1707479240
从13至14世纪起，通过威尼斯旅行家马可·波罗（1254——1324）和周游各地的阿拉伯地理学家伊本·白图泰（1304——1377）的描述，我们对挤满了海船的港口有了清晰的认识。结合欧洲和中国的文献，以及艺术和考古证据，我们能拼凑出14世纪中国典型大型商船的样貌。它们是用松木或杉木板建造的，由铁钉和各种堵缝材料加以固定，内部还有水密舱壁。它们装备4至6根桅杆，以及用帆布和席子制作、用吊杆加固的复合风帆。船身略显弯曲，但是船身没有龙骨，船尾是宽阔的立板或横梁，以便轻易地安装尾舵。尾舵的发明似乎至少可以追溯至公元4世纪。如果与主风帆连接起来，尾舵就能使中国帆船根据风力和风向调整位置，船只转向快捷而准确，比阿拉伯和西方传统的标准索具、滑动龙骨或活动披水板等技术更加先进，从而使海员们更容易借助风力迅捷精确地调整方向。
1707479241
1707479242
现代海战的发端
1707479243
1707479244
16世纪，欧洲发展出了新式战舰。它们被设计成一个射击平台，目的是远距离炮击敌人。因此，近代的早期战舰设计者一味追求向敌人发射尽可能多的炮弹。战舰由多层甲板建造而成、重心低而且异常坚固。战术发展为利用宽阔的射击面，实现多门大炮进行发射。无论在海上还是陆地，“战术原则”就是使战舰驶过目标，然后从合适的距离进行威力强大的炮击。
1707479245
1707479246
海战面貌发生变化的著名例子是1588年企图入侵英国的西班牙“无敌舰队”被打败。当时英国拥有大约100艘战舰，主要是武装商船，其中包括大量的私掠船。英国舰队的船长是弗朗西斯·德雷克（Francis Dranke）这样的人，他们与海盗战斗的经验异常丰富。英国还有19艘作为海军指挥核心的军舰。这些船是大型的快速帆船，装载了足够多的大炮。英国船只的机动性强于西班牙的“无敌舰队”。英国舰队大炮的射程、威力和数量也强于西班牙舰队。西班牙舰队由地中海式的单层甲板大帆船、战舰、武装商船和大型船只组成，企图沿着英吉利海峡航行，逆着盛行的西南风，从低地国家征集和运输大量军队到英国。西班牙缺乏统一行动的基础，军舰缺乏足以牵制英军的远程武器；西班牙指挥官对于面对数量庞大、装备精良的敌军舰队，开展如此大规模且复杂战争所产生风险的认识也不够充分。
1707479247
1707479248
1707479249
1707479250
1707479251
欧洲新式战舰
1707479252
1707479253
17世纪，欧洲各国普遍使用装配有重型武器的风帆战列舰，这种战舰低舷、横帆，设有多层火炮甲板，可以装载数十门甚至上百门大炮，作战时多艘战舰排成一列，从而发挥出极强的火力优势。
1707479254
1707479255
除了自己的战船和航海技术优势外，英国的胜利有一半得益于天公作美、敌人的战略拙劣。尽管如此，这场战争为后人提供了一种海战的经验，这种经验将在欧洲新兴海军强国的海上冲突中变得司空见惯。为特定目的建造的、装载了高效火炮的战舰的好处已有目共睹，从海上进攻拥有强大海军之敌人的难度也昭然若揭。
1707479256
1707479257
从17世纪到18世纪，欧洲大国海船的吨位和火力都在不断增长。17世纪法国和英国舰队的大战舰都装载了50、60甚至70门大炮，排水量达到2 000吨。到19世纪中叶，一线作战的军舰可以装载130门大炮，排水量达到3 000吨。19世纪开始采用钢铁和蒸汽动力，20世纪开始采用柴油机动力，真正的巨无霸战舰得以建造出来，排水量达到5万吨。后膛式的高速发射火炮使它们能够进行远距离攻击。制导导弹和飞机进一步扩大了作战双方之间的距离，但是军舰作为移动炮台的原则基本没变。
