Инженерная мысль

 
Основные тенденции развития техники
 
В эпоху Сражающихся царств в Китае сформировалось убеждение, что развитие техники является одним из способов улучшения жизни. Техническая деятельность рассматривалась как подражание природным процессам, при котором не создается нечто новое, а только выявляются для блага людей заложенные в вещах свойства. Изобретателей считали мудрецами, постигшими важнейшие законы Вселенной, поэтому они часто обожествлялись и почитались национальными героями.
 
Многие инженеры и ремесленники находились на государственной службе. Каждая династия имела свои цеха и арсеналы. Наиболее доходные и продвинутые отрасли производства были национализированы. Самые сложные машины строились, как правило, в императорских цехах или под наблюдением важных чиновников. Видные государственные деятели поощряли способных техников.
 
Механические устройства содержали детали из камня, дерева, бамбука, бронзы и железа, часто выглядя как произведения искусства и шедевры изобретательности. Как и все вещи во Вселенной, механические устройства считались подобием космического целого; они описывались в терминах «учения о символах и числах» (сяншучжи-сюэ), и их детали наделялись соответствующей символикой. С другой стороны, природно-космические реалии часто осмыслялись в технических понятиях. Например, иероглиф цзи [1], который первоначально обозначал спусковой механизм арбалета, приобрел значение «внутренняя движущая сила» в таких словосочетаниях, как тянь цзи («небесная пружина») и шэн цзи («жизненная пружина»). Другой пример – в «Дао дэ цзине» (§ 5) проявленная Вселенная уподобляется кузнечным мехам (то [2]) и флейте (юэ [9]): «Разве не подобен промежуток между Небом и Землей кузнечными мехам и флейте? Опустошаешь, а не покоряется; движешь, а еще больше выходит».
 
Механические устройства
 
Мехи. Первоначально железо в Китае получали в горнах или малых шахтных печах, в которые воздух подавался естественной тягой через дымоход. Температура в них была недостаточной для плавки, и получалась крица – тестообразное зашлакованное железо. Производить литьевое железо стали в IV в. до н.э., используя мехи. Первоначально это было примитивное приспособление для нагнетания воздуха с растягивающимися кожаными складчатыми стенками. Однако в этом же веке были изобретены более совершенные мехи двойного действия. Эти мехи состояли из длинной прямоугольной полости, в которой передвигался поршень, приводимый в действие рабочим (через несколько столетий для этого стали использовать водяное колесо). Для герметичности поршень обкладывался перьями или тряпками. С концов коробки были установлены клапаны. Воздух нагнетался при прямом и обратном движении поршня благодаря действию переключающихся клапанов. Эти мехи производили равномерное дутье, их сопла имели железные носики, что увеличивало эффективность.
 
Использование силы воды для приведения в действие мехов плавильной печи началось в 31 н.э., когда, согласно официальной хронике, Ду Ши [1], чиновник из Наньяна, изобрел возвратно-поступательный механизм, работающий от водяной турбины. Преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное осуществлялось эксцентриком и системой рычагов. Приводимые в действие водой мехи (шуй пай) были признаны удобными и получили повсеместное распространение. Это устройство заметно уменьшало трудоемкость получения металла и улучшало его качество.
 
Обычные мехи с водяным приводом появились в Европе в XI–XII вв., а двухсторонние поршневые – только в XVI в., хотя односторонние поршневые насосы были там известны с II в. до н.э.
 
Карданов подвес. Этот механизм носит имя Джероламо Кардано (1501–1576), который в книге «De subtilitate rerum» («Хитроумное устройство вещей», 1550) описал его как приспособление для подвески масляных ламп. Он не называл его своим изобретением. Ранее такие лампы применяли арабы, но, скорее всего, изобретателем карданова подвеса следует считать александрийского ученого-механика Филона, описавшего его в «Механике» (250 до н.э.). В Китае независимо и несколько позже также было сделано подобное изобретение. Не исключено, что арабы переняли карданов подвес у китайцев.
 
Самое раннее его упоминание в китайской литературе относится к 140 до н.э. Предполагаемым изобретателем устройства считается Фан Фэн. Подвес Фан Фэна применялся в масляных лампах, в которых лампадка крепилась на кольцах, скрепленных в двух противоположных точках, что позволяло ей сохранять горизонтальное положение. Данный принцип был вскоре забыт.
 
В «Си цзин цза цзи» («Разнообразные записки из западной столицы», 189 н.э.) сообщается, что создателем «курильницы для постели» с применением особого подвеса был ремесленник Дин Хуань (он также изобрел «волшебный фонарь»). Это был тот же подвес, который использовал Фан Фэн. Благодаря данному устройству, «курильница» была безопасна в постели, поскольку имеющаяся в ней лампадка всегда сохраняла горизонтальное положение. В последующие века «карданов» («филоновский», «фанфэновский» или «динхуаневский») подвес часто применялся в разных устройствах.
 
С давних пор в ежегодных праздничных процессиях в качестве символов Луны использовались бумажные фонари с установленными внутри непроливаемыми светильниками на кардановом подвесе. Их называли «катящимися лампами», «шарами духов», «серебряными мешками» и т.д. С эпохи Сун с помощью карданового подвеса поддерживалось кресло императора в паланкине, что позволяло сидеть вертикально, даже если носильщики наклоняли паланкин. В XVI в. европейские, а в XVIII в. китайские матросы подобным образом крепили компас.
 
Цепной подъемник. Впервые о цепном подъемнике упоминул Ван Чун (27–97) в «Лунь хэн» («Взвешивание суждений»). Однако не исключено его существование в Китае и ранее. В легендах говорится, что он было создан по распоряжению Чжоу-гуна (согласно традиции 1115–1095).
 
Цепной подъемник первоначально использовался для подъема воды и назывался лун гу шуй чэ («водяное колесо [наподобие] хребта дракона») или фань чэ («опрокидывающиеся совки»). Его четыре типа различались тем, приводились ли они в действие человеком, животным, силой воды или ветра. Самым ранним типом был цепной подъемник та чэ («ступальное [водоподъемное] колесо»). Данное название происходит оттого, что в движение он приводился двумя работниками, которые переступали каждый с педали на педаль. Эти педали укреплялись на оси колеса с зубьями, которое тянуло снизу вверх соединенные цепочкой лотки с водой. Внизу находилось другое колесо с зубьями, установленное таким образом, чтобы угол наклона движущейся цепочки с лотками составлял приблизительно 25°. Обычно высота подъема не превышала 5 м. Вместо лотков могли использоваться соединенные шарнирами прямоугольные дощечки, которые при приведении в действие скользили в наклонно поставленном желобе, располагаясь перпендикулярно его сторонам и гоня перед собой воду. Согласно данным, приводимым цинским ученым Линь Цином в его сочинении «Хэ гун ци цзюй ту шо» («Иллюстрированные описания инструментов и орудий для речных гидротехнических работ»), желоб обычно имел длину 6–7 м, ширину 13–23 см и высоту около 30 см.
 
