馬鈞發(fā)明了什么?
巧凡氏
馬鈞被稱為“天下之名巧”,一生中有許多發(fā)明創(chuàng)造,最突出的有還原指南車、改進(jìn)織綾機(jī)、改制諸葛連弩、發(fā)明龍骨水車、輪轉(zhuǎn)式發(fā)石機(jī)、水轉(zhuǎn)百戲圖等,對科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。
馬鈞是東漢末年三國曹魏時的扶風(fēng)(今陜西興平東南)人。他一生勤奮好學(xué),長時間住在鄉(xiāng)間,比較關(guān)心生產(chǎn)工具的改革,在機(jī)械制造方面有特別濃厚的興趣,一生的創(chuàng)造發(fā)明很多,是我國古代的機(jī)械制造大師,其中著名的有如下發(fā)明。
還原指南車。馬鈞認(rèn)為古時曾有過指南車,但已失傳了,誰也沒見過指南車是啥模樣。馬鈞運(yùn)用差動齒輪的構(gòu)造原理研制了一種由車子和一個木人構(gòu)成的指向機(jī)械,車中裝有可自動離合的齒輪傳動裝置,并與木人相連,木人有一只手指向前方。不管車輛朝什么方向行走,在自動離合齒輪裝置的作用下,不管車輛如何的翻動,木人的手都指向南方。
改良了從春秋戰(zhàn)國到秦漢用的腳踏提花織綾機(jī),原來織一匹花綾要用兩個月左右的時間,非常笨拙。馬鈞決心改良這種織綾機(jī),以減輕工人的勞動,于是將漢代生產(chǎn)效率低下的織機(jī)作了重大的改進(jìn),改造了桄運(yùn)動機(jī)件,不但使操作大大簡化,生產(chǎn)率比原來的提高了四、五倍,而且提高了織機(jī)的性能,織出的織物的花紋圖案更加精美,受到了廣大絲織工人的歡迎。
創(chuàng)制了龍骨水車。據(jù)古籍記載,東漢末年有個叫畢嵐的人曾有翻車的制造,但那時的翻車還比較粗糙。馬鈞當(dāng)時在魏國當(dāng)一個小官,在居住的洛陽城里,有一大塊坡地非常適合種蔬菜,馬鈞因看到園圃地勢高,灌溉困難,便制造了一種新式的引水工具翻車(即龍骨水車),把河里的水引上了土坡,“灌水自覆,更入更出”,可連續(xù)提水,運(yùn)轉(zhuǎn)輕便省力,兒童都可操作,而且還能在雨澇的時侯向外排水,效率比其他提水工具高得多,從而使翻車得到廣泛推廣應(yīng)用。
制造水轉(zhuǎn)百戲。馬鈞將人送魏明帝一種木制玩具木偶百戲,用木頭做了一個原動大輪,以水為動力推動輪運(yùn)轉(zhuǎn),再利用齒輪裝置與戲中的人物、禽獸相連,使其活動,這樣,上層的所有陳設(shè)的木人都動起來:有的擊鼓,有的吹蕭,有的跳舞,有的耍劍,有的騎馬,有的在繩上倒立,還有百官行署,真是變化無窮。巧妙利用水利和機(jī)械方面?zhèn)鲃拥脑碜屪兓f端的“水轉(zhuǎn)百戲”得以研制成功,這在我國古代木偶藝術(shù)中,應(yīng)該說是非常卓越的創(chuàng)造。
馬鈞大約在公元227至239年間創(chuàng)造一個由水輪轉(zhuǎn)動的大型歌舞木偶機(jī)械,包括以此水輪帶動舂、磨。無疑,這是根據(jù)當(dāng)時流行的水碓、水磨而設(shè)計的。水磨是用水力作為動力的磨,在馬鈞之后,杜預(yù)造連機(jī)碓,其中也可能包括水磨。
此外,馬鈞在軍事上兵器制造方面也有不少發(fā)明創(chuàng)造。蜀國諸葛亮在出師北伐時,曾發(fā)明了一種可以把箭接連發(fā)射出去的連發(fā)射遠(yuǎn)器——連弩。它每次可發(fā)數(shù)十箭,威力很大,當(dāng)時已經(jīng)年老的馬鈞,還改進(jìn)過連弩,使連續(xù)發(fā)射的威力增加幾倍。
在設(shè)計攻城武器——輪轉(zhuǎn)式發(fā)石車方面,馬鈞設(shè)計了一種新式輪轉(zhuǎn)式發(fā)石車,利用一個木輪子,把石頭掛在木輪上,裝上機(jī)械帶動輪子飛快地轉(zhuǎn)動,可以把大石頭接連不斷地發(fā)射出去,使敵方來不及防御,威力相當(dāng)巨大。
馬鈞在手工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等方面有很多發(fā)明創(chuàng)造,是三國時代最優(yōu)秀的機(jī)械制造家,馬鈞的創(chuàng)造發(fā)明,就算拿現(xiàn)代人的眼光來看也非常了不起,何況是在1700多年前。因不少發(fā)明創(chuàng)造對當(dāng)時生產(chǎn)力的發(fā)展起了相當(dāng)大的作用,在傳動機(jī)械方面又有很深的造詣,所以當(dāng)時人們對他的評價很高,用“巧思絕世”來評價他,稱他為“天下之名巧”,堪稱為一代機(jī)械大師。