木牛流馬最遠可追溯到春秋末期。據王充在《論衡》中記載:魯國木匠名師魯班就為其老母巧工制作過壹臺木車馬,且“機關具備,壹驅不還。”
三國木牛流馬
也許是否受了魯班木車馬的啟發,約700年後,三國時代的諸葛亮發明木牛流馬,用其在崎嶇的棧道上運送軍糧,且“人不大勞,牛不飲食”。與王充記載魯班木車馬的寥寥數語相比,《三國誌》、《三國演義》等書對諸葛亮的木牛流馬的記述可算是繪聲繪色、活靈活現、極為詳盡了。但不知為什麽,陳壽和羅貫中等對木牛流馬的制作原理和工藝卻不提壹字。
《三國演義》第壹百二十回“司馬懿占北原渭橋 諸葛亮造木牛流馬”其中描寫諸葛亮六出祁山,七擒孟獲,威震中原,發明了壹種新的運輸工具,叫“木牛流馬”,解決了幾十萬大軍的糧草運輸問題,這種工具比現在的還先進,不用能源,不會造成能源危機。
造木牛之法雲:“方腹曲頭,壹腳四足;頭入領中,舌著於腹。載多而行少:獨行者數十裏,群行者二十裏。曲者為牛頭,雙者為牛腳,橫者為牛領,轉者為牛足,覆者為牛背,方者為牛腹,垂者為牛舌,曲者為牛肋,刻者為牛齒,立者為牛角,細者為牛鞅,攝者為牛秋軸。牛仰雙轅,人行六尺,牛行四步。每牛載十人所食壹月之糧,人不大勞,牛不飲食。”造流馬之法雲:“肋長三尺五寸,廣三寸,厚二寸二分:左右同。前軸孔分墨去頭四寸,徑中二寸。前腳孔分墨二寸,去前軸孔四寸五分,廣壹寸。前杠孔去前腳孔分墨二寸七分,孔長二寸,廣壹寸。後軸孔去前杠分墨壹尺五分,大小與前同。後腳孔分墨去後軸孔三寸五分,大小與前同。後杠孔去後腳孔分墨二寸七分,後載克去後杠孔分墨四寸五分。前杠長壹尺八寸,廣二寸,厚壹寸五分。後杠與等。板方囊二枚,厚八分,長二尺七寸,高壹尺六寸五分,廣壹尺六寸:每枚受米二斛三鬥。從上杠孔去肋下七寸:前後同。上杠孔去下杠孔分墨壹尺三寸,孔長壹寸五分,廣七分:八孔同。前後四腳廣二寸,厚壹寸五分。形制如象,靬長四寸,徑面四寸三分。孔徑中三腳杠,長二尺壹寸,廣壹寸五分,厚壹寸四分,同杠耳。”
諸葛亮造木牛流馬,用來運送糧草。木牛流馬是什麽樣子,自古以來,莫衷壹是。說什麽的都有,可是沒有壹種說法比較符合原狀,我想其中的原因,在於搞歷史的不通機械,而搞機械的又沒有考證這些的習慣。
南北朝木牛流馬
又過了200多年,南北朝時的科技天才祖沖之據說又再造了木牛流馬。令人難以理解的是,他同樣也未留下只字片圖的資料。
探索
先看看書上的木牛流馬的介紹:方腹曲頭,壹腳四足,頭入領中,舌著於腹,載多而行少,獨行者數十裏,群行者二十裏。垂者為牛舌,曲者為牛肋,刻者為牛齒,立者為牛角,牛仰雙轅。人行六尺,牛行四步。
流馬:肋長三尺五寸,左右同。前軸孔分墨去頭四寸,前腳孔去前軸孔四寸五分,板方囊兩枚。
從書上的敘述來看,木牛是相當於發動機的設備,流馬只是個裝載東西的設備,相當於汽車的車廂。
從木牛的結構上看,它采用了助力機構,裏面可能加有飛輪機構。從他的運行來講,裏面采用的有齒輪機構,曲柄連桿機構。人推動木牛時,裏面的曲柄連桿機構通過齒輪帶動飛輪,飛輪運行起來後,又因為飛輪的慣性,給木牛以助力,這樣,就達到了省力的目的。
流馬的結構,其實是壹輛板車,只不過改變了它的重心和軸承部分,使它比以前的板車用起來省力壹些。
關於書上說這個為牛什麽,那個為牛什麽,這只不過是中國人的習慣,用來增加木牛的神秘性而已,就像周易上說的,什麽馬像什麽之類的。
木牛有四足,其實是輪子,在古代,沒有專業的機械術語,所以有些零部件的表達,和現在的會不壹樣。
有猜測木牛是用腳走路的,可是這要用液壓機構,在當時的條件下,這是不可能的。用手來搖,也不可能。因為這樣用的機構太多,有些機構,在當時還沒有發明。
關於扭轉牛舌就不能行走,道理很簡單,裏面有防反轉的棘輪機構。