В эпоху Южной Сун большие цепные подъемники стали приводиться в действие силой животных. Для этого они должны были иметь зубчатый привод, позволяющий передать усилие от оси с рычагом, вокруг которой ходил привязанный к рычагу бык, на ось с цепным колесом. Такие установки назывались «бычьим [водоподъемным] колесом» (ню чэ).
 
По свидетельству Ван Чжэня в «Нун шу» («Книга о земледелии», изд. в 1314), в начале эпохи Юань водоподъемники приводились в действие также при помощи силы воды или ветра.
 
Вместо деревянных лотков, соединенных в цепь, которая надевалась на заборное и подающее колеса, часто использовали сосуды, сделанные из толстого бамбука с сохраненной перепонкой. Они назывались гао чжуань тун чэ – «подъемное колесо с вращающимися трубками». Для мощных водоподъемников использовались заборные и подающие колеса диаметром до 20 м.
 
Помимо подъемников для воды, использовавшихся при ирригации, иссушении болот и для снабжения питьевой водой, в цинском Китае существовали еще подъемники, позволявшие транспортировать землю и песок, что требовалось при различных строительных работах. Первые европейские цепные подъемники с квадратными поддонами были сделаны в XVI в. В следующем столетии в Британском флоте такие подъемники использовались для выкачивания воды из трюмов.
 
Ременной и цепной приводы. Ременной привод, передающий движение от одного колеса к другому, существовал в Китае уже в I в. до н.э. Он упомянут Ян Сюном (53 до н.э.–18 н.э.) в «Фан янь» («Местные говоры», 15 до н.э.).
 
Ременной привод использовался в машинах по разматыванию шелковичных коконов и в шелкопрядильных машинах. Они имели большое колесо и маленький шкив, на которые и одевался приводной ремень. Колеса были как с оправами, образующими паз, так и без них. Вместо колеса еще использовалось устройство с втулкой с двумя рядами спиц, между концами которых натягивались нити. Эти нити образовывали «мягкий паз», в который и помещался ремень. Такая конструкция обеспечивала достаточно хорошее сцепление «колеса» и ремня.
 
Ременный привод использовался также в разных сельскохозяйственных машинах, в частности, в мельницах, приводимых в действие животными. Цепная передача была изобретена астроном Чжан Сы-сюнем в 979 и использовалась в его больших механических часах с небесным глобусом. Вероятно, в ней заимствован принцип цепных подъемников, и хотя их цепи не передавали движение, Чжан Сы-сюнь увидел эту возможность.
 
Когда в 1088 изобретатель Су Сун, наиболее знаменитый преемник Чжан Сы-сюня, построил огромную астрономическую часовую башню, он пробовал сначала использовать для передачи энергии вертикальный шпиль. Но такое устройство не работало. Так что ему пришлось применить цепную передачу, которую он назвал «астрономической лестницей». Сохранился ее рисунок, сделанный самим Су Суном и изданный в 1094 в его книге «Синь и сян фа яо» («Новый проект армиллярных часов»). Это самое старое в мире изображение цепного привода.
 
Самая ранняя в Европе машина с приводным ремнем датируется 1430. Это горизонтальное точило. Ленточные приводные ремни стали использоваться в Европе только в XIX в. Первая европейская цепная передача была сделана в 1770 Жаком де Вокансоном для мотальной машины и мельницы. В 1869 Дж.-Ф. Третз использовал цепную передачу в велосипеде.
 
Спиннинговая катушка. Во II в. до н.э. китайцы изобрели кривошипный механизм, т.е устройство со смещенным относительно оси вращения шипом (пальцем). Это устройство применялось прежде всего для подъема воды из колодца и во всякого рода ручных мельницах и веялках.
 
Кривошипный механизм также использовался в спиннинговой катушке дяо чэ, работающей как маленькая лебедка, с помощью которой, наматывая на нее лесу, подтягивают блесну или другую приманку, чтобы придать им вид движущейся рыбы. Самая ранняя ссылка на нее имеется в «Ле сянь чжуань» («Жизнеописания известных бессмертных», IV в.). Учитывая, что некоторые части этого текста были написаны уже в I в. до н.э., можно предположить, что пассаж о спиннинговой катушке написан в диапазоне от I в. до н.э. до III в. н.э. Самое старое изображение спиннинга имеется на рисунке художника Ма Юаня [2], который называется «Рыболов на зимнем озере» и датируется приблизительно 1195. На Западе спиннинг был упомянут впервые в 1651.
 
Веялка. Видимо, еще в доциньское время была изобретена веялка с ротационным вентилятором. Глиняные модели таких веялок были найдены при раскопках могильников нач. II в. до н.э. Принцип их работы был прост. Неошелушенное зерно помещалось в бункер с решетом вместо дна и обдувалось непрерывным потоком воздуха посредством такого вентилятора. Шелуха выдувалась, а зерно оставалось в бункере. Вентилятор с 4–6 лопастями приводился в действие вручную колесом с ручкой, являющемся разновидностью кривошипа, который начал применяться с тех же времен и использовался еще в ручных мельницах и шелкопрядильных станках. Позднее появились педальные веялки с кривошипом.
 
Существовали портативные и стационарные веялки. Так как изготовить веялку стоило дорого, портативная модель была удобна возможностью аренды на время. Китайские веялки с ротационным вентилятором были завезены голландскими моряками в Европу в начале XVIII в.
 
Мельницы. Простейшие орудия для размола зерна появились в Китае еще в эпоху неолита. Среди них были различные зернотерки, ступки и жернова, приводившиеся в движение вручную. В чжоуское время использовались зернотерки, состоящие из деревянной или каменной ступы и песта, подвешиваемого на деревянном рычаге. Надавливая на этот рычаг ногами, подымали и опускали пест в ступу, что и позволяло осуществлять шелушение или помол зерна.
 
Приблизительно в 267 г. Ду Юй изготовил механическую зернотерку, приводимую в движение энергией воды. В этом устройстве, соединяющем рычажную зернотерку с водяным колесом, был использован принцип преобразования кругового движения в возвратно-поступательное. На оси колеса с лопастями, опущенными в водяной поток, были установлены две пары диаметрально противоположных штырей. При вращении колеса каждый штырь зацеплял рычаг с пестом, поднимая его. Опускался же он под действием собственного веса.
 
Постав самой древней и простой китайской ротационной мельницы состоял из двух жерновов, представляющих собой каменные диски, из которых один лежал на другом. В центре нижнего диска (лежняк) был укреплен короткий вертикальный железный вал, а в центре верхнего диска (бегун) находилось отверстие, благодаря которому он надевался на вал. Нижний жернов был неподвижен, а верхний можно было вручную вращать вокруг вала. На соприкасающихся поверхностях обоих жерновов имелись желоба и зубцы. Через отверстие в верхнем жернове зерно засыпали в желоба. Размолотое зерно проникало сквозь промежутки в зубцах и высыпалось в сборный поддон. После последующего просеивания размола через сито получали чистую муку. У ротационных мельниц были и другие конструкции. С эпохи Хань изготовляли продольные мельницы, в которых размольный камень укреплялся вертикально и вращался в углублении. Использовались мельницы с двумя жерновами, установленными вертикально рядом друг с другом. Имелась конструкция, в которой два жернова укреплялись на противоположных концах оси, в центре которой находился дифференциальный механизм. Жернова при этом двигались в округлом желобе.
 
