锚泊原理
从锚具选材来看，同等体量的铁锚比重显然要比石碇及木爪石碇重得多，所以从单位锚重的系船能力来看，铁锚要优于其他锚具。
从铁锚的构造来看，除了锚爪以外，铁锚还配备有强度高、弹性好、易收存的锚链，并且在一般情况下，船只准备的锚链长度也要远超于水深。
从锚泊原理来看，这也增强了船只的碇泊能力，就锚爪而言，并非一般人所理解的那样通过锚爪钩住水底的石头，因为 锚爪在石质底质的锚抓力几乎为零，只有在泥地或泥沙底质上锚的抓力才发挥出来。
在抛锚时，会放多一段锚链贴近海底，这使得锚身得以平躺在海底，当波浪或水流冲击船身时，锚爪得以深深抓入海底，产生有效的抓力，再加上锚链与海底的摩擦力及自身重力，三者共同发挥出最佳的锚力，为船只的稳定停泊和水上安全提供可靠保障。
挂锚位置
从铁锚的安放位置来看，以 船艏的效果最佳，当船头铁锚抛入水中时，船体在抵御水流及波浪的冲击力最强，所以在海船图像上，经常可以在船头看到挂着一两个大铁锚。
当然，也有在 船尾下锚的情况，在河道中，当船只顺流行驶出现停泊情况的，在船尾抛锚能有效地保障船只安全且不会转向。
在台北故宫博物院所藏的《清院本清明上河图》上，就可以发现船艏、船尾均有挂置船锚的情况，船尾的四爪铁锚挂置有悬挂也有倒挂等不同情形。收藏于辽宁省博物馆的清代《姑苏繁华图》中，也可以看到船尾悬挂两根四爪铁锚的景象。
《清院本清明上河图》船艏挂锚图1
《清院本清明上河图》船艏挂锚图2
《清院本清明上河图》船艏挂锚图3
《清院本清明上河图》船尾挂锚图4
《清院本清明上河图》船尾挂锚图5
《清院本清明上河图》船尾挂锚图6
《姑苏繁华图》中船艏挂锚图1
《姑苏繁华图》中船艏尾锚图2
《姑苏繁华图》中船尾挂锚图3
《姑苏繁华图》中船尾挂锚图4
铸铁为锚
铁锚自产生以后，由于原料来源及锻造技术等问题，并未马上普及，直到明代这个问题才得到很好解决，这才逐渐替代了木爪石碇和带杆木锚，成为海船的碇泊标配。
刊刻于明崇祯十年（1637）的《天工开物》，为宋应星所撰，该书在“冶铸” “锤锻”“舟车/艚舫”等篇中，分别提到四爪铁锚的锻造工艺、锚爪的焊接方式及铁锚的使用情况。
在该书卷十“锤锻·锚”篇中，详细记录了四爪铁锚的制作过程：
“凡舟行遇风难泊，则全身系命于锚。战船、海船有重千钧者，锤法先成四爪，以次逐节接身。其三百斤以内者，用径尺阔砧，安顿炉旁，当其两端皆红，掀去炉炭，铁包木棍夹持上砧。若千斤内外者，则架木为棚，多人立其上共持铁链。两接锚身，其末皆带巨铁圈链套，提起捩转，咸力锤合。合药不用黄泥，先取陈久壁土筛细，一人频撒接口之中，浑合方无微罅。盖炉锤之中，此物其最巨者。”
“凡舟行遇风难泊，则全身系命于锚。战船、海船有重千钧者，锤法先成四爪，以次逐节接身。其三百斤以内者，用径尺阔砧，安顿炉旁，当其两端皆红，掀去炉炭，铁包木棍夹持上砧。若千斤内外者，则架木为棚，多人立其上共持铁链。两接锚身，其末皆带巨铁圈链套，提起捩转，咸力锤合。合药不用黄泥，先取陈久壁土筛细，一人频撒接口之中，浑合方无微罅。盖炉锤之中，此物其最巨者。”
《天工开物》卷十“锤锻·锚”篇
在传统的炉锤作坊中，铁锚算得上体量较大的锻造物件，这也对其锻造工艺提出较高的要求。
在铁锚的锻造过程中，需要先锤制四个锚爪，然后再将锚爪逐一接在锚身上。 对于体量达上千斤的铁锚来说，则需要事先搭建一个木棚，这样方便多人都站在棚上一齐握住铁链，同时便于众人按需要使其转动，这也便于人们合力将锚的四个铁爪逐个锤合上去。
就接合锚爪时使用的“合药”来看，用的并不是一般的黄泥，而是用筛过的旧墙泥粉，这样一边锤合一边将药粉撒在接口上，接口就不会有微隙了，这种方式应该也是经验之法，因为陈年壁土日久返硝，硝作为氧化物遇热分解，释放出的氧气可以提高铁件的温度，这样就便于锻接。在该书中还配有“锤锚图”，形象生动地展现了古代四爪铁锚的锻造过程。
《天工开物》锤锚图
在卷九的“舟车/艚舫”篇中，则写到船只的铁锚配备及使用方式：
“凡铁锚所以沉水系舟，一粮船计用五六锚，最雄者曰看家锚，重五百斤内外。……锚爪一遇泥沙，扣底抓住。十分危急，则下看家锚。……风息开舟，则以云车绞缆提锚使上。”
“凡铁锚所以沉水系舟，一粮船计用五六锚，最雄者曰看家锚，重五百斤内外。……锚爪一遇泥沙，扣底抓住。十分危急，则下看家锚。……风息开舟，则以云车绞缆提锚使上。”
