[拼音]：zhongguo gudai feixing jiyi

[外文]：ancient Chinese art and technique of flying

古代中國(guó)人民創(chuàng)造了許多飛行器具，它們是現(xiàn)代飛行器的雛型。中國(guó)古代火箭和風(fēng)箏被譽(yù)為世界最早的飛行器，中國(guó)還有許多其他發(fā)明和創(chuàng)造。它們對(duì)現(xiàn)代航空器和航天器的發(fā)展提供了有益的啟示。

空氣動(dòng)力的應(yīng)用

空氣動(dòng)力原理是航空科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。古代中國(guó)人民制作的一些在生產(chǎn)、生活和戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的器具，如帆、相風(fēng)烏、舵、風(fēng)車、風(fēng)扇和箭羽等，都是利用空氣動(dòng)力原理工作的。

（1）帆：傳說在禹(公元前2205～前2158年)時(shí)船上已經(jīng)有帆。若干世代后，人們學(xué)會(huì)側(cè)風(fēng)駛帆。到明代(1368～1644年）更懂得了在逆風(fēng)中用帆行舟。后來中國(guó)有些地區(qū)（如山東）在人力推拉的車上也裝帆，利用風(fēng)力助車行駛。

（2）相風(fēng)烏：中國(guó)古代的相風(fēng)烏就是現(xiàn)代的風(fēng)標(biāo)或風(fēng)向指示器性質(zhì)的器具。它最早裝在帆船上用以測(cè)風(fēng)向。西漢(公元前206～公元25年)時(shí)人們常把它安裝在屋頂上。

（3）舵：傳說舵也是在禹時(shí)出現(xiàn)的。舵在水中可使船轉(zhuǎn)彎，與飛機(jī)上的舵能使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎和改變飛行姿態(tài)的作用相同。

（4）風(fēng)車（風(fēng)磨）和風(fēng)扇：風(fēng)車與舵相似，也利用風(fēng)力做功。遼陽三道壕東漢晚期漢墓壁畫表明，至少在這時(shí)中國(guó)已出現(xiàn)風(fēng)車。元、明兩代以后，風(fēng)車（風(fēng)磨）多用于打水、舂米和磨面。風(fēng)扇與風(fēng)車相似，用薄片制成，揮舞則生風(fēng)。扇在中國(guó)已有4000年的歷史。西漢墓葬出土文物有陶制風(fēng)車和舂碓模型。西漢末期又有了文字記載的風(fēng)扇或扇車。風(fēng)扇可用于農(nóng)家，在工作原理方面與風(fēng)洞風(fēng)扇、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇、直升機(jī)旋翼和螺旋槳都很相似。

（5）箭羽：它是裝在箭桿尾部的鳥翎，利用空氣動(dòng)力使箭桿保持穩(wěn)定飛行?？脊虐l(fā)掘表明了新石器時(shí)代中國(guó)就有了弓箭。后來箭桿上又安裝了箭羽。

鳥類翱翔原理的發(fā)現(xiàn)

東晉（公元317～420年）道家、煉丹家葛洪著《抱樸子》書中，有鳶鳥翱翔現(xiàn)象的記載。書中解釋了鳶鳥乘上升氣流翱翔的原理的本質(zhì)。

木鳥、木鵲和木鳶

《墨子?魯問篇》說，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期（公元前476～前221年）公輸般曾用竹子和木材制成木鵲，縱飛上天。《韓非子?外儲(chǔ)篇》說墨子曾作過木鳶，西漢《淮南子》也載有魯班（即公輸般）和墨子制木鳥飛天之事。東漢(公元25～220年)王充著的《論衡?儒增篇》也提到木鳥飛天的可能性。南北朝時(shí)宋（公元420～479年）范曄著《后漢書?張衡傳》記載:張衡(公元78～139年)曾作木鳥，身上有翅膀，腹中有機(jī)關(guān)，能飛數(shù)里。唐代蘇鶚著《杜陽雜編》中也有類似的記載，不過制作木鳥的人名韓志和。根據(jù)這些記載可知，大約從公元前400多年起，古代中國(guó)人民就多次用竹、木等材料嘗試制作能飛的器械了。

裝翅膀人的飛行

東漢班固（公元32～92年）著的《前漢書》記載，王莽時(shí)期（公元9～23年）曾下令征集賢才以抗御匈奴。有人以能飛行窺探匈奴虛實(shí)應(yīng)征，王莽令他試驗(yàn)，此人用鳥羽做成兩只翅膀裝在身上，并在頭和身上連以羽毛，再裝上環(huán)鈕等器件，飛行數(shù)百步落地。

竹蜻蜓與直升機(jī)

