Những đổi mới trong ngành đóng tàu của Trung Quốc: khoang kín nước, thanh nẹp, bánh lái ở đuôi tàu

🔩 Vách ngăn kín nước: Một cải tiến kết cấu có tầm ảnh hưởng lâu dài

Vách ngăn kín nước chia thân tàu thành các khoang kín, nhờ đó nước tràn vào một khoang không nhất thiết khiến cả con tàu bị chìm. Nguyên lý này được ghi nhận trong ngành đóng tàu Trung Quốc từ ít nhất thế kỷ 2 SCN, dựa trên các nguồn văn bản được Joseph Needham phân tích và bằng chứng vật chất từ những thân tàu được khai quật, trong đó có tàu Quảng Châu (thời nhà Tống, khoảng thế kỷ 13 SCN).

Công nghệ này không xuất hiện trong các ghi chép về ngành đóng tàu châu Âu cho đến cuối thế kỷ 18, khi nó được đưa vào sử dụng sau những quan sát trực tiếp về tàu Trung Quốc. Theo các hồ sơ lưu tại Bảo tàng Hàng hải Quốc gia ở Greenwich, kỹ sư hải quân Anh Sir Samuel Bentham đã đề xuất sử dụng kết cấu vách ngăn cho tàu Hải quân Hoàng gia vào năm 1795, dẫn thực tiễn Trung Quốc làm điểm tham khảo.

Khoảng cách giữa thời điểm Trung Quốc áp dụng công nghệ này (khoảng thế kỷ 2 SCN) và thời điểm châu Âu áp dụng (cuối thế kỷ 18) là khoảng 1.600 năm. Các học giả, trong đó có Needham, đã lưu ý khoảng cách này nhưng không đưa ra một cách giải thích duy nhất; cách lý giải có khả năng nhất là công nghệ vẫn nằm trong các truyền thống đóng tàu Trung Quốc và Đông Nam Á, mà không được những người đóng tàu Ả Rập hoặc châu Âu từng tiếp xúc với nó qua hoạt động thương mại tiếp nhận.

⛵ Buồm có thanh nẹp: Thu buồm mà không cần leo lên cao

Buồm lug có thanh nẹp hoàn chỉnh — trong đó các thanh nẹp tre nằm ngang được khâu vào buồm ở những khoảng cách đều nhau — cho phép thu nhỏ diện tích buồm ngay từ boong tàu bằng cách hạ từng mảng riêng lẻ, mà không cần thủy thủ trèo lên cột buồm. Thiết kế này được ghi chép trong các nguồn tư liệu Trung Quốc từ thế kỷ 3 SCN và vẫn là đặc điểm tiêu biểu của hệ thống buồm tàu mành Trung Quốc như cách chúng ta biết ngày nay.

Những lợi ích thực tế rất đáng kể: một thủy thủ đoàn nhỏ hơn có thể điều khiển diện tích buồm lớn hơn, đồng thời buồm có thể được điều chỉnh nhanh chóng khi điều kiện thay đổi. Các hoa tiêu Ả Rập đi trên những tuyến đường Ấn Độ Dương từ thế kỷ 8 SCN trở đi được ghi nhận là đã tiếp nhận một số yếu tố trong kỹ thuật buồm của Trung Quốc, dù mối quan hệ chính xác giữa hệ thống buồm có thanh nẹp của Trung Quốc và buồm tam giác Ả Rập vẫn là chủ đề tranh luận học thuật.

Điều được ghi nhận là nguyên lý thanh nẹp — sử dụng các cấu kiện ngang cứng để kiểm soát hình dạng buồm — xuất hiện trong các tư liệu Trung Quốc sớm hơn bất kỳ truyền thống hàng hải nào khác. Theo sử gia hàng hải G.J. Marcus và những người khác, liệu đây là sự phát minh độc lập ở nơi khác hay là sự lan truyền từ thực tiễn Trung Quốc vẫn là một câu hỏi bỏ ngỏ trong giới học thuật.

🧭 Bánh lái đuôi trên trục dọc: Điều khiển từ trung tâm

Trước khi có bánh lái đuôi, các tàu được điều khiển bằng một mái chèo bên mạn — một mái chèo gắn ở phần tư phía sau của thân tàu và đặt nghiêng xuống nước. Bánh lái đuôi trên trục dọc, được lắp trên đường trung tâm ở phía đuôi tàu, mang lại khả năng kiểm soát hướng chính xác hơn và hoạt động hiệu quả hơn trong thời tiết khắc nghiệt. Nó được mô tả trong các mô hình mộ táng bằng gốm của Trung Quốc từ thời nhà Hán (206 TCN – 220 SCN), khiến đây trở thành một trong những ví dụ sớm nhất được ghi nhận về công nghệ này ở bất cứ đâu trên thế giới.

