安沉船的横剖截面线图可以看出，水下部分两侧明显内凹，减少水下部分的截面积，水上部分两侧外凸，增大载货空间，内凹线与外凸线的交点（理论水线），在型深的40%高
度，也就是说：
1、吃水约为型深的40%；
2、水线宽约为全宽的40%；
3、水线长约为主龙骨长+ 艏艉龙骨水平有效长度的40% = 67%，
为全长的61%。

从国内出土的元末泉州福船和新安船的对比可以看出，此数据在宋元明时期的福船体系基本上具有代表性，我的推断建立在以此为母型放大的船型数据。

说回宝船，最大号宝船史载尺寸为：全长140米（44丈），全宽57.6米（18丈），型深不见记载，故按照以上参数推断为20米，那么宝船的长、宽、高最大尺寸为140×57.6×20，水线长宽和吃水尺寸约为85.4×23×8米。

显然全长和全宽并非水线尺寸而是上甲板尺寸，拿这个最大尺寸140×57.6的数据，硬要往从西方船舶体系发展起来的现代船舶排水量计算公式里套，从而得出宝船排水量高达15000至20000吨、甚至数万吨，是极其不科学和不严谨的！
那么能否用水线尺寸来往现代计算公式里套呢？那样，得出的排水量依然很大（三角形截面的方形系数是0.5），达8000吨，这个数据没那么离谱儿，想来是可以接受的……
别急，前面提到，福船的横截面并非标准三角形，而是水线下内凹，水线上外凸，那么其方形系数绝对不应该是0.5，而应该更小，
这里我们取其为0.4，得出的排水量为6400吨……
呼……总算得出个比较靠谱儿的数字，6400吨，虽说西方历史上可能没有出现如此大排水量的木船，不过五千多吨的木船是确切存在的，比较起来看宝船的尺寸还比较可信。

事实就这样被证明了么？
非也！
前文提到，福船的船体可分为三段，艏段、舯段、艉段，其中只有三棱柱型的舯段可以用方形系数来套公式，而三棱锥型的艏段和艉段在套公式得出的排水量基础上，还应当乘上一个修正系数，也就是三棱锥和三棱柱的体积之比，这个想来大家都知道，1/3嘛。

于是，三段分别计算：
艏段：水线宽（23）×吃水（8）×方形系数（0.4）×系数（1/3）×艏龙骨有效水平长度（40）×0.4=393吨；
舯段：水线宽（23）×吃水（8）×方形系数（0.4）×主龙骨有效水平长度（58）=4250吨；
艉段：水线宽（23）×吃水（8）×方形系数（0.4）×系数（1/3）×艉龙骨有效水平长度（30）×0.4=294吨。

别管它水上部分多长、多宽、多高，总计排水量只与水下部分有关，为4937吨，标准排水量就算是5000吨吧，给出上下5%的修正系数，为4500吨至5500吨之间，这个排水量数据怎么样？工业革命之前欧洲人能造出来，几千年对木业有专攻的中国人绝对造的出来，前提是传承没有断绝，永乐年间完全符合这个条件。

横截面水上外凸水下内凹，如此船型设计按照现在的观点来看，那就是完全符合船舶尽量减小水线面、尽量增大运载空间的设计理念，谁还在嘲笑说先进的中国古代造船技术是个骗局？
好吧，有人说140米长的木质龙骨，强度怎么可行？再说哪儿去找这么长的木头，那么我们来计算一下大宝船船体龙骨的尺寸：全长140米，去掉艏楼和艉楼的外漂，船体部分长128米，按照龙骨长度比例分配，艏段长40米、舯段长58米、艉段长30米，所需的龙骨全长分别为44米、58米、34米，这种尺寸的木材……
接下来，是空载排水量和满载排水量的推算：
如之前所言，福船型船舶横截面内凹和外凸交点，是该类船舶正常航行时的水线点，也就是说这个5000吨的排水量数字并非指空载排水量，而是载货、载人之后的排水量，当然也不会是最大排水量，只要不怕龟速前进、不怕干舷太低，吃水完全可以从型深的40%上升为60%，排水量可达8000吨。