古代机械制造专家-马钧介绍(2)

　　马钧制造的另一种有名机械是用于农业灌溉用的翻车，这是我国古代灌溉工具的重大革新.我国在东汉以前的主要提水工具有两种，一是桔槔，一种是辘轳.桔槔早在春秋战国时代就已经应用，它的结构为：在井旁的树上或木架上用绳子固定一根横木，横木的一端系桶，另一端坠个石块.当桶向上提水的时候，由于运用了杠杆和坠石的作用，比较省力和方便.辘轳比桔槔又前进了一步，它主要是利用轮转原理进行提水，特别适用于深水井.但这两种灌溉工具都有一个共同的缺陷，就是只能间隔地由低处向高处提水，不能连续运动，因此效率比较低，也比较费力.马钧住在京城洛阳的时候，看到城里有一片地可以种菜，但是因为地势比较高，难以解决引水灌溉问题，为此马钧经过查阅古书，深入研究古代的灌溉工具，经过不断试验、探索，设计制造了一种新的灌溉机械--翻车.
　　据史书记载，在马钧以前的大半个世纪，东汉的毕岚曾经制造过一种翻车，但这种翻车是用来取河水喷洒道路的，能否用于灌溉，史书没有记载.而马钧所造的翻车则是可以直接用于农业排灌，它结构精巧方便，可连续不断地提水，轻快省力，连儿童都能转动，效率比其它提水工具高出许多.因此，翻车出现以后，受到社会的普遍欢迎，迅速得到推广，并沿用了1000多年，直到今天在我国一些地区仍然可以见到.在近代水泵发明之前，翻车是当时世界最先进的提水工具.后来经过历代劳动人民的不断改造、更新，又出现了以畜力、水力、风力等作为动力的牛转翻车、风转翻车和水转翻车，它对于灌溉农田、发展农业生产发挥了巨大作用.
　　马钧制造的翻车，因为当时缺乏详细记载，具体构造已经不得而知.元朝王祯《农书》中有关于翻车的明确记述，并绘有翻车图；清代麟庆所著《河工器具图说》记载了翻车的结构.由以上两书我们可知翻车大致结构为：车身用三块木板拼成矩形长槽，长槽长约2丈，宽约4到7寸，高约1尺；在长槽一端安装一个比较大的齿轮轴作主动轴，主动轴较长，两端各安四个拥木作为踏板；在木槽的另一端安装一个比较小的齿轮轴，两个齿轮轴之间装上龙骨叶板作的木链条，木链条上拴上串板，穿过长槽.使用时，使木槽斜置在水边，小轮轴一端浸入水中，人站在架子上，踏动拐木，带动大轮轴，串板就会在槽中刮水而上，到槽端将水排出，再沿长槽上端返回水中.这样就可以把水从低处送到高处，实现连续灌溉.
　　马钧制造翻车不久，有人给魏明帝进献了一种叫"百戏"的木制模型（相当于现在的木偶）.这个模型造型精美、设计巧妙，可惜已经不能活动.魏明帝就问马钧，能不能想法让他活动起来，并且要比以前更加巧妙，马钧很有信心地答道："可以".于是魏明帝就让马钧对"百戏"进行改进.为此马钧对"百戏"的结构进行了认真的研究，并进行分解以了解了其中的每一个零件，同时参阅了历史上的有关文献，在此基础上确定了基本设想.马钧首先用一块木料做了一个大轮子，平放在地面上，用水力驱动旋转；然后在轮子上放置许多木人，设计一套传输装置使木人活动起来，表演各式各样的节目，如乐工们击鼓的击鼓，吹策的吹萧；歌女们或放声歌唱，或翩翩起舞等.马钧还设计出不同的模型，可以表演不同的节目.如山岳模型，只见有的木人在山间跳丸《古代一种杂技，以手搓丸，双手交替进行）、掷剑，有的则爬绳倒立，木人进进出出，一派山村娱乐形象，又有百官行暑模型，有的木人在春米磨面，有的则在斗鸡杂耍，动作复杂、灵活多变、栩栩如生.这就是古代有名的"水转百戏".可惜这种机械已经失传，古代记载也比较简略，我们已无法知道它的具体结构和设计，但是可以设想，要使那么多的木人不断活动、变化，其中的机械结构一定相当复杂和巧妙，展示了马钧高超的设计思想和卓越的制造技巧.
　　马钧还善于制作兵器，有许多独到的设想，只可惜当时的统治者不重视，有不少设计未能付诸实施.当时，魏、蜀、吴三国之间经常打仗，有一次，诸葛亮率兵攻打魏国，使用了一种新式连弩，可以连续发射几十支弩箭，威力比旧式大许多倍，魏军感到颇为惊奇.后来魏军捡到一支，让马钧观看，马钧看了之后认为：虽然连弩很精巧，但不是最好的，还有改进余地，如果他来进行改革，效率还能提高5倍，只是马钧因故未能实施制作.三国时官渡之战，曹操曾使用一种发石车攻击袁绍的阵地，这种发石车可以抛出大石块攻击敌人，有一定威力.但是这种发石车也存在某些缺陷，如速度较低，只能单发，不能连续射出等，因此如果敌方在城楼上挂起湿牛皮，就能拦住发石车抛出的石块.因此马钧对此进行了改进，设计了一种新的攻城机械--轮转式连续抛石机.他打算制造一个竖直绕轴转动的大木轮，在轮子的边缘用绳子拴上几十块大石头，然后用机械带动大轮迅速旋转，轮边的悬石也跟着一起旋转，等到旋转速度很大时，切断系石的绳索，石块就会连续不断发射出去，攻击敌人的城楼，使敌方来不及防御.马钧曾经用车轮和几十块砖瓦做试验，在车轮边拴上石块，结果砖瓦连续飞射几百步远（1步合1.45米左右），威力很大，这证明他的设计是可行的.但是这种设计却遭到地图学家裴秀的讥讽和发难.马钧的朋友、文学家傅玄很赏识他的才华，支持和理解他的设想，并为他多方活动，希望能找到一个支持马钧进行试制的机会.傅玄向安乡侯曹羲推荐了这一发明，但是曹羲以马钧不善言辞，讲不出其中的道理而加以拒绝；傅玄又进行了耐心的劝说，说道："马钧先生制造的是国家需要的精利兵器，官兵正等着急需，只要费一点木材，找两个人就能制造出来，何不试验一下，以免埋没了有用的东西."在傅玄苦口婆心的劝导下，曹羲才接受了这个建议，并把情况转告给主持军事的武安侯曹爽，但是曹爽却没有理睬这件事.所以马钧的设想始终未能变成现实，这是令人遗憾的.为此马钧的好友傅玄感叹道："试验一下，本来是极容易的事，可是象马先生这样有名的巧人尚且不被重视，更何况那些怀才的无名之辈呢！后人一定要记住这个经验教训啊."
　　马钧在机械设计和制造方面的才能当时就已闻名于天下，受到人民的钦佩.他的好友、文学家傅玄称赞他是"天下之名巧"，史学家裴松之为《三国志》做注时写道："时有扶风马钧，巧思绝世".这是对马钧的恰当评价，在中国古代科学技术史上马钧是古代机械制造专家的杰出代表，他的功绩和名字将永载史册，为后人所铭记.