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文/晉雲之
編輯/晉雲之
中國古代的起重機械可以追溯到公元前2000年左右的商朝時期,當時,人們已經使用簡單的起重機械來進行建築和水利工程,隨著時間的推移,起重機械在中國歷史上的應用範圍逐漸擴大,形式也多種多樣。
運輸起重機械起源很早,並都得到迅速發展,許多運輸起重機械與人民生活直接相關,自然受到他們的高度重視。
帝王和高官格外重視某些發明,他們投入大量的財力和物力進行開發和改進,這些發明具有極高的水準;也有些發明如指南車、木牛流馬等,歷來為史家和學者重視,爭論也頗多,至今仍備受關注。
在機械里,有些是專門用於運輸的,例如戰車,戰車在古代既是一種運輸工具,也是一種戰爭器械,可謂是中國古代文化的瑰寶之一。
車輛的形成,車輛出現的時間
車輛是重要的運輸機械,它的出現是機械史上的大事,車輛與人們生活、勞動密切相關,因而歷代古籍對此記載較多。
對車輛出現的年代有不同的說法,三國時蜀漢譙周著的《古史考》及清代陳夢雷等輯的《古今圖書集成》上,都說是「黃帝作車」;而戰國史官撰寫的 《世本》記述「奚仲作車」;也有說法認為, 奚仲是夏代的「車正」(掌管車的官員)。
如把這些說法綜合起來,則可以理解為黃帝時代創製車,而奚仲對車作了改進,若以「黃帝作車」為據,則車已有約4600年的歷史。
車輛形成的原因
有不少古籍對車的發明作了仿生的解釋,如《通典》說,「睹蓬轉而為輪「(蓬即飛蓬或蓬草,是一種植物,枯後斷根,隨風飄動),綜合以上說法,可認為受蓬草的啟發創製車,「以利天下」。
車輪的變化
從車輪的變化可看出車形成的過程,開始時藉助滾子搬運重物,這種方法約在新石器時代晚期出現,但這種方法既慢又較麻煩,需不斷向前移動滾子。
後來把滾子裝在重物下,構成了車,最初的車輪過於簡單,強度也不高,之後將車輪稍作加固。
這類車輪,不論加固與否,都被稱作輕,再後出現代輪輻的車輪,製造水平更高,在山東嘉祥出土的漢代畫像石上有製作車輪的圖,明代成書的《三才圖會》中有製作車輪的圖。
古代機械一般用木材製作,因而木工門類很多,如農業機械、手工業機械、船隻、 建築、橋樑,等等,與其他行業木工製作相比,車輛製作的要求較高,難度較大,秦陵銅車馬。
車輛製造技術的提高,使各行各業的設備更精良,也促進了各行各業的發展,筆者研製室也把製作車輪和古車,作為培訓復原製作人員的內容。
車輛的應用與發展
車形成後,因需求大而發展迅速,古代有各種類型的車輛,其大小、形狀、繁簡、製造方法都不同,名稱很多且不統一,隨地區、年代亦有區別。但各種車輛的寬度一般小於2米,這是由道路的寬度所決定的。
車輛按用途分,有如下幾種:較為講究的載人車;多用於民間運輸,有時也用於載人的載貨車。
以作戰為目的的戰車, 一些特殊用途的車輛,如儀仗車(包括指南車、記里鼓車等),只供嬪妃在後宮使用的羊車,表演用的雜技車,以及少數民族首領用的車輛等。
特殊用途的車輛種類很多,不勝枚舉,僅清朝皇帝出行使用的車輛就有五種之多。
按車輛的動力分,有動力多為牛的民間車輛,動力多為馬的戰車、載人車等。
戰車常用四匹馬拉,能滿足戰車快速奔跑的要求。
如果按車輛的輪數分,有常用的兩輪車,也有獨輪車,大型車輛及安車則用四輪。
按車輛的車轅數分,多為兩轅車,也有獨轅或三轅車,有的車輛上面有篷蓋,這種車輛比較考究。
獨輪車與木牛流馬
獨輪車和木牛流馬都是機械史上的重大問題,獨輪車也稱「小車」「鹿車」,是用硬木製造的手推單輪小車。
獨輪車提高了車輛的適應性和機動性,降低了車輛製造的複雜程度與生產成本,擴大了車輛的使用範圍。
1.獨輪車的起源
西漢劉向《孝子圖》中董永的故事,給出了獨輪車出現的可靠依據,故事大意是:西漢人董永,貧寒喪母,與父相依為命,他用「鹿車」將老父載到田頭, 邊耕作邊照顧。
父亡後為安葬,去債主家幹活抵債,途遇一女子,自願相許,並同到債主家,女子只用「一旬」即十天的時間,織了三百匹絹助他還債。
後兩人回家,到當初相遇處,女子自稱天女,因其孝,被派相助,債已還,即告別,便冉冉升上天去。
因董永是傳說中的大孝子,古籍上有關他的記述特別多,評話、傳奇、戲復原研究董永載父用的「鹿車」即是獨輪車,有處漢代畫像石上繪有董永故事,其中山東嘉祥漢武梁祠的圖案。
董永之父,坐在獨輪車上,左手執杖右手向前指,而身旁便是董永,援樹欲上者,應是看熱鬧的小孩。左上方懸在空中的,即飛天的七仙女,這幅畫把不同時間發生的事都放在一起, 然而圖中可看到最早的獨輪車,證實了獨輪車的早期名稱即「鹿車」。