Помимо ручных ротационных были мельницы, приводимые в действие животными и водой. Последнюю, называемую шуй мо, изобрел Ван Жун приблизительно в 300. Она приводилась в движение горизонтальным водяным колесом, которое было жестко насажено на вертикальный вал. Нижний конец вала помещался в каменную втулку, находящуюся на дне водного протока. Его верхний конец проходил через отверстие на нижнем жернове, установленном над водяным колесом на деревянной платформе, и был жестко всажен в верхний жернов. При вращении водяного колеса вращался и верхний жернов.
 
В эпоху Цзинь также стали использоваться мельницы с вертикальным водяным колесом. Если в них жернова располагались горизонтально, то на вале водяного колеса устанавливалось зубчатое колесо. Оно сцеплялось с горизонтальным зубчатым колесом, находящимся ниже вала мельницы и прикрепленным к верхнему жернову, который был свободно насажен на ось, прикрепленную к нижнему жернову. За счет данного зубчатого механизма передавалось вращательное движение от водяного колеса к верхнему жернову.
 
Позднее был изобретен более сложный механизм водяной мельницы, в котором одно водяное колесо приводило в движение несколько жерновов одновременно. Такая мельница упомянута Ван Чжэнем в «Нун шу» («Книга о земледелии»). Ее большое водяное колесо было установлено вертикально и нижней своей частью опущено в поток воды. Вал колеса был достаточно толстым и подходящей длины. На валу на некотором расстоянии друг от друга были установлены три зубчатых колеса. Каждое из них зацеплялось своими зубьями с горизонтальным зубчатом колесом, которое было соединено с подвижным верхним жерновом, лежащим на нижнем. В свою очередь, каждое из этих трех зубчатых горизонтальных колес сцеплялось с двумя другими зубчатыми колесами, находящимися сбоку от главного вала и установленными на соответствующих верхних жерновах. Одно водяное колесо приводило в действие сразу девять жерновых поставов.
 
С IV–V вв. изготавливались так называемые «дробильные телеги» (мо чэ), т.е. передвижные мельницы для очистки риса с помощью молотков и для размола пшеницы с помощью жерновов, приводившихся в действие цепным или ременным приводом от колес телеги, на которой они устанавливались.
 
Мотыги и плуги. Ко времени династии Тан китайцы изобрели множество сельскохозяйственных орудий: различные мотыги, плуги, бороны, валки, сеялки. Позднее уже было мало нововведений, поскольку имеющиеся сельскохозяйственные орудия прекрасно подходили для практиковавшегося в Китае типа ведения хозяйства. Прочные железные мотыги, применявшиеся уже с VI в. до н.э., позволяли эффективно разрыхлять почву с сохранением ее влажности, что чрезвычайно важно на сухом и ветреном севере Китая. В I в. до н.э. стали производить улучшенный вариант мотыги («лебединая шея»), которая имела разнообразные сменные лезвия. С ее помощью можно было легко пропалывать растения, не повреждая их.
 
Треугольные каменные лемеха, служившие рабочей частью плуга, остальные части которого делались из дерева, изготавливались на территории Китая уже в IV тыс. до н.э. С XIV в. до н.э. там использовались бронзовые лемеха. В VI в. до н.э. китайцы впервые в мире стали делать железные лемеха. В III в. до н.э. начали изготовлять более совершенный вариант лемеха, состоявшего из двух соединенных в центре крыльев, которые подрезали пласт почвы и отбрасывали его от плуга.
 
В Китае применялось два типа плугов. Первый имел только лемех, а второй – еще и отвал, позволяющий переворачивать поднимаемый пласт почвы. Во II–I вв. до н.э. применялись четыре разновидности отвалов. На Западе до XI в. использовали безотвальный плуг – «скребущий землю», а первые европейские отвалы, сопоставимые по эффективности с китайскими, появились только в XVIII в.
 
В IV в. до н.э. в Китае применялся плуг, на котором стояли распорки, позволявшие регулировать наклон лемеха и, следовательно, глубину вспашки, которая должна была варьироваться в зависимости от почвы, сезона и погоды.
 
В I в. до н.э. были построены государственные литейные заводы во многих областях страны. Железо стало общедоступным, поэтому плуг могли иметь и небогатые люди.
 
Подробное описание плуга впервые приведено в книге о пахотных орудиях, озаглавленной «Лэй сы цзин» («Канон сохи и плуга») и написанной в конце эпохи Тан Лу Гуй-мэном. Рассматривается достаточно совершенный тип – «плуг из Цзяндуна» (цзяндун-ли). Он состоит из металлических лемеха и отвала, деревянных передней и задней стоек, ручки, полоза, изогнутого грядиля, приспособления для регулирования наклона лемеха и т.д. – всего 11 деталей. Лу Гуй-мэн специальными терминами обозначает лемех и отвал и дает определение их функций, согласно которому «то, что поднимает пласты почвы, называется лемехом, а то, что переворачивает их, называется отвалом». Указывает размеры каждой из деталей плуга: длина грядиля – около 2,7 м, а длина и ширина лемеха – соответственно около 40 и 30 см, общая длина плуга около 3,6 м. Судя по описаниям и рисункам плугов в энциклопедиях эпох Юань и Мин, плуги со временем стали делаться более легкими и с более коротким грядилем.
 
Китайцы иногда устанавливали парус на плуге для использования энергии ветра вместо тяглового животного.
 
Многорядная сеялка. Примитивная однорядная сеялка была известна в Месопотамии уже во II тыс. до н.э. Но в Европе сеялки не использовались до XVI в. и посев семян производился вручную, простым разбросом, что приводило к большой потере зерна и неравномерному засеванию поля, затруднявшему прополку и сбор урожая. Археологические находки китайских железных сошников от сеялок датируются II в. до н.э. Это были, вероятно, однорядные сеялки. В 85 до н.э. чиновник Чжао Го представил правительству доклад об изобретении трехрядной «сеялки-плуга», которую тянул один вол, ведомый одним человеком, и которая позволяла «засеять около 100 му [2] (6,6 га) земли за один день». По декрету императора У-ди ее приказано было применять по всей стране. Однако большее распространение получили упрощенные двухрядные сеялки, одну из которых описал Ван Чжэнь в «Нун шу» (изд. в 1314). Ее основу составляют две стойки с поперечной рукояткой. На стойки внизу насаживаются небольшие железные сошники, а в середине прикрепляются оглобли и короб для семян. В коробе имеется два отверстия, которые соединены с полостями, выдолбленными в нижних частях стоек. При движении сеялки сошники делали борозды достаточной глубины, и в них из короба по полостям в стойках высыпались семена в количестве, которое регулировалось специальным деревянными клапанами, стоящими на выходе полостей. За сеялкой волочилась доска, привязанная к ней и предназначенная для разравнивания почвы.
 
