再论西夏鼓风机(2)

由于研究西夏鼓风机仅有《锻铁图》这唯一材料，因此“马排”“水排”“行炉”和《熬波图》中鼓风机成为重要对比研究对象。《三国志》中载：“太祖平荆州，辟为丞相士曹属。后选乐陵太守，徙监冶谒者。旧时冶，作马排，每一熟石用马百匹；更作人排，又费功力；暨乃因长流为水排，计其利益，三倍于前。在职七年，器用充实。制书褒叹，就加司金都尉，班亚九卿。文帝践阼，封宜城亭侯。黄初七年，迁太常，进封南乡亭侯，邑二百户。”①陈寿：《三国志·卷二十四·魏书二十四·韩崔高孙王传第二十四·韩暨》，中华书局1959年版，第677页。《后汉书》中载：“（建武）七年（31），迁南阳太守。性节俭而政治清平，以诛暴立威，善于计略，省爱民役。造作水排，铸为农器，用力少，见功多，百姓便之。又修治陂池，广拓土田，郡内比室殷足。时人方于召信臣，故南阳为之语曰：‘前有召父，后有杜母。’”②范晔：《后汉书·卷三十一·郭杜孔张廉王苏杨贾陆列传第二十一·杜诗》，中华书局1965年版，第1094页。从《三国志》记载可见水排应是在马排的基础上产生的，《农书》中载：“其制，当选湍流之侧，架木立轴，作二卧轮；用水激转下轮。则上轮所周弦索通缴轮前旋鼓，掉枝一例随转。其掉枝所贯行桄因而推挽卧轴左右攀耳，以及排前直木，则排随来去，扇冶甚速，过于人力。”③王桢：《农书·卷十九》，清文渊阁四库全书本，第7-8页。书中并附有图像（图2）。从水排发明到文献中首次对其原理和构造进行解释，中间相隔1200多年，王桢的记述是否能真实地反映东汉水排的情况还需要谨慎对待。但至少可以认为王桢所述水排是元代所有，且同时代又有木扇作为冶金鼓风设备。那么木扇和水排之间的联系是可以明确的。从刘培峰等一文中可见推拉活板为炉内送风的鼓风机现在依然被使用，而这样的原理在《农书》中所述水排的直木与排扇结构中就已可见。如果木扇只是简单地推拉活板，那么它在原理上只是对水排的一种简化，以人力代替了水力。从动力的角度来看，人力作为最基本的原动力，是驱动机械的首选，那么在水排诞生之初，木扇就应该先于其存在。据《三国志》中载，在原动力使用方面经历了马排、人排、水排，所谓“人排”很可能就是后来的“木扇”，由此可试想人力驱动推拉活板鼓风的使用已上溯至东汉。《通典》中载：“行炉镕铁汁，舁行以洒敌人。”①杜佑：《通典·卷一百五十二》，清文渊阁四库全书本，第20页。《武经总要》中有附图（图3）。行炉在原理上也为推拉活板，利用这种原理鼓风的器械在汉、曹魏、唐、宋、西夏、元等历代都有材料可反映，其使用经历了漫长的延续过程。

图2 《熬波图·铸造铁柈》

图3 行炉 《武经总要》中附图

图4 木扇炼铁和卧轮式水排

另外我们需要关注西夏鼓风机是否能够完成连续鼓风。以管成学等学者的观点，操作者一推一拉，从而使其中一活门不送风时另一活门继续送风。明代活塞式风箱的构造，使操作者无论在推还是拉的过程，送风口均会单向送风，这样的单一往复运动产生连续鼓风效果在鼓风机械史上确实是极具突破性。《熬波图》中为四位工人操作推拉杆，如果这几位工人的送风做功时间段可以重叠无缝衔接为完整的冶炼过程，那么是否也可以认为其实现了连续鼓风呢？从最朴素的意义上理解，无论是推拉同时操作，还是多木扇形式，其目的还是尽可能增加鼓风量。以多线运动填补做功空白的方式很难被认定为连续做功，也并不符合中国古代机械发展的规律，即借助机械简化劳动方式。陆敬严《中国古代机械复原研究》一书“冶金鼓风机械”一节对木扇炼铁和卧轮式水排进行了复原（图4），研究参考了《锻铁图》《农书》等，其构造应比较符合西夏至元代冶金鼓风机的实际情况。

3 历史地位

管成学《宋辽夏金元科学技术史》一书认为宋元时期出现的不同类型的木风扇是木风箱的前驱。苏冠文《西夏木风扇的历史地位》一文认为西夏鼓风机在从单扇木风扇到风箱的发展过程中发挥了承前启后的作用。据前述第二部分的讨论，利用推拉活板原理鼓风的马排、水排、行炉、西夏鼓风机、《熬波图》中鼓风机跨越了从汉至明一千多年的历程，且西夏鼓风机在其中并未显现出独特的创造性。其最大的历史意义应是以党项等多民族共同建立的西夏对中原优秀科技文化的吸纳和适用。在科技原理的运用上，西夏鼓风机的核心物件无疑是支撑活板的“轴”，但西夏文对“轴”的理解相当有限，而同时期宋代对轴毂的利用已经相当成熟，从这个层面上来看，西夏在器械设计和制造领域是相对滞后的，西夏鼓风机在同时代的科技领先地位也是要打上问号的。相对于皮橐，活板的制造更加简洁且耐用性极大提升，即使进入了电力鼓风时代，这种鼓风机依然有人在使用，可见其独特的生命力。西夏《锻铁图》作为最早的图像资料反映了中国古代人民利用推拉活板原理鼓风冶金的情况，这一点理应得到充分肯定。但是也应该客观正视西夏鼓风机在皮囊—木扇—风箱这一发展过程中的地位，理解劳动人民追求实用的朴素性。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2021/0127/388.html