當然,我也只是根據三國演義裏的記載推測。不過應該不會差得太遠。我現在手頭沒有詳細的關於木牛流馬的資料,只是根據我的經驗推測。
也可能有復雜化的想象,不過我覺得這樣比較合理,這樣采用的結構比較簡單,符合當時的生產力狀況。
我們的先賢似乎是聯手保留下壹個千古之謎,以考驗我們後人的智慧。
研究和發展
古謎從此吸引著世世代代的探謎人。遠不說,僅從1956年以來,全國各地就自發成立了7個木牛流馬研究會。然而,探謎的結果是古謎本身的真實性首先被懷疑和否定,壹個“獨輪推車說”似成千年定論。早在宋代,高承就在其《事物紀事》壹鬥中寫道:“木牛即今小車有前轅者,流馬即今獨推者是。”當代史學家範文瀾先生認為:“木牛是壹種人力獨輪車,有壹腳四足。”總而言之,大多數研究者、考古者都認為,所謂木牛流馬並不是什麽造物奇觀,而是傳說的神化和記載者的誇張與誤會。
但總還是有“愛認死理”,堅信古籍的記載不會是虛妄之筆,堅信木牛流馬確有其物,並試圖將其造出來的人。1986年,新疆工學院王湔高級工程師在學院及所在機械系支持下,由日本商家贊助,做成了三件木牛流馬。每壹件就是壹架四足步行機,手扶後邊的雙轅就能使之曲邁步行走。美中不足的是,其不具備負重功能,行李壹壓,就走不動了。負重行走這個難題仍未能解決。
突破的機會似乎留給了陜西漢中市的洋縣農民郭統霄。
說起來,他造木牛流馬純屬偶然。1997年春節期間,電視連續劇《三國演義》播放,郭統霄天天和朋友們聚在壹起觀看。當看到木牛流馬這壹集時,有人見郭統霄異常興奮,就與他打趣“妳愛搗鼓,妳能把木牛流馬搗鼓出來,我就服妳。”他連想都未想就說能。並立即投入緊張的研制工作。
從壹開始,他就堅信,木牛流馬的行進應當是用腿,而不是用輪子,只有腿才能在棧道上登臺階。可怎麽才能使腿邁動呢?他巧妙地利用物理學中的杠桿和慣性的原理,設計了杠桿連桿結構、平衡結構,調步結構等內部機關,僅用了3個月時間,就試制出了第壹批流馬。
這匹馬長1.4米,高1.1米, 自重17.5公斤,可載重35至40公斤。只需適當加點牽引力或推力,馬便可雙蹄並進行走,只需把舌頭壹按,即可將行動機關卡死,這壹點,同《三國演義》中描繪壹致。
雖然,這第壹匹流馬的步幅只有20厘米,載重也只有35至40公斤,但它畢竟使壹個千古之謎有了壹個肯定的答案:木牛流馬不是作家的誇張,不是史家的誤會,而是實實在在的歷史真實!
三國演義裏,諸葛亮造木牛流馬,用來運送糧草。木牛流馬是什麽樣子,自古以來,莫衷壹是。說什麽的都有,可是沒有壹種說法比較符合原狀,我想其中的原因,在於搞歷史的不通機械,而搞機械的又沒有考證這些的習慣。
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黃帝指南車“落戶”黃帝陵
華網西安10月6日電(記者許祖華、馮國)壹種不用金屬構件、不用齒輪的指南車日前在黃帝陵亮相,並被發明人捐贈給了黃帝陵管理局。
黃帝指南車由紅木和高級硬木制成,上面沒有任何金屬構件,沒有齒輪,車身全為木質,部分部件由牛皮或繩索連接。車上站立著黃帝,壹只手指著南方,不論車體如何行駛,運轉,指向永不改變,令人稱奇。車高1.95米,長2.05米、寬1.5米,車輪直徑1.05米,重約54公斤。
黃帝陵基金會的嶽誌勇先生說:“黃帝與蚩尤大戰,為避免軍隊在大霧中迷路曾造指南車。同時史書中也有許多關於指南車使用的記載,但並沒有留下圖紙和實物。”
發明黃帝指南車的是湖南人劉海濤。為了揭開指南車的千古之謎,曾在海軍某研究所任工程師的劉海濤立誌再造指南車。經30余年努力,他最後用輇輪技術做出了壹種僅用差速輇輪組裝的指南車。經不斷改進,劉海濤已先後研制成功十幾種指南車,統稱 “中華指南車”。目前他已推出黃帝、周公、祖沖之與燕肅等4種指南車,其今年推出的黃帝指南車科技成果已獲國家專利。