中国机械工程发明史

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挑棍    中。鼠橡手取食，剐左手扼鼠，右手用筒篼之。’’
    圃133狐橱图    示。“前以挑棍挑起嗣板，以撑桴撑起挑棍。后悬
．  （采媾匿：河工器具圃就）    糨于挑棍，而繁消息于椴中。以箍肉为饵，安置近
栅栏处，使狐兄而入撮攫取。一槛消息，员U襁松桴仰，棍落板下，而狐无可逃遁
矣。.,    ；
    4．  用自动机耩1'Jl防卫墓葬或坑陷敌人
    (1)司展迁，史祀：“秦始皇本粑，……始皇初即位，穿冶郦山。及并天下，天
下徒这齑七十余万人。穿三泉，下铜而致榔。官观，百官，奇器，珍怪，徒藏满
之。命匠作机弩矢，有所穿近者辄射之。’’
    酃道元，水程注，渭水注：“……寓观百官，奇器珍宝，充满其中。命匠作
机弩，有所穿近辄射之。’’
    (2)焦周（明代人），焦氏藐稻：“近有发陆逊墓者，丛箭射出。又简某墓，
木人运剑杀人。’’
    (3)吾衍（元代人），圊居录：“陈州古墓，俗云高柴墓。……途发之不疑。
然用力甚多。毒烂飞箭皆随机输而出。……”
    (4)赵无声，快史拾遗：“唐时南阳民有发古墓者，初遇一石朗，鲴P/铁汁。
用羊粪灌之，累日方开，则箭发如雨。取石投之，每投辄发。已稍摄，列炬入。
至二朗，有木人张目运臂掉剑，复伤数人。”
    (6)曾公亮，武袒总要前集卷十二：  “机桥，用～梁。仍为转轴。两端施横
栝，蓬沟壕上。贼至印去栝，人属践之则翻。”
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  5．水筋及冀它
  除了前速的四大类以外，我国有关自动机构的记载仍不少。只是就目前看起
来，记载的有些失之过于立妙，是不是记载的有些夸大，很有疑蠲。现在藿选录
一部分以供参考。
    (1)高承，事务程原：“水戏，典略曰：魏明帝使博士（指餍钧）作水祷百
戏。亘兽，角龙曼延，弄属列骑，备如汉西京故事。’’
    (2)太平广耙卷二百二十六引杜宝（隋代人）大业拾遗琵：“水饰，……总七十
二势，酱刻木为之。或乘舟，或乘山，或乘平洲，或乘磐石，或乘宫殿。木人长
二尺许。衣以椅罗，装以金碧，及作杂禽兽惫岛。酱能运动如生，随曲水而行。
又同以妓航，与水筋相次。亦作十二航，航长一丈，泪六尺。木人奏雷声，攀
磬、撞锺、弹碜、鼓瑟，皆得成曲。及为百戏，跳剑，舞输、舁竿、掷襁，偕如
生无异。其妓航水鲕亦雕装奇妙。周旋曲池，同以水机使之。奇幻之异，出于
意表。又作小舸子，长八尺，七艘。木人长二尺静，乘此船以行酒。每一船，一
人擎酒歪立于船头，一人捧酒钵次立，一人撑船在船后，二人强桨在中央。逮曲
水池，迥曲之处各坐侍燕宾客。其行洒船随岸而行，行疾于水饰。水饰行遗池一
匝，洒船得三遍，乃得同止。酒船每到坐客之处即停住。擎酒木人于船头伸手。
遇酒客取酒，欧讫迈盔，木人受益，迥身向酒钵之人取杓斟酒满歪，船依式自
行。每到坐客处，例皆如前法。此并构岸水中安机。如斯之妙酱出自黄衮之思。宝
时奉敷撰水筋图程及检校良工图画，既成奏进，敕遗宝共黄奁相知于苑内造此水
钸，故得委悉兄之。褒之巧性，今古罕倩。      ,
    按隋窨耀籍志史部地理类，有水饰图稷二十卷，子部小祝类有水钸一卷，可
征以上所裁决不是全魇虚伪。
    (3)潘自牧（宋代人），甏纂渊海卷八十四：“北齐有沙朗灵昭，有巧思。武
成帝（公元561-564年）命于山亭造流杯池船。每至帝前，引手取杯，船即自
住。上有木小儿换掌，途与蒜竹相应。饮琵放杯，便有木入^豪ll还。钦若不尽，船