Прялка. В эпоху неолита китайцы использовали для прядения простое ручное веретено – небольшой керамический или каменный диск с отверстием в центре, в который вставлялся стержень. Прядильщик должен был держать стержень в одной руке и крутить диск другой. При этом волокно вытягивалось и скручивалось. Когда скручиваемая нить достигла определенной длины, ее наматывали на стержень. Этот процесс повторялся, пока не получался необходимый моток пряжи.
 
Существенное усовершенствование ручного прядения наступило при создании прялки с приводом веретена от вращающегося колеса, которая была в 20 раз эффективнее ручного веретена. Точная дата ее появления пока не известна, а самое раннее описание найдено в словаре «Фан янь» («Местные говоры», около н.э.) Ян Сюна(53 до н.э. – 18 н.э.). Самое раннее изображение одноверетенной колесной прялки датируется эпохой Западной Хань и представляет собой рисунок на шелке, найденный в местечке Иньцюэшань в округе Линьи (пров. Шаньдун). Несколько подобных изображений найдены на восточноханьских рисунках на камне. Колесная прялка являлась достаточно популярным инструментом для производства пряжи в эпоху Хань, и, возможно, она была изобретена несколько раньше.
 
Прялки на ханьских рисунках подобны изображенной в книге «Тянь гун кай у» («Использование даров неба/природы», 1637) Сун Ин-сина. В эпоху Мин такая ручная колесная прялка использовалась не только для прядения пеньки, шелка и хлопка, но и для намотки шпульки утка в челноке. Кроме ручной в это время существовали педальная и гидравлическая прялки. Точная дата изобретения педальной прялки пока не установлена. Первое ее изображение встречается на одной из картин Гу Кай-чжи (ок. 345–406). Она имеет три веретена. В «Нун шу» («Книга о земледелии», 1314) Ван Чжэня дается описание и рисунок подобной педальной прялки для хлопка с тремя веретенами и прялки для пеньки с пятью веретенами. Ван Чжэнь описал и прялку с 32 веретенами, на которой за сутки можно было производить около 50 кг пеньковой пряжи. Она приводилась в действие педалями или водяным колесом и могла обслуживать сразу несколько крестьянских хозяйств.
 
Китайская традиция связывает ряд новшеств в прядении и ткачестве с некой ткачихой Хуан Дао-по, жившей в XIII в. Она родилась в деревне Уницзин в округе Сунцзян (пров. Цзянсу), но позже переехала в Ячжоу (теперь Ячэн) на острове Хайнань, где ей довелось познакомиться с методами изготовления хлопковых тканей женщинами народности ли. Вернувшись в 1295 на родину, Хуан Дао-по на основе этих методов реорганизовала местное текстильное дело. В частности, она разработала усовершенствованную модель педальной прялки для хлопка с тремя веретенами и стала использовать технологию отделения хлопка от семян с помощью металлической биты. Благодаря ее деятельности были повышены качество и объем производимой хлопковой пряжи, и вскоре район Сунцзян стал крупным текстильным центром. Позднее возник культ «матушки Хуан», и в ее честь на ее родине в XVIII в. была сооружена кумирня.
 
Ткацкий станок. Ткачество существовало на территории Китая еще в эпоху неолита. За 4 тыс. лет до н.э. китайцы начали использовать примитивный ручной ткацкий станок с вертикальным расположением основы. По крайней мере уже в эпоху Хань уже существовал ткацкий станок с ножными педалями. Он изображен на ханьских каменных рельефах, найденных около деревни Цаочжуан в округе Сыхун (пров. Цзянсу), с подисью «Мать, работающая на ткацком станке». Нити основы на нем располагаются под углом 50–60° относительно горизонтальной опоры. Такая конструкция позволяет ткачихе работать сидя и при этом хорошо видеть поверхность ткани. Две педали, одна несколько длиннее другой, предназначены для подъема и опускания ремизок. Управление ремизками с помощью ног освобождает руки ткачихи, которыми она только передвигает челнок и прибивает специальным гребенчатым устройством (бедром) проложенную нить утка к краю (опушке) ткани. Такой ткацкий станок в 10 раз эффективнее ручных вертикальных предшественников.
 
В «Цзы жэнь и чжи» («Наследуемые стандарты столяров», XIII в.) Сюэ Цзин-ши, плотник из Ваньцюань (теперь Ваньжун) в пров. Шаньси, привел детальное описание и рисунки нескольких разновидностей ткацких станков, которые стали гораздо совершеннее ханьских. Автор отметил, что для облегчения установки и ремонта ткацких станков в домашних хозяйствах крестьян необходима их унификация.
 
Упрощенная версия жаккардового станка была изобретена в Китае за 1,5 тыс. лет до н.э., благодаря чему уже тогда китайцы могли производить изящные и красочные ткани со сложными узорами. Такой станок позволял управлять перемещением любой группы нитей основы и вырабатывать ткани, повторяющаяся часть рисунка которых состоит из большого числа нитей.
 
Об изощренности ханьской ткацкой техники можно судить по «Си цзин цза цзи» («Разные записки Западной столицы»), где отмечается, что в 86–74 до н.э. неизвестной ткачихой, женой некоего Чэнь Бао-гуана из Цзюйли (совр. пров. Хэбэй), был использован ручной жаккардовый ткацкий станок со 120 крюками для перемещения нитей, позволявший производить в большом количестве узорчатое шелковое полотно высокого качества. Каждым крюком управлял отдельный рычаг, что было достаточно трудоемко. В III в. получили распространение станки с 50–60 ремизками, на которых находилось столько же зажимов для нитей. Механик Ма Цзюнь, живший тогда в Фуфэне (теперь округ Синпин пров. Шаньси), посчитал данное устройство слишком громоздким и построил ткацкий станок с 12 ремизками, на каждой из которых было 12 зажимов. В XVI в. появились еще более совершенные ткацкие станки, на которых можно было производить многоцветные узорчатые шелка.
 
Печатное дело
 
Подлинное происхождение техники печати в Китае остается неясным. Еще в период Сражающихся царств китайцы использовали большие печати, вырезанные из твердой древесины, для печатания даосских амулетов с магическими надписями. В эпоху Хань применялись штампы для маркирования материалов текстильного производства. Подобную практику можно было бы легко перенести и на издание книг, но, судя по имеющимся сведениям, китайцы первоначально пошли иным путем.
 
В 175 для распространения конфуцианского «Пятиканония» («У цзин») Цай Юн предложил размножать его с помощью снятия оттисков с каменного клише на бумагу. Для этого на плиту с рельефной иероглифической надписью накладывался смоченный водой лист тонкой бумаги, который затем легким постукиванием вдавливался в углубления между рельефом. После этого по листу проводили пропитанным тушью клубком пряжи. Тушь, попадая на выпуклые места, точно воспроизводила копируемый текст. В 175–183 таким способом были отпечатаны все конфуцианские каноны объемом ок. 200 тыс. иероглифов, для чего были выгравированы 46 каменных плит.
 