Bánh lái đuôi xuất hiện trong các ghi chép hàng hải châu Âu từ khoảng thế kỷ 12 SCN, trước hết trên các tàu Bắc Âu rồi sau đó trên các tàu Địa Trung Hải. Cơ chế truyền bá chưa được xác lập chắc chắn; các trung gian Ả Rập đi trên các tuyến đường Ấn Độ Dương là phương thức được đề xuất phổ biến nhất, nhưng bằng chứng tư liệu trực tiếp về sự truyền bá còn hạn chế, theo Tàu thuyền và Nghệ thuật đi biển trong Thế giới Cổ đại của Lionel Casson (1971).

Điều mà trình tự thời gian cho thấy là bánh lái đuôi đã được sử dụng ở Trung Quốc khoảng 1.000 năm trước khi xuất hiện trong các nguồn tư liệu châu Âu. Liệu khoảng cách này phản ánh sự truyền bá, sự phát minh độc lập hay thiên lệch do những tư liệu còn tồn tại tạo ra vẫn là câu hỏi được các sử gia hàng hải tiếp tục nghiên cứu.

🌊 Những công nghệ này đã lan truyền như thế nào: Vai trò của các trung gian Ả Rập

Mạng lưới thương mại Ấn Độ Dương, hoạt động từ ít nhất thế kỷ 1 SCN, kết nối các cảng Trung Quốc với các thương nhân Ả Rập, Ba Tư, Ấn Độ và Đông Phi. Từ thời nhà Đường (618–907 SCN) trở đi, các hoa tiêu Ả Rập đi trên mạng lưới này đã tiếp xúc với tàu Trung Quốc tại những cảng như Quảng Châu, Tuyền Châu và Hàng Châu, đồng thời được ghi nhận là đã tiếp nhận một số yếu tố trong thực tiễn đóng tàu và hàng hải của Trung Quốc.

Tàu dhow — loại tàu chủ đạo của người Ả Rập trên Ấn Độ Dương — kết hợp những yếu tố mà các sử gia hàng hải cho là chịu ảnh hưởng của Trung Quốc, bao gồm cấu hình nhiều cột buồm và việc phân chia khoang hàng. Mức độ ảnh hưởng chính xác của Trung Quốc đối với ngành đóng tàu Ả Rập vẫn còn gây tranh luận; một số học giả, trong đó có Needham, cho rằng đã có sự vay mượn trực tiếp đáng kể, trong khi những người khác thiên về khả năng phát triển song song do các điều kiện hàng hải tương tự thúc đẩy.

Điều được ghi nhận là các thương nhân Ả Rập đã đóng vai trò trung gian chính giữa tri thức hàng hải Trung Quốc và châu Âu trong thời kỳ trung cổ. Những công nghệ xuất hiện trong các ghi chép Trung Quốc từ những thế kỷ đầu SCN và trong các ghi chép châu Âu từ thế kỷ 12 trở đi đã đi qua một mạng lưới mà các hoa tiêu Ả Rập luôn hiện diện.

⚖️ Những điều ngành đóng tàu Trung Quốc chưa giải quyết được

Ngành đóng tàu Trung Quốc được tối ưu hóa cho điều kiện ở Biển Đông, Hoa Đông và Ấn Độ Dương: vùng nước ven biển tương đối nông, gió mùa có tính quy luật và các tuyến đường men theo bờ biển thay vì vượt đại dương. Dạng thân tàu đáy phẳng hoặc mớn nước nông phù hợp với những điều kiện này lại kém hiệu quả hơn trong vùng nước sâu và điều kiện sóng lớn của Đại Tây Dương.

Các tàu châu Âu có sống tàu sâu, được phát triển cho điều kiện Đại Tây Dương, phù hợp hơn với kiểu vượt đại dương đã đặc trưng cho hoạt động thám hiểm của châu Âu từ thế kỷ 15 trở đi. Đây không phải là vấn đề truyền thống này vượt trội hơn truyền thống kia, mà là những giải pháp khác nhau cho các bài toán hàng hải khác nhau — một điểm được sử gia hàng hải Robert Gardiner nêu trong Những con tàu sớm nhất (1996).

Những công nghệ mà ngành đóng tàu Trung Quốc đóng góp cho lịch sử hàng hải toàn cầu — vách ngăn, buồm có thanh nẹp và bánh lái đuôi — đã giải quyết các vấn đề về an toàn hàng hóa, hiệu quả của thủy thủ đoàn và khả năng kiểm soát hướng đi, vốn có ý nghĩa đối với mọi truyền thống hàng hải. Ở bất cứ nơi nào được tiếp nhận, chúng đều nâng cao độ an toàn và hiệu quả của tàu, bất kể nguồn gốc của tàu.

Mô hình tàu mành Phúc Thuyền Trung Quốc — Gỗ hồng sắc chạm khắc thủ công, ba cột buồm — Cấu hình ba cột buồm của Phúc Thuyền được ghi chép trong các tư liệu hải quân miền nam Trung Quốc từ thời nhà Tống; mô hình thủ công này tái hiện dạng thân tàu và kết cấu buồm bằng kỹ thuật ghép mộng gỗ hồng sắc chạm khắc thủ công.