格不去。’’
    (4)北史卷八十三，列传第七十二：“柳謦……赐帝（公元605-618年）
嗣位，拜秘耆监。……帝每与姨后对酒，时逢兴会，辄遣命之至，与同榻共席，
恩比友朋。常犹恨不能夜召，乃命匠刻木为偶人，施机关，能坐起拜伏以象瞀。
帝每月下对欧酒，辄命官人置于坐，与相酬酢而为欢笑。”
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    (5)全唐文卷八九七辑罗隐撰』~陵妖乱志：“高胼末年，惑于神仙之祝，…
…后于道院庭中刻木为鹤，大如小驷。羁辔中段机捩，人或逼之，奋然一15动。”
    (6)李亢（唐代人），独异志（兄稗海第三函）：“蜀人榻行廉，精巧。尝瓤
木为伶，于盆州市引手乞钱。钱满五十于手，则自倾写下瓶口。”
    (7)陶宗仪，辍耕录：“兴隆笙在大明殿下。其制置众管于柔章以象大匏土鼓
二章橐。按其管刖簧喘。，箕首为二孔雀，笙嚼机动则应而舞。凡燕会之日，此璧
一唱，众乐皆作。壁止乐亦止。”
    (8)宋必选，古跋类犏：“彰德府有密作堂最奇。在华林园。堂周围二十四
架，以大船浮之于水。为激输于堂，层层各异。下层刻木为七人，相对列坐。一
人弹琵琶，一人擎胡鼓，一人弹箜簇，一人按警，一人振铜敛，，一人拍板，一人
弄盘。并衣之以锦捕。其节会进退俯仰莫不中规j中层作佛堂三躅，又作木倍七
入，各长三尺。衣以擒探。堂西南角一信手执香奁，东南角一{冒手执香墟而立。
余五伶旒佛左蒋，行道信每至西南角，则执香奁借以手拈香授行道信。信舒手受
香，复行至东南角，刹执香臆倌舒手受香于行道僧，倌乃舒手置香于墟中，遂噔
佛前作礼。礼毕整友而行。周而复始，与人无异。上层亦作佛堂，傍立著蘸及侍
衍力士。佛坐帐上，刻作飞仙，循f不右蒋。又刻画紫云飞腠相哄左辖，往来交
结。博陵崔士顺所制。奇巧神妙，自古未有。”
    类似以上所藐的这些自动机构的史料还不少。倘深入的加以研究，加以分
析，不难把它们的大部分都复原出来。
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第六章  祜束耨
根据以匕五章所叙速的事实，我们可以得到下列几点精谕。
一、我国古代在机械1程各方面的
  发明创造都有不少的光辉成就
  在过去几千年的历史里边，我国劳动人民在机械工程的各方面，不但有不少
诬有价值的发明创造，而且在时蠲上也多是比较早的。现孝滩就原动力方面的风
力、水力、热力及传动机方面的齿输系传动等看，就可P．和-明。
    在风力方面，三千多年以前，我国就发明了帆；九百多年E有（『，就发明了风
唐。在水jJ方面，二千多年以前，就发明了水碓；一千九百多年L前，就发明了
7K排;六百多年以前，就发明了用水力舫秒。在热力方面，一千二百多年以前，
就发明了雠型的燃气输；七百多年以前，就发明了用火蕖喷射力推进的火箭；到
十四w /又发明了雒型的飞弹和作了发明摊型喷射飞行器的尝弑；十七世杞初
年，更发明了摊型的两极火箭。
    在齿输系传动的应用方面，我们的发明创造表现得更为突出。枉公元前二世
./-，就发明了用齿输系传动的配遭牵和司南卓，后来发展成为历代的L里鼓率和
指南卓。一千八百年以前，张衡就发明了采用岗输系的天文仪器及自动指出每月
H数的a-V时器。一千二百多年以前，一行和梁命瓒更发明了相当复杂的天文仪器
和计时器，不但每一反和每一刻都有木偶人自动地敲锺击鼓，同时，并很精确地
表示出日月的运行。  六百多年以前，  詹希元更发明了与近代锺表相似的封时
器。
    所有这些在机械工程各方面的发明创造，都是我国劳动人民的光辉成就，也
