五千年(敝帚自珍)

主题:中国历史教授/老师的问题 -- erha

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            • 家园 没法考据,纯猜测和推理

              理想情况下对车轴的要求,当然是硬/弹/韧,一个都不能少。但这是工业时代的奢侈要求,在农业时代的生产力极端低下的背景,那个时代的很多生产工具以现代人的眼光来看,说它是垃圾都算夸它了。

              几百年上千年前农业时代底层人用的手推车,以现代人的标准来看恐怕连残次品都算不上,可在当时人看来只要能比手挑肩扛省力,速度不慢于人走路的速度,那它就是一辆合格的手推车,合格的生产力工具。

              诸葛丞相的木牛流马,也不过独轮手推车而已嘛,估计也是木轴的,丞相连兵器盔甲的铁都不够用呢, 哪舍得用铁轴。人推着能跑多快,车轴过热之前人就先累趴下了。

              有限的铁肯定要用在真正重要的真正要命的地方——战场,随军辎重车应该是铁轴,什么东西必须随军运输呢?盔甲,箭矢,短期口粮呗

              • 家园 木牛流马

                还有另一种主流看法,那就是四足步行装置。

                点看全图

                ——《古中国失传机械的复原设计

                • 家园 这方面的想法都很有意思,不过都有点失之复杂

                  诸葛亮在关中保持2万人的兵力,每天就需要4万斤的粮食,一辆“木牛流马”或者独轮车有效运载200斤粮,则需要每天到达200辆以上的车。八百里蜀道每天走40里,则需要40个200辆的车队。所以2万人的前线部队(包括辅助人员)就需要8000辆还要多的“木牛流马”或者独轮车,复杂了就不好维护了。

                  其实,我倒是觉得“木牛流马”就是在普通的独轮车前部,加一个小轮,就可以实现爬台阶的功效。

              • 家园 独轮车的问题,可以简化为找到清代遗留下来的样品

                看看是否有用木头做轴的。民国以后的基本都是铁轴。至于诸葛亮的独轮车,则可以肯定是金属的,自蜀中至关中,军需粮食的重要性比盔甲大多了,在栈道、石头台阶上车轴断了造成翻车,非海兄想象的那么轻易的小问题。何况上千辆独轮车车轴用铁也很少。

                商周时期两轮的马车,轴长都在3米左右,大大超过两匹马屁股的宽度:4英尺8.5英寸,约等于1米43。长轴就比短轴更要求有弹性、韧性。

        • 家园 如桥兄有资料,可以给大家看看,比如古埃及的战车、

          两河流域的牛车马车。

          兼回审度兄:我的语句表达的,并不是车轴必须要一整根金属(青铜、铁)棍构成。有的车是轴与轮一体,一起转动;有的车是轴固定在车身上,轮子转轴不转。转动摩擦的部分,因为有很大的载重(有几百斤的载重才能实用),所以即使转动速度不快(不像好莱坞拍的宾虚电影那种四马赛车),也会很快发热,再硬的木头也经不起成千上万圈的摩擦,所以用金属圈、金属套环,才能解决这个问题。

          木头能有多耐磨?在北美的同学可以在河边海边栈桥,看看钓鱼线和木头摩擦的结果。

          马蹄尚需钉掌,车轴岂可无金

          • 家园 发一张木轴的图片:

            下面是湖北枣阳九连墩2号车马坑出土单箍云纹軎与木轴,图片出自李敦学-宋秋-胡志华-符德明-李天智-余乐-黄文新-孙军-黄帆《湖北枣阳九连墩2号车马坑发掘简报》江汉考古2018(06),p 073:

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            外链图片需谨慎,可能会被源头改

            图片不容易找,但据我看到的资料,车马器用到的青铜期都是小件,如这里的车軎,还没见到有金属车轴的,当然不能就肯定没有。

            另外,上面已经有河友指出,过去一直有硬木车轴,以直到近代,可见不一定非金属不可。

            • 家园 谢桥上兄,如兄能找到古代两河、埃及,或者希腊罗马

              车轴的有关考古证据,还望给予提示。

              我也曾做过搜索,网络上有关信息很少,比如在国博网站上,就查不到什么(国博讲解员、网红河森堡似个马车西来说的信奉者?)。淘宝网上倒是有一大堆旧马车轮、毂的卖货信息,倒是个个都有铁釭,估计木轴上也会个个有铁锏。不过这些都是清代、民国的旧物。大体相当于审度、月氏所说曾见的“木车轴”。

              我能看到的有价值的网络信息,倒是在军事博物馆这里:http://www.jb.mil.cn/yjcz_2226/gbtg/201707/t20170720_35548_2.html