用竹或木削成細(xì)長(zhǎng)扭曲形薄片，在中間裝一立軸，用雙手急搓便會(huì)飛快旋轉(zhuǎn)而上升。這就是中國(guó)流傳久而廣的玩具──竹蜻蜒。竹蜻蜓約于18世紀(jì)傳入歐美，被稱為“中國(guó)陀螺”。西歐學(xué)者曾加以研究和試驗(yàn)。竹蜻蜓旋轉(zhuǎn)時(shí)之所以能飛升，原理與直升機(jī)相同。如果把它橫放，便是螺旋槳。

走馬燈與燃?xì)鉁u輪

最晚在公元1000年左右，中國(guó)勞動(dòng)人民就創(chuàng)造了走馬燈。中國(guó)許多古籍都有關(guān)于走馬燈的記述。走馬燈上有平放的葉輪，下燃燭或燈，熱氣上升帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，這正是現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪工作原理的原始應(yīng)用。

松脂燈（孔明燈）與熱空氣氣球

漢武帝（公元前140～前37年）時(shí)淮南王劉安門客所編 《淮南萬畢術(shù)》中說，把雞蛋掏空，中燃艾火，空蛋殼即可乘風(fēng)飛去。這與熱空氣氣球浮空原理相符。相傳五代(907～960年)時(shí)莘七娘隨夫入閩作戰(zhàn)，曾用竹和紙做成方形大燈，底盤上燃以松脂，當(dāng)熱氣充滿燈即扶搖直上，用作軍中信號(hào)，這就是松脂燈，在四川稱孔明燈。這種燈流傳于中國(guó)許多省份，但形狀各異，大多為球形或圓柱形，也可用油或柴作燃料，有?r燈、云燈、云球、飛燈、天燈或?qū)m粉（云南西雙版納）等多種名稱。

指南針與航空磁羅盤

公元前約3世紀(jì)的《韓非子?有度篇》載有司南。后人根據(jù)王充的《論衡》指出，司南是一種用天然磁鐵作成的勺形物，勺底呈球形，可在光滑平面上轉(zhuǎn)動(dòng)以指示南北。由此可見，中國(guó)至遲在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代就已發(fā)現(xiàn)磁的特性，制成了原始的指南針──司南。

最晚在北宋（960～1127年）時(shí)期，司南轉(zhuǎn)化為早期的指南針──指南魚。指南魚為剪成魚形的鐵片，通過淬火磁化，浮在水面上以指南北。宋朝曾公亮在1044年編成的兵書《武經(jīng)總要》中曾提到指南魚的軍事用途。

指南魚進(jìn)一步發(fā)展為針狀而成指南針。11世紀(jì)初指南針即已用于航海。約在11世紀(jì)中期，北宋沈括著的《夢(mèng)溪筆談》記載了4種不同型式的指南針。南宋時(shí)期指南針發(fā)展為羅盤(針盤)，即將固定的方向盤與磁針聯(lián)成一體。先是出現(xiàn)了將磁針橫貫燈芯、浮在水面的水羅盤，后又發(fā)展為用尖針支持磁針重心的旱羅盤，后者使用更方便。指南針約在12世紀(jì)末、13世紀(jì)初傳入阿拉伯，后傳入歐洲。經(jīng)近代發(fā)展而為航海羅盤。從18世紀(jì)末開始航海羅盤經(jīng)改進(jìn)成為航空磁羅盤，用于氣球和飛艇，20世紀(jì)初又在飛機(jī)上使用。

陀螺和平衡環(huán)

航空和航天廣泛應(yīng)用的導(dǎo)航儀表中有陀螺和平衡環(huán)。二者均見于中國(guó)古代文物。公元前50～前30世紀(jì)仰韶文化時(shí)期的出土文物中即有陶制陀螺。明代劉侗（約1594～1637年）和于奕正合著的《帝京景物略》則提到木制陀螺。陀螺高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可直立不倒，是一種古老的玩具。陀螺安放在平衡環(huán)上高速旋轉(zhuǎn)，就成為陀螺儀表的核心裝置。平衡環(huán)早在西漢時(shí)期的“被褥香爐”（或“被中香爐”）中就出現(xiàn)了?！氨蝗煜銧t”(見彩圖)為漢武帝時(shí)丁緩所制。60年代初期出土文物唐代銀熏爐和清代乾隆時(shí)的銅熏爐以及中國(guó)歷史博物館所藏明代銅熏爐均裝有平衡環(huán)。

降落傘原理

據(jù)西漢時(shí)期司馬遷《史記?五帝本紀(jì)》載，公元前2200年前舜張開兩只斗笠，從倉頂上跳下而能安全落地。堯舜故事多為傳說。但最晚在司馬遷著書的西漢時(shí)期，人們就已經(jīng)知道利用空氣阻力降低人的墜落速度的道理。

參考書目

1. 劉仙洲著：《中國(guó)機(jī)械工程發(fā)明史》第一編，科學(xué)出版社，北京，1962。

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標(biāo)簽：中國(guó)古代飛行技藝

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文章名稱：《中國(guó)古代飛行技藝》

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