1707479258
1707479259
蒸汽动力
1707479260
1707479261
蒸汽动力船舶的到来并未使航海技术在一夜之间发生革命性变化。经过几个世纪的船舶设计和航海技术改进，再加上航海者的高超技巧，意味着蒸汽动力必须大幅度改进，才能挑战风帆的主导地位。早期蒸汽轮船是由明轮驱动，这是一种推进方法，为罗马人所熟知。12至13世纪，中国人也偶尔使用过这种方法。
1707479262
1707479263
18世纪末，蒸汽轮船起初在法国、美国和苏格兰的湖泊、内河和运河中进行试验。人们传统上认为，第一艘实用的明轮蒸汽船的建造者是威廉·赛明顿和帕特里克·米勒。1801年至1802年，他们的“夏洛特·邓达斯”号（以它的贵族资助人邓达斯勋爵命名）在苏格兰的福斯克莱德运河上牵引驳船，但是由于人们担心它的冲积物会损坏河岸，遂将其废弃直至生锈腐烂。克莱德运河见证了另一艘明轮蒸汽船“阿盖尔公爵”号的航行，它于1814年完成了经都柏林和普利茅斯到达伦敦的海上航行。19世纪20年代，蒸汽轮船航行于世界各地的内河和大海，作为远洋船只，它们需要凭借相对较薄的船体容纳庞大的燃料、引擎、锅炉和螺旋桨等，因此仍然存在劣势，这些因素意味着它们不一定超过帆船，特别是在长途的贸易和军事行动方面。
1707479264
1707479265
为20世纪大型、快速的商船和军舰的发展铺平道路的革新是螺旋桨。像日后出现的发动机一样，这种驱动蒸汽引擎动力的方法，仍然是世界各地的主要使用方法。它的起源非常普通。1836年，一位名叫弗朗西斯·佩蒂特·史密斯的农场主使用从一个船模上拆下的螺旋桨给一艘小火轮作动力，使其从泰晤士河口航行到福克斯通。由于得到财政资助和工程技术支持，史密斯创立了“螺旋桨公司”。1843年，该公司的“阿基米德”号证明那种动力系统能在蒸汽轮船上使用，杰出的I.K.布伦奈随后设计出了适合螺旋桨的钢铁蒸汽轮船。1843年建造的“大不列颠”号航速为9节，速度太慢，甚至赶不上货船。直到1845年，英国海军部才认识到螺旋桨的优势，皇家海军装备了螺旋桨的“响尾蛇”号与同样尺寸和引擎功率的传统明轮蒸汽船“阿勒克图”号进行对抗赛。后者被甩到了船尾，这有力地证明了螺旋桨的强大。尽管守旧者反对在吃水线以下刺穿船体以便驱动更快，蒸汽驱动的螺旋桨还是成为皇家海军铁甲舰的标准动力。
1707479266
1707479267
为了能够在全世界的商业航行和海战中有效地取代帆船，蒸汽驱动的螺旋桨轮船还需要更多改进。引擎必须更小、效率更高，特别是主要燃料煤炭既庞大又沉重。据估计，1850至1870年，世界蒸汽动力的船舶数量占比大约从15%增加到50%。此后蒸汽轮船成为主要商船。铁壳船建造技术的发展始于19世纪，因为工业革命的技术革新使钢铁变成了适合建造大型构件的材料。到19世纪80年代末，全世界的货船中有大约1/4是帆船。然而，尽管钢铁制造的蒸汽轮船的体积、速度和普及程度都在提高，人们仍然在建造帆船，其中不乏一些知名的大帆船，帆船仍在跨越大洋的贸易航线上贡献着自己的力量。
1707479268
1707479269
1850至1875年间，英国的蒸汽轮船急剧增加。1850年时英国的蒸汽轮船已经占世界蒸汽轮船总吨位的25%，到1880年时，英国所占的比例已经超过50%。从贸易方面来看，英国及其殖民帝国主宰了海上世界。当时世界上的远洋轮船几乎都去过英国或英国控制的海港。
1707479270
1707479271