都是我们应孩引以自豪的。
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二、生产和生活上的需要是促进科学技术发明的原动力
    当我们群粑分析一下我国样机械工程各方f甑的发明创造以后，就可以很清楚
地看出：粗大多数的发明劁造都是源於农业生产上的需要；其次是源於工业生产
上的需要；再次是为了抵絮外患。如汉武帝时，农业机械有较大的进展，主要是
由於那时需要大量地增产粮食。脊前汉耆食赁志上甏载着：武帝末年L杓公元前
90年左右），因为违年用兵的椽故，  国家蓄积很少。他下貂力求增加农产。使
赵过为搜粟都尉。赵过发明愉种制度，并在中耕除草的同时，逐渐向曲根培土，
使作物能耐风耐旱。存农具方面，他对於耕田耘草和播种等农具也都有新的劁造。
秸果能使一亩的产量比用旧方法耕种的增加五斗以上，有的甚至能增加一石以
上。到昭帝时（公元前86一公元前74年），开辟的土地和粮食的蓄积就都有‘了大
量的增加。到宣帝时（公元前73一一公元前49年）连年丰收，谷的价格，每石低
到五钱。(z)东汉初年，杜菏发明用水力鼓风以铸造，农器‘∞，主要源於那时需要大基
铸造铁制农器，用属力及人力鼓风已感不足。晋代及唐代水碓水磨及水碾等数量的
大增，主要是源於那时人口的增加和集中（据记载：唐代初年长安人口达到一百万
人以上）．所需粮食昀加工工作决不是旧日用人力畜力所能满足。后汉张衡、唐代一
行梁令瓒及元代郭守敬等对於水力天文仪器的发明劁造主要也是因为当时的历法
很不够准确。为了修订历法，正确地制定农业上必须遵循的二十四节气，就必缀
对天文进行正确的测酸。打算对天文进行比较准确的测酸，又必须先有准确的测
黢仪器。存元代初年，刘因著的静修文集上有一首藉，琵载着那年八月十五的月
亮不圆，到八月十七日，妒圆了，原文为“前日中秋节，今宵月方圆”，可觅当时历法
上的差误是相当的大。日蚀月蚀更是常常推算得不够准确。所以我国历代的科学
家对於各种天文仪器有不少很好的发明创造，圊接着也都是为农业生产服务的。
益(1)  前漠吝食货志：“武帝末年…-F韶日：方今之务，在于力接o以越过为搜粟都尉。
    挝能为代田，一噶三WⅢ，崴代处，故曰代田。…苗生叶以，匕，稍耨隘草，因晴其土
    以附苗根。…此盛暑，隘尽而棂深，能凰与旱o…其耕耘下种田器皆有便巧。…一
    畿之牧常过辊田晦一解以上。善之倍之。至昭帝时，…田野益辟，黼有蓄稹。宣帝
    即位，用吏多选臀良，百姓安土，畿数车穰，谷至石五毁o”
_拄(2)  后漠香杜静傅：“（建武）七年(公it31年)迁南惕太守，性筋飨1肺政治清平。…
    善于种略，省爱民役，造作水拂，镛为接器（原莅：冶镭者为排以吹炭，奇激水以
    技之也），甩力少，兑功多，百姓l更之o”
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    各种灌溉机械，更是直接为农业生产眼务，如水田中所用的翮卓，旱田中所
用的水卓，在过去一千多年以来对於我国农业生产上的贡献都是非常大的。
    至於凿深井汲卤、扬海水晒盐、轧蔗制糖以及舫耖j戤布等机械更是为人民生
活上大量需要的工业品服务的。
    各种有关武器的发明刽造多是迫於抵抗敌人的侵略。如前汉的弓弩，南宋及
明代的火炮和火箭，都是在外族侵略我们比较剧烈的时候发展出来的。所以藐：
生产和生活上的需要是促进科学技术发明劁造的原动力。
三、所有发明创造都径过逐渐发展的过程
    根据不少发明创造演进的情况，我们可以看出：任何一种机械的发明制造，除