三宝公的镇海针：石湖四爪铁锚出水始末
1981年，福建省泉州海外交通史博物馆在泉州湾进行水下考古调查时，从石湖港渔民口中得知在距离林銮渡约300米的水域下网捕鱼，渔网经常被刮破，当地渔民将这片水域称为 “铁麻篱”(应是“铁锚儿”的转音)。
从渔民下水后对水下凸出物的探摸，应该是一根铁锚杵在海中，按照当地耆老及渔民的口述，传说当年“三宝公”郑和下西洋时，船队在经过泉州湾时遇到台风，一时浪涛激涌，“三宝公”见状立即下令将一根“镇海针”投入海中，随即风浪平息，船队得以保全。
泉州海交馆组织人员进行水下考古探摸
泉州海交馆的考古人员在对当地水域进行调查中，发现该四爪铁锚出水地点满潮时水深约6米，退潮时近2米，在古代水深则当不止此数。经过水下考古探摸，打捞出一件四爪铁锚，铁锚在水下的情况则是被横埋在0.5-1.5米深的海泥中，只有一爪露出泥面约0.3米，即使退潮时也在水下，人眼看不见。
石湖四爪铁锚出水现场
这杆四爪铁锚出水时除锚爪尾尖和锚杆首部有残损外，形状基本完整。由于长期沉埋海底，受海水腐蚀，锚身表面已被氧化，并形成了厚度达5-6厘米的致密锈层。经过测量，这杆四爪铁锚残高2.78米，锚杆残长2.68米，径0.17米；锚爪间最大距离2.18米，锚爪径0.14 米，总重量达758.3公斤。
按照泉州沿海民间传统的比配公式(船载量1吨比配铁锚重量2公斤) 计算，配备这种体量铁锚的海船载重量近400吨，船只规模远超泉州湾出土的宋代海船。
石湖出水四爪铁锚，泉州海外交通史博物馆藏
经采样送往福建省机械研究所进行光谱分析和化学分析检测，发现该铁锚材料为熟铁，含碳量接近于工业纯铁，即在制造过程中曾经进行过锻造处理。按照平静水域中钢铁表面的腐蚀速度，一般为每年0.08-0.12毫米，综合来看， 该铁锚经历的岁月已有五百多年，即沉入海底的年代不晚于明初。
结合相关史实及在地资料分析，当地渔民的传说具有一定的史实基础，这具古锚有很大可能是郑和船队的遗物。在1597年罗懋登的著述《三宝太监西洋记通俗演义》中，也有一张铁锚插图，其形制与石湖所发现的四爪铁锚十分相近。
《三宝太监西洋记通俗演义》铁锚插图
藏在泉州海交馆里的铁锚家族
泉州海外交通史博物馆作为我国首个反映古代海外交通历史，以及由此引发的各种经济、文化交流为主题的海事博物馆，除了保存有国家级文物宋代沉船及其大量伴随出土物外，还收藏着数十根石、木、铁等不同材质的古代锚具。
泉州海交馆收藏的铁锚家族
古船馆收藏的四爪铁锚
其中铁锚有单齿铁锚、双齿铁锚、四爪铁锚、海军锚、单爪锚、两爪锚、舌形锚及霍尔锚等，成为 我国博物馆中收藏铁锚种类最为齐全的博物馆之一。这些不同样式的铁锚，也述说着我国古代船锚家族的发展历程，是泉州作为古代重要港口的实物见证。
在13世纪穆斯林手稿《阿尔哈里发手记》中，也绘制有当时的航行于印度洋海域的阿拉伯船只，通过画面我们可以清楚地看到船体的造型、观察台、双柱桅、船尾舵等，更为重要的是在船头也挂有一根四爪铁锚，这就为中外船锚的传播交流提供了宝贵了图像资料。关于中外船锚的相互影响，尤其是具体的传播时间及路径，则是另一篇文章需要解决的问题。
阿拉伯船只上的四爪铁锚
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参考文献：
1. 郭雍：《泉州湾打捞到两具古代大船锚》，载《文物》1986年第2期。
2. 姚梓：《从石锚到铁锚》，载《航海》1991年第1期。
3. 王正书：《上海南汇海滨出土铁锚》，载《文物》1981年第6期。
4. 明•宋应星撰：《天工开物》，日本早稻田大学所藏钞本。
5. [美]I.A.唐涅利著，陈经华译，陈延杭、王锋校《中国木帆船》，刊载福建省泉州海外交通史博物馆编：海交史研究丛书（一）《<唐船图>考证•中国船•中国木帆船》，海洋出版社，2013年。
6．龚昌奇：《中国古代船锚浅谈》，载《龚昌奇船史研究文选》，武汉理工大学出版社，2017年4月。
7. 王冠倬编著：《中国古船图谱》（修订版），生活·读书·新知三联书店，2011年5月。
来源 ▏博物馆文学菌
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