              点看全图

              “在毂内装釭,轴上装锏。车轮转动时,木轴、木毂间有金属件釭和锏垫着,不直接接触,从而减小磨损“。

              ”河北满城汉墓出土的一枚铁锏曾经金相考察,属珠光体基的灰口铸铁,具有较高的耐磨性和较小的摩擦阻力,既能起到防护作用并有利于运转。同时,中国古车还在轴上施用润滑油膏,见《诗?邶风?泉水》及《左传?襄公三十一年》、《哀公三年》。在光滑的釭、锏中施用油膏后,行车时更为轻快。故《吴子?治兵篇》说:“膏锏有余,则车轻人。”。

              ——从诗、经的记载,可以把实用金属应用于车轴的历史,推到西周之前。同时也很好奇:殷墟等出土的马车,车轴部分难道没有青铜的釭、锏?

              再与兄详确:实用金属(青铜、铁)应用于车轴,不是要求用整根的金属棍做车轴,而是用轴瓦、釭、锏解决木轴不耐磨造成车辆(载重)不实用的问题。

              据说玛雅、阿兹特克有四轮的动物玩具,却没有实用的车辆,说的就是没有实用金属青铜应用于车轴、以解决耐磨、载重问题。

              通宝推:epimetheus,
              • 家园 我的猜想

                对于图例展示的,有所疑惑

                那么大的重量集中在整车上的4个环上,摩擦面上压强很大,每个环还有有机油脂、磨损的金属颗粒、另一侧还会有尘土慢慢入侵,从经验看,这个反而怀疑更容易磨损变形甚至烧结卡死

              • 家园 发一个文献:

                龚缨晏《车子的演进与传播——兼论中国古代马车的起源问题》浙江大学学报(人文社会科学版)2003(03),p 022

                二 、早期车轮的结构

                进入公元前 3000 年代 ,在两河流域及欧洲都发现了不少车子的实物。在两河流域的基什 、乌尔等地,出土了一些车子 ,其基本型制为四轮 、独辕。车轮是实心的, 一般用三块木板拼成, 木板之间用横条加固[ 8] 。

                在欧洲 ,主要实物有 :1976 年 ,在瑞士苏黎世附近发现了三只实心木轮, 直径为 65 -68 厘米 ,其中两只还与轴连在一起 ,其时代为公元前 3000 年代早期 。这种车轮最大的特点是 ,车轮正中是

                一个正方形的小孔;车轴本身为圆形 ,但两端是正方形的 ,以便能插入车轮上正方形的孔中 。也就是说 ,车轮并不是套在车轴上转动 ,而是与车轴固定在一起共同转动 。每个车轮用三块约 5 厘米厚的木板拼成;在车轮的正面,有一条横贯三块木板的楔形沟槽,槽中安入横木条 ,从而将三块木板固定在一起 。车轮的另一面则没有沟槽及横条 。车轮上也没有车毂。此外, 在瑞士皮埃雷斯(Bielersee)的一个遗址中, 也发现了这样的一个轮子 。装着这类轮子的车子应当是四轮车[ 3](pp .51-52)。在保加利亚的普拉奇多尔(Plachidol)遗址中, 在一个时代为公元前 3000 年的古墓中也发现了车轮 。这些车轮是用一块木头加工而成的实心轮 ,直径约 75 厘米 。车轮两面都有突起的毂 ,车轮中间的孔为圆形 ,表明它是套在一个固定的轮轴上转动的[ 9] 。

                在荷兰,出土了十多个木制车轮,时代为公元前 3000 年代中期。它们的基本形式都差不多:整个车轮用一整块厚木头做成;轮子中间是一圆孔;圆孔的周围则被加工为隆起的轮毂 ,轮毂与轮子22 浙江大学学报(人文社会科学版) 第 33 卷属同一块木头。与上述瑞士的车轮不同 ,荷兰出土的这种车轮是安装在车轴上转动的,车轴则固定不动 。至少有四个实例说明, 荷兰的这种车轮是安装在两轮车上的, 而不是装在四轮车上 。

                在黑海北岸的乌克兰及南俄草原上,发现了 250 座埋有车子(包括陶制模型)的墓葬,时代从公元前4000 年代晚期到公元前 2000 年代早期都有[ 1](p .626)。车子有四轮的,也有两轮的。车轮为实心,有的用一整块木头做成,也有的由二块或三块木板拼合而成。车轮正中有圆孔,圆孔周围有突起的毂(毂与车轮属同一块木板), 车轴固定, 车轮套在车轴上转动。在伏尔加河下游一个叫特里•布拉特(Tri Brata)的地方发现的车子陶模表明 ,当时的车厢上面是有车篷的[ 10](pp .78-79;p.16)。