最初步的简雎机械以外，都具有由筒入繁、由粗到精、逐渐发展的过程。例如：
由毂粒加工而得米的机械，最初是将毂粒平铺在一块大石，．E：，用手拿着另一个较
小的石块往复搓动，再把糠皮吹去以得米。其次就发明了杵臼，能应用人上肢的
力量向下舂击。第三步，发明了脚踏碓，已能利用一部分人体的重力。第四步，
发明了用人力或畜力的磨和碾，得到违精加工的效果。第五步，发明了利用水力
的遵机碓，能利用天然的水力。第六步，又发明利用水力的水磨和水碾，不但原
动力利用天然的水力，而且更得到违横加工的效果。
    在武器方而，由弹弓进而为弓箭，由弓箭发展为弩箭，由电一的弩箭发展为
建弩和床子弩。自火蕖发明以后，又由人力的弓箭发展为火箭。随后又发展为一
次射出多支箭的火箭，以及摊型的飞弹和雒型的两极火箭等。不少实例都可以藐
明：任何一种发明劁造都是沿着由低极到高赧，由不完善到比较完善，逐步发展
的规律，而且总是向着越来效率越高，越来需要人力越少的方向发展。
四、社会制度对於科学技术发展的影响
    把我国历史上的各种发明劁造同西洋的各种发明制造互相对比，我们看出：
大体上在十四世祀r以前，我国的发明劁造不但在数量上比较多，而且在Ⅱ寸躅’
上多数也比较早。但是在十四世耙以后，除火箭一种仍有显著的发展以外，一般
的我们都逐渐落后于西洋。这种现象的基本原因是和社会制度有关。西洋在文艺
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复兴以后，尤其是在工业革命以后，已逐渐由封建社会蒋入资本主义社会，商品
径济的迅速发展，对社会商品的数量和赏量都提出了更高的要求，促进了生产的
发展，从而对于科学技术的需要或要求也就日盆迫t.JJ。生产上需要科学技术的帮
助，而科学技术的进步又蒋而推进生产。互为因果，互相推进，穑果就促进了科
学技术的大步前进。而我们刖始格没有脱离封建社会。封建T,d会的统治者，对於
科学技术的发明创造，一向是不够重视的。在我国历史上有不少实例，当发明者
把他们的发明劁造献袷-当时的统治者时，不但得不到应有的奖励，往往反受到斥
寅和处爵。早-114的，如新唐害柳浑传所载：“开元中（公元713-741年）周
庆立造奇器以进。泽上害日：……庆立雕制稳物，造作奇y+-，用浮巧为珍玩，以
孺怪为异宝，乃治国之亘蠹，明王之所宜严器者也。，，十四世杞PJ\后的，如第一
章第二节所引朱元璋击碎元司天监所进的水晶刻漏等，都可J就明这一点。又
封建社会的知融分子也多不重观科学技术。公羊传上耠“士’’下的定义是“德
能居位曰士”。渍誊人应孩是把自己培养成“德能居位”的。对於科学技术删多
砚为“技艺末务”，是值不得加以重观的。前在第一章第二节所引王徵和宋应星
的两段序文，正是当时一般葱眷人程砚科学技术的反映。我国a'i-十四世耙以后，
兢ru者更是l被采用愚民政策，一直用戕贼人性的八股文取士，更起了使粑大多
数知裁分子不肯用心於科学技术的作用。至於一般劳动人民除少数智慧特别高、
性格特别喜爱科学技术的以外，对於科学技术的发展也多不够热心。笫一，因为
当时的工农业生产均陈陈相因，停滞不进，对於新的科学技术没有迫切的需要；
第二，遇到真正对於生产能起较大作用的发明创造，tJ~封建社会里，因为径济和政
治的大权都-统治阶赧所掌握，凡有显著利益的发明劁造总容易被他们得去。例
如在晋唐两代，对於水碓，水磨、水碾等能提高劳动生产率的水力加工机械，就曾
襁发生过被少数梳冶阶极所垄断的情形(1)，秸果一般劳动人民对於这些发明刽造
就更不热心了。我们知道，在十六世，杞末和十七世粑初，笛有少数西洋传教士带来