Этот способ, несмотря на трудоемкость, получил широкое распространение. В эпоху Суй так размножались буддийские тексты, от которых до нашего времени дошло 7 тыс. каменных клише.
 
В VI в. стал применяться ксилографический способ книгопечатания, достигший совершенства в эпоху Тан. Для этого бумагу с написанными на ней тушью иероглифами прикладывали к деревянной доске, покрытой рисовой пастой, хорошо впитывающей тушь. Текст отпечатывался на доске зеркально отраженным. После этого с нее осторожно срезался небольшой слой древесины, не покрытой тушью. При печатании рельефно выступающие иероглифы смачивались тушью при помощи специальной щетки (шуа). Затем доску прикладывали к листу бумаги, на котором текст отпечатывался уже в прямом порядке после того, как по листу проводили другой щеткой. Такой метод позволял одному рабочему снять около 2 тыс. отпечатков в день. Механические прессы для снятия отпечатков не использовались. После изготовления нужного количества оттисков матрица откладывалась в хранилище до следующего употребления. Так книга могла воспроизводиться столетие или даже больше.
 
Ксилографический способ печати в VIII в. из Китая попал в Корею и Японию. В буддийском храме на юго-востоке Кореи в 1966 был обнаружен самый ранний напечатанный ксилографическим способом текст первой половины VIII в. Древнейшие из сохранившихся печатных работ, сделанных в Японии, относятся приблизительно к 770, когда праздновался конец гражданской войны. Они были напечатаны с помощью литых медных матриц размером около 46 х 5 см. Из ранних китайских книг сохранилась прекрасно иллюстрированная буддийская «Алмазная сутра» (см. «Цзинь ган [божэ] цзин»), напечатанная с деревянных матриц в 868. Она состоит из семи листов, склеенных между собой в свиток длиной почти 5 м.
 
В эпоху Тан в Китае начала издаваться первая в мире газета, печатная продукция пользовалась все большим спросом, появились специальные книжные рынки, находившиеся под контролем правительства. В 835 была запрещена продажа грубо напечатанных календарей, наводнивших всю страну.
 
Наиболее активно печатное дело развивалось в Сычуани, Дуньхуане и Чанъани. К X в. книгоиздание распространилось также в долине р. Янцзы. Искусство книгопечатания с деревянных или металлических матриц достигло расцвета в эпоху Сун, от которой до наших дней дошло более 700 экземпляров книг.
 
В Сычуани в эпоху Сун стала печататься каноническая конфуцианская литература. Издательское дело находилось под надзором правительства, следившего за идентичностью ортодоксального текста. Буддийский свод канонов «Трипитака» («Три корзины [поучений]»), называемый по-китайски «Да цзан цзин» («Большая сокровищница канонов»), был издан в 971–981. Между 1019 и концом XIII в. издавался три раза даосский канон «Дао цзан» («Сокровищница Пути-дао»). Для издания 1191 было вырезано 83198 досок, посредством которых были отпечатаны 602 «связки» «Дао цзана». Некоторые печатные книги были также достаточно объемны. Например, устав буддийского монастыря в Лояне приближался к 800 листам. Печатались большие словари и справочники, включавшие до 30 «свитков» (цзюаней).
 
Печатные матрицы позволяли воспроизводить различные иллюстрации и отражать все тонкости китайской каллиграфии, любой размер иероглифов и редко встречающиеся знаки. В случае необходимости исправления текста в матрицу вставлялись деревянные штепсели. Матрица, изготовленная из твердой древесины ююбы или груши, могла использоваться для тиража в несколько тысяч листов. Печатная тушь была водянистой, что позволяло получать различные художественные эффекты, например, тонирование.
 
Китайцы изобрели многоцветную печать. Сохранилось издание 1340 «Алмазной сутры» («Цзинь ган [божэ] цзин»), в которой основной текст был напечатан черной тушью, а молитвы и рисунки – красной. В дальнейшем стало традицией рядом с основным текстом в черном цвете печатать комментарии красной тушью.
 
Многоцветная печать использовалась для бумажных денег во избежание подделки. Бумажные деньги стали выпускаться правительством в 1023, а трехцветная печать (черной, красной и синей краской) для их изготовления стала применяться в 1107.
 
Книги из бумаги в древности обычно изготавливались в виде свитков-цзюань. Бумажные листы склеивались в полосы, которые сворачивались в один рулон на деревянном ролике. Длина свитка могла доходить до 10 м. Поверхностный слой рулона изготавливался из более плотной бумаги, образуя своего рода обложку, к краю которой прикреплялись тесемки для перевязывания свитка. С эпохи Тан вместо свитков стали изготовлять книги в виде блоков. Одна матрица использовалась для печатания листа, поделенного на две страницы. Бумага была такой тонкой, что позволяла печатать только с одной стороны. Листы, сложенные пополам, склеивались вместе у внешнего края, образуя книгу-гармонику (сюань фэн е – «вихревые страницы»).
 
При династии Северной Сун применяли способ брошюровки «бабочкой» (ху дэ чжуан), склеивая листы на месте сгиба, из-за чего они напоминали крылья бабочки. В такой брошюровке страницы с текстом чередовались с пустыми страницами, что создавало некоторые неудобства. Поэтому при династии Юань сложенные пополам листы стали сшивать нитками по внешним краям, благодаря чему пустая сторона листа оказывалась скрытой от читателя. Изготовленная тем или иным способом книга снабжалась обложкой. Первоначально она делалась из картона, который покрывался цветным шелком и приклеивался к корешку блока страниц. При династии Мин способ переплета книг был упрощен до сшивания с блоком страниц двух отдельных листов бумаги и оставлении корешка открытым. Такая книга затем помещалась в специальный футляр или папку.
 
В эпоху Сун, а точнее, как указал Шэнь Ко в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси»), в период Цин-ли (1041–1048), простолюдин Би Шэн (ок. 1012 – ок. 1068) изобрел наборный шрифт. Литеры (инь [5], «печати») этого шрифта изготавливались из глиняных брусочков, на торце которых вырезались рельефные изображения иероглифов и которые затем для прочности обжигались в печи. С помощью пасты из сосновой смолы, воска и бумажного пепла брусочки, подобранные для печатания, закреплялись в железной форме с рамками для разделения строк. Прежде чем начать печатать, форму нагревали, а когда паста размягчалась, поверх литер накладывалась гладкая доска для выравнивания. Получив на бумаге необходимые оттиски, которые производились обычно тушью, форму нагревали и литеры рассыпали, чтобы их можно было использовать для набора другого текста. Би Шэн нашел полное решение главных типографских проблем: изготовление, компоновка и раскомпоновка литер многократного употребления. Однако этот способ книгопечатания имел недостатки, связанные с непрочностью глиняных литер, которые к тому же были мало пригодны для воссоздания всех нюансов китайской каллиграфии.
 
