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三国文化研究(第2辑)
1.5.7.2.1 (一)构件尺寸是复原流马的根本依据
(一)构件尺寸是复原流马的根本依据

《作流马法》按照对构件在整体中位置的顺序,对流马构件尺寸及构件之间的相互关系做了细致的表述。

1.车体系统数据

“肋长三尺五寸,广三寸,厚二寸二分”,这是第一组数据中尺寸最大的构件。“左右同”说明是样式相同的两个构件。由构件尺寸最大而且左右相同可知,这是车体中俗称车梁的两根纵向构件。

“前轴孔分墨去头四寸,径中二寸”,“前轴孔分墨去头四寸”是第一组数据的原始参照点,如何理解“分墨去头四寸”是关键。

首先,“分墨”是一个木工术语,具体分为“分线”和“墨线”。“分线”是相邻两个卯孔的距离线,“墨线”是一个具体卯孔的尺寸线。这里的“分墨”义同“分线”。现时木工根据“分线”画“墨线”时,有的习惯以“分线”为基础向前画,有的则是往回画。《流马法》表述的卯孔“墨线”尺寸,都是从“分线”往回画的(图1)。

图1

其次,前轴孔在哪个构件上。“前轴孔分墨去头四寸”,意思是“前轴”上的卯孔分线距离“轴”体的端头(不包括圆轴)四寸。

再次,“径中二寸”的含义。这里没有叙述卯孔的长宽尺寸,只有“径中二寸”,对此可以这样理解:轴上卯孔的宽度与“肋”的宽度相等,卯孔深如轴体径中“二寸”。“二寸”也是“肋”端榫的长度。

下面以“轴”为参照点,按照原文叙述顺序逐一解读位于“肋”上的“孔”:

“前脚孔分墨二寸,去前轴孔四寸五分,广一寸”,说明位于“肋”上的前脚孔长二寸,宽一寸,前脚孔分线距前轴四寸五分。

“前杠孔去前脚孔分墨二寸七分,孔长二寸,广一寸”,说明前杠孔(分线)距前脚孔分线二寸七分。

“后轴孔去前杠分墨一尺五分”,说明后轴孔(分线)距前杠孔分线一尺五分;“大小与前同”的含义是尺寸与前轴相同。因为重心在后轴上,轴又是易损件,有理由认为后轴孔不是在“肋”的侧面中间,而是在“肋”的底面,是个半孔,后轴是卡在“肋”上的,这样有利于随时更换后轴。

“后脚孔分墨去后轴孔三寸五分,大小与前同”,说明后脚孔分线距后轴孔(分线)三寸五分,后脚孔尺寸与前脚孔相同。

“后杠孔去后脚孔分墨二寸七分”,说明后杠孔(分线)距离后脚孔分线二寸七分。

至此,“肋”长已占用三尺零四分,尚余四寸六分。

“后载克去后杠孔分墨四寸五分”,说明后载克这一构件的外侧,距离后杠孔分线四寸五分。“后载克”从字面上可以解释为“居于后面的克制载重物的构件”,实际上是车架最后端的横状构件,它的作用不仅是通过两根“肋”的榫插入横状构件的卯里以进一步固定整个车架,而且横状构件犹如车辆的保险杠还有防撞击的功能,更重要的是横状构件高出车架两肋的部分具有防止板方囊向后滑动的功能。三尺零四分加上四寸五分等于三尺四寸九分,与“肋”长三尺五寸有一分之差,有理由认为这是原始记录中的误差。这也说明“肋”末端的榫有一个约四寸五分长的暗榫插在后载克的贯通卯里(图2)。

图2

从图2之侧视图,可以直观地看到:后轴孔的横向中轴线比前轴孔的横向中轴线偏低。这种结构,在车轮直径相等的情况下,只要车体前后处于水平状态,前轮就能离开地面,有利于转弯了。如果将车体前端抬到适当高度,使重心落到后轮上,那就可以仅用两个后轮行进了。

2.容器系统数据

“板方囊二枚,厚八分,长二尺七寸,高一尺六寸五分,广一尺六寸,每枚受米二斛三斗。”这组数据可以有两种解读:一是每枚板方囊“厚八分,长二尺七寸,高一尺六寸五分,广一尺六寸。”二是两枚板方囊的厚、广、高相同,两枚板方囊并在一起长“长二尺七寸”。本文认同后一种解读。因为“每枚受米二斛三斗”决定了板方囊的容积,只有后一种解读,每个板方囊的容积才与“二斛三斗”的容积相等;也只有后一种解读,每个板方囊的实测容重量才与“二斛三斗”的容重量近似(论证详见下文。板方囊形态见图3)。

图3

“从上杠孔去肋下七寸,前后同。上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸,孔长一寸五分,广七分,八孔同。”这一组数据又可分前后两组。为分析方便,先看第二组:“上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸,孔长一寸五分,广七分。八孔同。”意思是板方囊上的“杠”距离“肋”上的“杠孔”一尺三寸,也就是距离板方囊的上口四寸一分(板方囊高一尺六寸加上“肋”厚的二分之一,减去一尺三寸),两个板方囊两面共八个两两对应的孔,孔的位置与大小都相同。八个孔可以穿进四条“杠”,“杠”是用来抬板方囊的把手。再看第一组:“从上杠孔去肋下七寸,前后同。”这段话的语义不完整,语义与前句和后句都不相连。只能作这样的推测:从上杠孔到“肋”之间的七寸处,有一个构件,这个构件可能是连接两个板方囊的连接件。