                这样 ,在欧亚大陆的西部 ,早期车轮的形式可以分成两大类 。第一类车轮是与车轴固定在一起的,车轮中间的孔呈正方形,车轮与车轴一起转动 。此类车轮主要分布在瑞士及德国西南部 ,在地中海及大西洋沿岸也有发现。第二类车轮被安装在车轴上转动 ,车轴本身则是固定在车底下不动的,车轮上的孔呈圆形。此类车轮主要分布在两河流域 、东欧草原及欧洲西北部。目前, 还无法确定哪一类车轮出现得更早一些 。有人正是根据这两种车轮的不同技术特征 ,提出了车轮是在不同地区独立发明的观点[ 1](p.40)。从后来的历史来看, 第二类车轮更加普遍 ,是发展的主流。

                就第二类车轮而言, 无论它是由一整块木头做成的还是用几块木板拼成的, 都是套在车轴上转动的 , 这样 , 车轮的孔眼就要承受极大的摩擦力。为了加固孔眼 , 人们将孔眼周围加工成突起的轮毂。但是 , 正如我们所看到的, 早期的轮毂与车轮属同一块木板 , 因此, 这种轮毂虽然提高了

                车轮孔眼的抗压能力, 但是, 由于车毂的木头纹理与轮子本身是一致的, 都垂直于车轴 , 所以 , 当压力增大时, 车轮及车毂都容易破裂 。后来 ,人们逐渐发现,只要在车轮的孔眼中另外插入一个木头纹理与车轴平行的车毂 ,就可以使车轮与车毂的破裂问题得以解决 。我们不知道这种另外插入车毂的方法最初产生于何时何地, 但有一点是可以确定的, 即在 3000 多年前的德国 ,这样的车轮已经在使用了。

                1880 年到 1883 年 ,在德国的格鲁(Glum)发现了 4 只埋在一起的车轮 ,它们显然属于同一辆四轮车子 ,其时代约为公元前 1570 年至公元前 1450 年。这些车轮的直径约 70 厘米 ,都是用厚约 10厘米的独块桤木做成 。车轮的中心有个直径约 14 .5 厘米的孔眼 ,孔眼中插入了管状车毂 。车毂是用精心挑选的桦木做成的 ,毂中是个直径为 7 .5 -8 .5 厘米的孔, 以便套在车轴上 。这种装有管状车毂的车轮在欧洲许多地方都有发现,或用单块木头做成,或用几块木板拼成[ 3](pp .85-86)。外插

                管状车毂的出现 ,是车轮制造技术的一个重大进步 。

                桥:我印象一般都已假定转动部分两面都是木头,您发的图片中似乎不是用于转动部分而是用于约束轮子的。还有装润滑油脂的。我印象有的根本就没出金属件。

                通宝推:燕人,
                • 家园 我想请桥上兄帮忙的,主要是国外的资料

                  一、首先,埃及与赫梯人那场著名的大战——卡迭石战役,有文章就说胜负取决于车轴:埃及战车车轴是铜制的(应是青铜的“釭锏”而不是青铜棍),车载2人。而赫梯人掌握了铁,车轴是铁质的(也应该是铁制轴承而不是铁棍),车载3人而成为“重战车”。因此赫梯人以少胜多,与拉美西斯(就是巴黎卢浮宫的那位)最终签署了据说世界上第一份国与国和平协议。

                  如桥上兄能帮忙找一些这方面的资料,就多谢了。

                  二、乔兄此文的作者龚教授,是个文科生。月兄推荐的那本书的作者刘永华,也是文科或者美术生。我找到三篇文章,两篇也是文科生,只有一篇算是理工科的研究文章。总之是文科生占了绝大多数。文科学者只对“型、饰”进行研究。

                  清华:《考工记马车主要元件之机械设计》

                  http://maps.pme.nthu.edu.tw/web_maps/PDF/PUBLICATION-TEXT/014.pdf

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                  三、桥上兄所引的龚教授的文章,与社科院王鹏、国博河森堡,似都是中国马车技术西来说的支持者。针对西亚、欧洲的考古,我们还是应该有两点问题获释后才能当成实证来采信的:

                  1、为什么考古挖掘,没有3000年以上的木车轮、车轴、车体的考古发现?即便是新疆沙漠地区,中国可有4000-5000年的木头材质的出土文物?为什么西亚欧洲能有5000年的木头板、木头棍被发现?

                  这个也是与匿名兄那张图片商榷。

                  2、两河的四轮车,是没有前轮转向架的。没有转向的四轮车,可能实用吗?转弯问题是怎么解决的?西方历史学者有没有复原、并实验过两河、西欧的四轮车。

                  这个也是与普鲁兄谈过的“历史实验”。

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