К сочинению уездного начальника Ван Чжэня «Нун шу» («Книга о земледелии»), изданному в 1314, приложен обзор истории наборного шрифта. Ван Чжэнь начинает со шрифта из глины и олова. Последний не кажется ему удобным, так как на металле плохо держится тушь и при частом печатании литеры быстро портятся. Затем он переходит к описанию деревянных литер, использовавшихся в его время. Для их создания сначала на деревянной доске вырезались иероглифы так же, как это делалось для ксилографической печати. Затем доска распиливалась на маленькие брусочки с отдельными иероглифами.
 
Ван Чжэнь пишет, что первоначально решил сам издать «Нун шу» и для этого за 2 года изготовил необходимое количество деревянных литер. Дела службы не позволили ему перейти к самой печати, однако он попробовал напечатать этим шрифтом описание уезда Цзиндэ, для которого потребовалось около 60 тыс. литер. Ван Чжэню так и не пригодится весь изготовленный им подвижный шрифт, поскольку спустя некоторое время его сочинение было напечатано по приказу высшего начальства с помощью гравированных досок.
 
В «Нун шу» описаны наборные кассы, позволяющие наборщику быстро найти нужную литеру. Из текста трудно установить, принадлежит ли их изобретение самому Ван Чжэню. Он указывает, что следует использовать две наборные кассы – для часто и редко употребляемых иероглифов. Они делаются из легкого дерева и представляют собой вращающиеся на подставке круглые столы диаметром около 2 м и высотой около 1 м, поверхность которых бортиками разделена на множество секций. Каждая иероглифическая литера должна иметь свой номер и помещаться в определенную секцию. При наборе чтец называет номер иероглифа, а наборщик, вращая ту или иную кассу, выбирает соответствующую литеру и вставляет ее в деревянную рамку, зажимая бамбуковой планкой. Если встречается иероглиф, литера с которым отсутствует в кассах, ее тут же следует вырезать. Набранный текст сличается с рукописью, после чего начинается изготовление оттисков.
 
В 1488 Хуа Суй стал применять для книгопечатания медные литеры. За месяц он выпускал несколько книг высокого полиграфического качества. Медные литеры обычно не отливались, а вырезались.
 
Историками установлено, что китайская технология книгопечатания с помощью наборного шрифта была непосредственно заимствована корейцами и японцами. Через уйгуров из Синьцзяна она проникла на Кавказ, а оттуда в Малую Азию и Александрию. В Европе наборный шрифт стал использоваться лишь с середины XV в.
 
В конце эпохи Мин в Китае развернулась широкая печатная деятельность. Издавались художественная литература, различные справочники, школьные учебники, правительственные циркуляры и бумажные деньги. В XIX в. китайцы стали перенимать европейские методы печати, но традиционные формы печати сохранились до наших дней в качестве кустарного промысла и для коллекционных изданий.
 
Наземный транспорт
 
Колесницы. Частыми атрибутами шанских захоронений XIII–XII вв. до н.э. являются четырех- или двухколесные военные колесницы (чэ, бин чэ) с лошадьми и возничими. Они запряглись парой или четверкой коней и по своей конструкции и некоторым деталям были достаточно схожи с индоевропейскими колесницами. Ширина колесного хода составляла около 3 м. Колеса имели от 18 до 26 спиц. Многие детали делались из бронзы, в частности, колесные втулки, обладавшие достаточной прочностью. В бою на колеснице должны были находиться возница, лучник и копьеносец. Она укомплектовывалась бронзовыми щитами и луками в рост человека, изготовленными из воловьих рогов и сухожилий. Из лука стреляли оперенными деревянными стрелами размером в полдлины лука. Наконечники делались из заостренного камня, кости или бронзы. Для натягивания тетивы часто применялись специальные бронзовые или нефритовые кольца, надевавшиеся на большой палец.
 
В эпоху Чунь-цю (Вёсны и осени) мощь колесничного войска достигла апогея. Воины колесницы должны были иметь лук со стрелами, небольшой бронзовый нож, точильный камень, бронзовую алебарду с деревянной рукояткой длиной около метра и деревянный щит, обтянутый кожей. В 589 до н.э. во время сражения между армиями государств Цзинь и Чи со стороны Цзинь участвовало 800 колесниц, 2400 профессиональных пехотинцев и 8000 ополченцев.
 
Колесницы эпохи Чжань-го (Сражающиеся царства) имели во многих отношениях более совершенную конструкцию, чем прежде. Например, в IV в. до н.э. стали использоваться колеса чашевидной формы, что придавало им большую прочность при езде по неровным дорогам. С появлением арбалетов и новых тактик ведения боя значение колесниц в военных действиях упало. Все больше их применяли для перевозки людей и грузов. В эпоху Пяти династий для перевозки знатных персон использовались трехколесные коляски, которые тянулись людьми. В эпоху Мин при строительных работах большие каменные блоки транспортировались на восьмиколесных повозках.
 
Колесница имела большое значение в традиционной культуре Китая. Согласно конфуцианским представлениям, умение управлять ею считалось одним из достоинств «благородного мужа» (цзюнь-цзы) и входило в обязательную программу его подготовки, наряду с этикетом/благопристойностью (ли [2]), музицированием (юэ [1]), стрельбой из лука (шэ [4]), письмом (шу [4]) и счетом (шу [1]), что вместе образовывало «шесть искусств» (лю и). Насколько сложным и изощренным было искусство управления колесницей, можно судить по фрагменту из гл. 5 «Тан вэнь» («Вопросы Тана») «Ле-цзы» с наставлениями Тай-доу. Этот известный учитель указывал, что следует управлять поводьями, натягивая или ослабляя их в зависимости от угла губ коней и мысленно соразмеряя с действиями рук. Надо овладеть своей волей и чувствовать желания коней. Если все придет к согласию – поводья с удилами, руки с поводьями, а сердце с руками, то можно будет видеть и без помощи глаз, а «колесница проедет везде, где только есть подходящая колея и смогут ступить копыта коней».
 
Тачка. Древнейшее изображение китайской тачки (шоу чэ – «ручная тележка») было найдено в усыпальнице ок. 100 до н.э., раскопанной вблизи Сюйчжоу. Скорее всего, тачки использовались в Китае и раньше. В Европе они появились лишь в XI–XII вв., а самое раннее изображение датируется 1220.
 
Изобретение тачки связывается с полулегендарным даосом Гэ Ю из пров. Сычуань, который почитался как божество ремесленников. В «Записках о поисках духов» («Соу шэнь цзи», 348) Гань Бао и «Жизнеописаниях известных бессмертных» («Ле сянь чжуань»), приписываемых Лю Сяну [2], но составлявшихся в IV в., говорится, что Гэ Ю построил «деревянного козла» и отправился с ним в горы. Возможно, этим «деревянным козлом» (му ян) была тачка, поскольку в древности ее было принято называть подобным образом. Так, в III в. Чжугэ Лян сконструировал тачки двух типов – «деревянного вола» (му ню) и «катящуюся лошадь» (лю ма). Первая тянулась за ручки, прикрепленные спереди, а вторая – толкалась за ручки, прикрепленные сзади.
 