獨輪車的應用與類型
獨輪車在漢代出現後,應用廣泛,是山路、 小徑上重要的運輸工具,除鹿車和樂車外,其名稱還因時因地有所不同,有手推車、小輪、土 車、羊角車、羊頭車子、雞公車、江州車子等 獨輪車有不同的種類,要弄清木牛流馬,首先要了解獨輪車的分類。
獨輪車可按中間有無車輪架分,有車輪架的獨輪車,車輪高大,車身重心低、較穩定,但製造不便;無車輪架的獨輪車車輪較小,車身在年輪之上,重心較高、不穩定,卻易於製造。
獨輪車可按有無前轅分,有前轅的獨輪車 , 車身較大 , 載重量也較大 , 車可用人畜來拉;無前轅的獨輪車,車身較小,載重量較小,車前不用人畜拉運輸起重機械車輪架和前轅有多種組合形式。
既無車輪架又無前轅的獨輪車,尺寸較小,輪高不宜超過70厘米,以免重心過高不易駕駛,車身寬為70~80厘米,以推車人兩手張開的寬度為準。
有車輪架但無前轅的獨輪車稍大;既有車輪架又有前轅的獨輪車最大,車輪的直徑 和車身寬度都有八九十厘米,這種獨輪車有時還用圓弧形的木頭來加寬車身,車身可達1米。
木牛流馬——特殊的獨輪車
三國時,因蜀魏戰爭需要,諸葛亮與蒲元等人研製了運送軍糧的木牛流馬,成為流傳千古的美談。
木牛流馬歷來引人關注,自南朝祖沖之(約公元5世紀)起至現代, 一直有人孜孜不倦地研究它,自古以來對於木牛流馬形成了多種不同觀點,由於各自所據的史料不同,分歧很大,這些分歧意見歸納為以下四種。
(1)認為木牛流馬即是獨輪車
古籍《宋史》《事物紀原》及《歷代名臣奏議》等記述持此說,李約瑟《中國科學技術史》認為木牛流馬是獨輪車,劉仙洲《中國古代農業機械發明史》述:「所謂木牛流馬,就是以後的獨輪小車了。」
(2)認為木牛流馬是奇異的發明
宋代《太平御覽》未將木牛流馬收入「車部」,而將其歸於「巧部」,此歸類反映了編纂者持這一觀點。
此觀點由於小說《三國演義》對木牛流馬繪聲繪色的描寫及普及讀物的傳播而廣為人知。
(3)認為木牛是獨輪車,而流馬是四輪車
《諸葛亮集》《通典》《資治通鑒》等古籍中,皆載有制「木牛流馬法」,其中「流馬尺寸之數」段提到流馬有前後兩軸。
宋代陳師道《後山叢談》說:「蜀中有小車獨推,載八石,前如牛頭,又有大車四人推、載志五十石,蓋木牛流馬也。」古代大車即大型運輸車,都是四輪車。
范文瀾《中國通史簡編》也提出這一觀點,其資料來源或與上述古籍有關,史學界有些學者亦持此見。
(4)不指明木牛流馬是什麼樣
明代羅欣《物源》僅記:「諸葛亮作木牛流馬。」郭沫若《中國史稿》說,諸葛亮「創製木牛流馬運糧車,開展山區運輸」。
這一觀點持嚴謹、慎重的態度,可惜對問題的深入研討未提供線索。
現代學者繼續對木牛流馬進行研究,有關報刊還對此做了專題討論,發表了許多有價值的意見。
其實,木牛流馬是具有特殊外形、特殊性能的獨輪車,筆者根據這一觀點復原的木牛模型,現陳列於中國軍事博物館。
木牛流馬是特殊獨輪車的理由
如上所述,在《宋史》《事物紀原》《歷代名臣奏議》等古籍中,都明確記載了木牛流馬即為獨輪車。
根據史料推斷,木牛流馬應有如下特殊之處:其一,木牛流馬的外形似牛、似馬,以壯軍威, 一般獨輪車上有兩個支承,但木牛流馬上有四個支承即 「四足」,便於隨處停放。
木牛流馬上有剎車系統,由「垂者為牛舌」「細者 如牛鞅」「牛鞅軸」組成,以適應棧道上行走之出,它不同於一般獨輪車。
木牛流馬上有裝載糧食的專用工具「方覆」兩枚,載重是比一般獨輪車稍大,每次「載一歲糧」,達四五百斤(200~250千克)。
木牛流馬的速度為「特行者數十里、群行廿里」,三國時,蜀國棧道上運糧路線是從劍閣到斜谷,約600里(約300千米)長,往返一次需兩三個月。
木牛可能有前轅,便於由人來拉;而流馬顯狹長、輕便些,可能沒有前轅,不用人拉,木牛流馬應有車輪架,用以降低車子的重心,使之能在狹窄的棧道上安全通行。
當地人稱棧道為「五尺道」,意即棧道的寬度為五尺(約166厘米)左右,這 個寬度應當滿足雙向行駛的獨輪車互相會車,以此為據推測木牛流馬的寬度應為「五尺道」寬度的一半,其他尺寸與一般獨輪車相近。
因為木牛流馬有以上這些特殊之處,當它出現在棧道上時非常引人注目,而認為木牛流馬因是最早的獨輪車,故影響巨大的觀點,顯然是不對的。
總的來說,木牛和流馬都是根據古代的交通需求和地形限制而設計的運輸工具,木牛適用於較重的貨物,而流馬適用於狹窄且崎嶇的地形,它們的設計與用途在一定程度上影響了它們在棧道上的引人注目。
木牛流馬之所以在古代棧道上非常引人注目,不僅因為其設計的獨特性和裝飾的吸引力,還因為它在古代運輸中的重要性。