3.固定系统数据

“前后四脚,广二寸,厚一寸五分。”这里叙述的“脚”是固定在“肋”上防止板方囊滑动的桩。“广二寸”正好与“肋”上“脚孔分墨二寸”相适应,“厚一寸五分”与“脚孔……广一寸”相对应,但“脚”榫的厚度是一寸。因为“脚”只是一个起固定作用的桩式部件,高度可以有弹性,所以就没有具体的表述了。

4.驱动系统数据

“形制如象,靬长四寸,径面四寸三分。孔径中三脚杠,长二尺一寸,广一寸五分,厚一寸四分,同杠耳。”这里主要叙述了“杠”的尺寸和与之相关的“靬”的尺寸。“形制如象”描述整车形如大象,使力运行的构件就像大象前伸的鼻子。这一形象的比喻说明,使力运行的构件是独体的,不是成双的“辕”。“靬”字有个义项是有干皮革,这里说驱动系统最前端的构件,虽然不能左右摆动,但可以通过横穿的固定轴进行上下调节,犹如硬而柔的“靬”。“靬”能调节高度,目的是适应不同身高的人使力运行。“靬长四寸,径面四寸三分”,可以理解为“靬”外露部分长四寸,截面为边长四寸三分的正方形。“孔径中三脚杠”,本文认为这里“脚”的意义同“角”,说明四寸长的“靬”上有个横向贯通的三角孔,“长二尺一寸”的“杠”横穿并固定在“中三脚”孔里,“杠”的中段固定部分截面是三角形,孔外两端截面是“广一寸五分,厚一寸四分”的近似正方形。杠长二尺一寸等于今制0.5米,截面尺寸等于今制长3.6厘米宽3.3厘米,正适合双手握住和用力。“同杠耳”,意思是也可以当做抬起车体的“杠”来使用。“耳”是语气词,无实意。整个驱动系统,状如“T”形,类似先秦时期独辀马车的“辀”与“横”的组合体[3](图4)。

图4

至于“杠”与地面的垂直高度是多少,与车体的水平距离是多少,因为《作流马法》没有记载详细尺寸,只能推测高度在0.9米(三尺八寸)上下,并通过可以上下转动的“靬”来达到适宜的使力高度(流马整体形态见图5)。

图5

从以上数据中可以发现一个因果关系和两个叙述规律。一个因果关系,就是板方囊的尺寸决定了车体的宽度和长度。两个叙述规律是:凡是决定车架长度和宽度的构件都有明确的长、广、厚尺寸;凡是不决定车架长度和宽度的构件长、广、厚尺寸就不全面,有的甚至没有尺寸。例如,“后载克”尺寸,在两个“杠”和两条“肋”决定了车架宽度的情况下,它的长、宽、厚都是可以在一定范围内增减的;又如“脚”,它是附属在“肋”上阻止板方囊左右滑动的小构件,因此高度就可以有一定的弹性;再如车轮,因为两条轴之间的距离是确定的,车轮直径的尺寸就可以不需要十分精确,因而没有涉及。再者,《作木牛流马法》是给当时工匠们使用的,不是有意留给后世阅读的,作者可能认为木工对其中有些数据心知肚明,也可能认为无关紧要而未加注明。

综合以上解读,可得出如下结论:

(1)车体的宽度与栈道相适应。车架宽度是二尺,车体宽度约在三尺二寸左右。具体计算方式是:杠长一尺八寸,减去每端二寸榫,有效杠长一尺四寸。有效杠长加上两肋宽度六寸,可得车架实际宽度为二尺。车架宽度加上每侧车轮宽度(包括车轮与车架的间距、车轴外露的长度)约六寸,整车宽度在三尺二寸左右。今陕西省太白县赤崖栈道遗址遗留下来七根石梁,每根仅长1.5米(六尺二寸五分),《中国机械工程发明史》也认为:“栈道宽五尺,车的活动范围只能三尺多一点。”[4]车体的宽度十分适合在栈道上运行。

(2)车架宽度与板方囊宽度相适宜。具体计算方式是:板方囊宽一尺六寸,两边各压“肋”一寸,正好卡在两肋上的四个“脚”内侧。

(3)车架的实用长度与两个板方囊的长度相适宜。具体计算方式是:两个板方囊共长二尺七寸,后载克内侧与前轴体内侧的距离是二尺八寸四分,可容下两个板方囊并略有间隙。

(4)车轮直径尺寸是允许范围内的最大值。前后轴之间的距离为二尺二寸左右,轮的半径不会超过这个数值的二分之一。轮大行进快且轴和轮毂磨损轻,轮小行进慢且轴和和轮毂磨损重。诸葛亮北伐运粮需要抢时间,因此完全有理由认定车轮的直径一定是在允许范围内最大化,而不是最小化。

(5)整个车体高度不超过二尺九寸(车轮半径尺寸加板方囊高度再加车肋厚度约等于70厘米)。重心很低,运行起来速度较快,如平地流水,相对“木牛”来说叫作“流马”。

如果复原流马构件的尺寸与《作流马法》提供的尺寸不同,就可以断定不是诸葛亮流马。