Главная и неизменная особенность конструкции тачки состоит в том, что середина оси ее единственного колеса находится на одной вертикали с центром тяжести помещаемого на нее груза (центр тяжести может располагаться выше, ниже или на уровне оси – все эти варианты использовались в Китае). Поэтому на тачке можно легко поднять шесть взрослых человек. Применение тачки в строительных работах сокращает количество чернорабочих в два раза. Она очень удобна при работе на неровной, бугристой местности. Китайская тачка чаще передвигалась человеком, но также могла тянуться животными, а при династии Цин даже оснащалась парусом. Тачки в Китае применялись не только в строительстве, но и в военных действиях для снабжения армии в труднопроходимых местах, а с установленными щитами они могли служить в качестве подвижных защитных барьеров.
 
Наземный парусный транспорт. В 552–554 лянский император Лян Юань-ди в «Цзинь-лоу-цзы» («[Трактат] Учителя Золотого Терема») описал повозку с парусом, которая могла перевозить 30 человек и за день покрывала расстояние в несколько сотен ли [16].
 
Как зафиксировано в хронике, в 610 для императора Ян-ди из династии Суй была построена большая парусная повозка с несколькими комнатами и двумя палубами, которая могла везти больше сотни людей. Все это, несомненно, преувеличения.
 
«Колесница, указывающая юг». По легенде, «колесницу, указывающую юг» (чжи нань чэ) изобрел Хуан-ди. На двухколесной колеснице была смонтирована фигура человека, которая независимо от направления движения самой колесницы указывала вытянутой рукой на юг. В ее устройстве не использовался магнитный компас. Это был первый навигационный механизм, работающий по принципу обратной связи.
 
Согласно преданиям, такая колесница была у Чжоу-гуна. Достоверно же известно, что в эпоху Троецарствия колесница, служившая в качестве механического компаса, показывающего на юг, была изготовлена механиком Ма Цзюнем. Подробное описание до нас не дошло. Впоследствии многие безуспешно пытались ее воссоздать. Лишь Цзу Чун-чжи в конце V в. смог построить действующее устройство, используя найденный кузов древней «колесницы, указывающей юг».
 
Подобные повозки-компасы создавались также в эпоху Сун. Сохранилось подробное описание двух устройств, построенных механиками Янь Су в 1027 и У Дэ-жэнем в 1107. В их конструкциях использовалась система зубчатых передач по принципу дифференциального механизма. Длина и ширина повозки Янь Су были около 3 м, а диаметр колес – 2 м. Фигура человека, сделанная из нефрита или дерева, укреплялась на оси горизонтально расположенного колеса, служившего дном кузова. Это колесо посредством шестеренчатого привода соединялось с колесами повозки. При повороте повозки в какую-нибудь сторону колесо с противоположной стороны проходило больший путь, чем другое, а значит, и соединенные с ним шестеренки крутились быстрее. Последнее вызывало поворот горизонтального колеса в противоположную движению повозки сторону ровно на такое же количество градусов, на какое был совершен поворот повозки. В итоге фигура человека не меняла своего положения и всегда указывала рукой на юг.
 
Измеритель расстояния. В эпоху Троецарствия (Сань-го) был создан прибор для измерения расстояния (одометр) – цзи ли гу чэ («отмечающая ли [16] повозка с барабаном»). С этого времени все хроники упоминали об одометре, но только в эпоху Юань в «Сун ши» («История [династии] Сун»), было приведено его детальное описание, которое было предложено Лу Дао-луном в 1027 и затем восстановлено У Дэ-жэнем в 1107–1110.
 
Двухколесную повозку-одометр можно было прицепить к колеснице или катить вручную. При движении имеющаяся на ней деревянная фигура человека била в барабан через каждое ли [16] (576 м), а через каждые 10 ли [16] ударяла в колокол. Это был первый в мире измеритель расстояния, принцип действия которого основывался на шестеренчатой системе передачи. После некоторого заданного числа оборотов колес повозки посредством шестеренчатой передачи проворачивалась на один оборот рабочая шестерня, заставляя фигуру человека бить в барабан. Другая рабочая шестерня, заставлявшая эту фигуру ударять в колокол, делала полный оборот при числе оборотов колес повозки в десять раз большем.
 
Лошадиная упряжь. В древности во многих странах применялась упряжь в виде петли из мягкой кожи, которая просто надевалась на шею лошади. Такой ошейник сдавливал дыхательные артерии и затруднял дыхание лошади, которая из-за этого не могла работать в полную силу. В эпоху Восточной Чжоу мягкая упряжь наподобие ошейника была заменена нагрудным широким ремнем. Он меньше стесняет дыхание, но ограничивает свободу лошади. Поэтому в IV–III вв. до н.э. китайцы начали применять жесткий хомут, вслед за которым вошли в употребление оглобли. Новая упряжь заметно повысила эффективность перевозок, ведь хомут увеличивал тягловую силу лошади примерно в четыре раза по сравнению с мягким ремнем. В Европе хомут появился только через тысячу лет после изобретения в Китае.
 
Стремена. В III в. китайцы первыми в мире начали применять металлические стремена. До этого все древние народы при верховой езде не пользовались никакой опорой для ног. Вероятно, толчком для изобретения стремян была практика усаживания на лошадь, поставив ногу в простую веревочную петлю. Для езды такие петли не годились, поскольку в случае падения можно было запутаться в них ногой. Возможно, их изобрели степняки, которые большую часть жизни проводили в седле.
 
Самое раннее из дошедших до нас изображений китайского металлического стремени датируется 302. Это глиняная модель всадника, найденная в захоронении в Чанша (пров. Хунань). В середине VI в. стремена начали использовать в Европе, куда их принесли авары.
 
Водный транспорт
 
Навигация. Обширная морская береговая линия Китая, которая протягивается приблизительно на 5 тыс. км, и две большие реки, Хуанхэ и Янцзы, с древних времен были стимулом для развития водного транспорта. Способствовала судостроению и мощная система каналов, используемых в Китае не только для ирригации, но и в транспортных целях.
 
Начало речной навигации уходит в такую глубокую древность, что не поддается датировке. Поскольку государство Шан-Инь локализовалось вдали от морских берегов, мореплавание в ту эпоху не развивалось, хотя, разумеется, прибрежные народы Китая уже тогда выходили в открытое море на небольшие расстояния на рыбачьих лодках. Более дальние морские плавания стали совершаться только с эпохи Сражающихся царств.
 
Строительство военного флота было организовано в начале правления ханьского императора У-ди. В это время китайские мореплаватели не заходили дальше Желтого моря. В IV–V вв. Китай имел сильный военный флот, который могли совершать плавания к берегам Индокитая. В династийных историях указывается, что в середине V в. в Китае зародилось торговое кораблестроение. Тогда уже совершались регулярные рейсы на Яву. В VII в. китайские корабли посещали порты Малаккского пролива и берега Бенгалии и Цейлона. Еще несколько веков самым западным местом, до которого они добирались, была южная часть Малабарского берега.
 