19世纪初，铁甲舰正处于试验阶段。第一艘正式的铁甲舰是1860年下水的皇家海军“勇士”号。19世纪的最后25年，世界海军大国都逐渐用钢铁制造的蒸汽军舰取代了木制帆船。
1707479272
1707479273
1707479274
1707479275
1707479276
螺旋桨蒸汽轮船
1707479277
1707479278
螺旋桨蒸汽动力船舶是20世纪初航海技术的又一次新变革，图为1845年英国明轮汽船“阿莱克托”号与螺旋桨汽船“响尾蛇”号的竞赛。螺旋桨具有航速快、效率高的优点，“响尾蛇”号能够逆着“阿莱克托”号的引擎和划桨方向，拖着它走。
1707479279
1707479280
港口
1707479281
1707479282
最早的海运不需要什么特别的陆地设施，但是当古代各个文明开始经常性地进行贸易后，它们建设了港口，以便船只停泊。人们在印度发现了最早的人工建造码头的证据。在孟买湾的拉合尔，考古学家发现了公元前第三个千年用泥砖砌成的矩形水池和码头。在印度杜瓦卡尔（Dvaraka）的水下考古遗址中，发现了公元前15世纪的港口遗存。在差不多同一时期的埃及，还有关于造船厂的文字证据。到公元前第一个千年末期，古代地中海和印度洋地区的大型沿海城市很可能都建造了码头和船坞。在较短时间里，拥有装卸器具、货栈、办公场所的建筑和设施在世界很多港口都出现了。虽然海运的改进使得港口技术的规模和实质发生了合理的变化，但是诸如码头和货栈等基本特征在几世纪里没有发生根本改变。前工业社会港口与现代社会港口的最大差异或许是规模。现代油轮和集装箱货轮经常停泊在面积相当于一个小城镇的港口。有一点必须强调，那就是在前工业时代，大多数海岸贸易港口与它们繁荣的农业和商业腹地之间是相互依赖的。马赛港就把法国的乡村和城镇与地中海联系起来。亚历山大港不仅为尼罗河谷地服务，而且也为近东各国服务，后者通过古代横穿沙漠的商队路线与各地建立了联系。拥有罗索尔和布罗奇作为港口的孟买湾为古吉拉特地区、印度河流域、北印度的粮食和棉花产区提供了良好的出海口。如果向北部内陆延伸，那么人们就可以进入中亚的主要商道。长江口一直是中国中部地区大量财物的主要进出口通道。为了贸易或者海战需要而控制港口具有巨大的战略意义。许多战争的爆发常常是为了争夺港口的出入权。
1707479283
1707479284
对港口产生重大影响的另一种现代化发展是货物和商品入港和出港方式的变化。公元前第一个千年，地中海沿岸地区、印度和中国都出现了连接主要港口与内陆中心的运河。但是，铁路与公路是工业时代的典型特征。它们的发展意味着人口和产业能够布局在远离服务于它们的海港。世界各地许多主要的贸易港口因此走向衰落，经常与提供贸易需求的船员进行交往联系的人口比例也下降了，即使曾经极度依赖航海业的英国也不例外。
1707479285
1707479286
发现海路
1707479287
1707479288
真正的航海技术包括在看不见陆地时能使船只从一个地方航行到另一个地方。在两个相互能看见的地方之间航行比较容易，但是当看不见地平线时，水手就必须用其他方法来确定航向。在不依赖航海图和仪器的情况下，最简单的方法就是“航位推测法”。简而言之，它是对一艘船只出发后的航行距离和方位的持续估算。即使一位船长对自己的船舶了如指掌，他也无法控制由于海况、洋流和风向而引起的航速和航向变化。利用“航位推测法”能比较可靠地在远海航行几百英里[2]，虽然累积的误差很可能导致在长途航行中无法到达目的地。关于目的地的位置和航线上的海洋特性，水手了解得越多越好。
1707479289