一部分科学技术- g,籍，少数中国学者，如徐光启、李之藻及王微等，也售藏心的想
着把其Lp“实有盆於民生日月】国家兴作甚急”(o’的东西介褶耠我国。王徵并器出
菇(1)  刘fIIJ洲：科学与生虚，杠旗，1959年，第9期。
往(2)  乇微，速西奇器嘣瓮序文照的话。
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远西奇器图靛一害‘D，但是并没有发生多大的影响。
    到1 840年以后，我国更陷於牛封建牛殖民地社会，资本主义的工业虽蔽逐
渐有了-- 1萌芽，科学技术也多少有了一点需要，但是一切工业都在帝国主义国
家控制之下，即使建立了几个比较大一些的机械工厂，也仅能做一些装配和修理
工作。农业方面更是没有/-么进展。所以在牛封建牛殖民地社会之下，决没有真
正的独立的发展科学技术的条件与可能。
    1 860年左右，  当时的．L海江南制造局虽祝也努力翻葬并r-i J,版了一定数量的
有关机械工程的害籍，穑果同明末王微等的工作一样，没有发生多大的作用。
    社会制度对於科学技术的影响，我们更可p从新中国成立以来的情形得到一
欢豇明。
    自从新中国成立D来，我国由牢封建牛殖民地的国家一跃而进入先进的耻会
主义国家，党和政府大力地提倡科学技术的进步，同时工业和农业的生产和祖溅不
但大量的需要科学技术，并且具有充分发展科学技术的条件。在许多方面都大大
发挥出rrd-会主义T会的优越性‘2）。所以在短短的十二年里边，在机械工业方面由
过去只能做小量的装配和修理工作的情形，一跃而能对於飞机，输船，机卓，汽卓、
拖拉机．大型水输、大型汽输，大型发电机以及不少类型昀工作母机等，都已达到了
能自行制造的地步。在农业机械和国防设备方面，也都有了很好的开端。总起来
藐，十二年的成就在各方面都大大超过了过去几千年的成就。其中有一部分虽税
仍带有一定的仿造性，但是，有不少的部分已具有很高的刽造性。再耀过今后几
年调整、巩固、充实、提高的努力，相信更能大步地向着发明刽造阶段迈进。
    这一切都祝明礼会制度对於科学技术发展的高度影响。
五、光荣的历史和伟大的将来
    根据以上所逍的情况看，我们可以知道，我国劳动人民在过去几千年的历史
里边，对於机械工程各方面的发明制造是有着极其光荣的历史的。不但发明的数
量比较多，蜇量比较高，同时发明的时周一般的也比较早。若再就新中国成立以
驻(1)  刘仙洲：王徵与我圈第一都机械工程学。机械工程学报，第6癌第3期，1958年9月。
程(2)刘仙洲：科学与生矗，杠旗，1959年第9期27-29其o
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后的短短十二年里边，机械工程在各方面的成就和以前对比一下，则不但在旧的
一方面使我们感到无限的光荣，在新的一方面更使我们感到万分的兴奋。两方面
都能使我们增强信心、提高积桓性和更加热爱我俩的诅国。
    总之，我佣过去的历史是光荣的，我们今后的事业是伟大的。希望全国机械
工程界和有志於机械工程的无数青年同志们，在先进的社会制度之下，在党的正
确领导之下，很好地糍承过去几千年我国劳动人民为农业、为工业、为抵抗敌人
侵略等方面，在机械工程j二的光辉成就，加倍努力，使租国的农业现代化、工业现
代化和国防现代化，加快速度，早日实现。这样，不但能使祖国早日达到衬会主
义强国的地位，对于全人类的进步事业也将起很大的推进作用。
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