В эпоху Мин, между 1405 и 1433, императорской флотилией под командованием дворцового евнуха Чжэн Хэ было совершено 7 экспедиций не только к Цейлону и Малабарскому берегу, но и к Персии и восточному побережью Африки (см. География). Лишь через 64 года после завершающего путешествия Чжэн Хэ португалец Васко да Гама вошел в Индийский океан.
 
Плоты. Китайцы с древних времен были искусны в строительстве речных плотов (ча [1], фа [3]), чему способствовало наличие хорошего строительного материала – гигантского бамбука (Dendrocalamus giganteus), достигающего высоты 24 м и диаметра 30 см. Бамбук использовался также для изготовления мачт и парусов.
 
Бамбуковые плоты можно рассматривать как грузовые суда с самой маленькой осадкой. Например, с грузом в семь тонн такие плоты погружены в воду всего лишь на 5–7 см. Навигация на них плотах возможна на мелководье, недоступном для обычных судов.
 
Джонка. Китайская джонка (слово малайского происхождения) – чжоу [6], хан [2], чуань – является развитием плота. Ее характерная особенность – плоское или слегка изогнутое дно без киля. Борта джонки обшивались досками, скрепленными гвоздями. Водонепроницаемость дна и бортов обеспечивалась задраиванием щелей, например, смесью тунгового масла и извести. На больших судах часто имелись спасательные шлюпки, а на случай безветренной погоды судно укомплектовывалось веслами. Устанавливалось несколько якорей. Каюты были, как правило, просторны и хорошо проветривались.
 
Корма джонки имеет вид квадрата. Форштевень и ахтерштевень отсутствуют. У джонки нет каркаса (остова), но есть сплошные переборки. Они придают судну особую прочность и делят на водонепроницаемые отсеки, благодаря которым оно может держаться на плаву и с пробоиной. Водонепроницаемые отсеки стали применяться в китайском кораблестроении с II в. до н.э. Саму идею, видимо, подсказало строение бамбука, который имеет полости, разделяемые поперечными перегородками.
 
На некоторых типах китайских судов с V в. кормовые или носовые отсеки были затопляемыми. Для наполнения отсека водой в обшивке были просверлены специальные отверстия. Такая конструкция, например, применялась на судах по перевозке соли. Считалось, что частичное подтопление судна уменьшало сопротивление воды и смягчало его удары о пороги. Свободно затопляемые отсеки позволяли избегать сильного крена. Рыбацкие лодки доставляли в этих отсеках живую рыбу.
 
Китайские водонепроницаемые отсеки были описаны Марко Поло (1254–1324), но на Западе поначалу им не придали особого значения. Только в XVIII в. вспомнили о китайском изобретении, которое затем было принято в британском военно-морском судостроении. Англичане первыми также стали использовать и другое китайское изобретение – свободно затопляемые отсеки.
 
Паруса. Оснастка китайских судов позволяла легко маневрировать относительно ветра. Паруса (фань [6]) делались из бамбуковых досок и циновок между ними. Их можно сворачивать с палубы с помощью брашпилей и фалов. Эти паруса допускают не полное, а частичное, развертывание, необходимое в бурю. Доски делали паруса тугими, что важно с аэродинамической точки зрения. Паруса из бамбуковых досок и циновок имели еще одно преимущество – могли функционировать при множестве дыр и порывов, что невозможно для обычного паруса из холста.
 
Помимо квадратных китайцы использовали паруса в форме уха, или люггеры. Продольные ухоподобные паруса существовали со II в. Суда с ними могли взять на борт 700 человек и 260 тонн груза. Китайские суда были многомачтовыми. Люггер имел горизонтальный нижний бум (поддерживающая доска), а верхний бум был скошен. Носовой или ведущий край паруса был короче, чем другие. Преимущество продольного люггера в том, что судно с квадратным поперечным парусом должно лавировать по ветру и плыть зигзагами, а продольный парус устанавливался по ветру при перемещении его от одного борта к другому.
 
При плавании по ветру лавирующее судно может испытывать достаточно сильный подветренный дрейф. Иначе говоря, оно уносится в бок и продвигается с малой скоростью по намеченному курсу. Для предотвращения этого в VIII в. изобрели подветренную доску. На подветренной стороне устанавливалась доска, опущенная в воду, чтобы предотвратить дрейф. Это также помогало держать судно вертикально. Иногда подветренная доска опускалась в воду через щель в центре судна.
 
Управление судном. Самый старый метод управления судном заключался в применении весла, удерживаемого под углом на корме. Им пользовались все народы. Как свидетельствуют письменные памятники V в., китайцы с древних времен использовали жесткий осевой руль (до [2]), укрепляемый в центре кормы и легко поворачиваемый на оси до нужного угла поворота, в котором он мог закрепляться. Самое раннее вещественное свидетельство применения руля в Китае являет собой глиняная модель судна, найденная в могильнике нач. I в. На модели явно выделяется жесткий осевой руль. Он – откидной, т.е. его можно было подымать при заходе судна на мелководье.
 
Китайцы использовали сбалансированные рули, в которых часть плоскости руля находилась перед осью, а часть – после. Применялись также перфорированные рули, имеющие на своей поверхности равномерно расположенные отверстия. Они, не теряя регулировочных качеств, легче поддавались повороту, т.к. испытывали меньшее сопротивление воды.
 
Пока европейцы не переняли у китайцев жесткий руль, их суда обходились регулировочными веслами. Поэтому длительные морские плавания не совершались. Путешествия Христофора Колумба, Васко де Гама и других мореплавателей были бы не возможны без китайского жесткого руля. Самое старое письменное упоминание руля на Западе относится к 1180. Приблизительно в это же время европейцы познакомились с компасом.
 
Гребные колеса. Возможно, первое указание о применении гребных колес на китайских судах содержится в «Нань ши» («История южных [династий]») и связано с описанием проводившихся в 418 военных действий на воде с помощью джонок, у которых палубы были закрытыми, а паруса и весла отсутствовали. Противники, увидев их, пришли в ужас, полагая, что ими двигали демоны. Вероятно, на этих судах были установлены гребные колеса, которые приводились в действие матросами при помощи ножных педалей. Между 494 и 497 знаменитый ученый Цзу Чун-чжи построил «лодку в тысячу ли [16]», которая могла проходить большие расстояния без помощи ветра и, возможно, тоже имела гребное колесо. С VI в. гребное колесо уже часто прямо упоминается в литературе.
 
Судна с гребными колесами могли проплывать огромные расстояния без помощи ветра, но они не были приспособленными для плаваний в море и использовались только на реках и озерах. Управление ими осуществлялось за счет того, что гребные колеса с разных сторон вращались по-разному, быстрее или медленнее, все или частично. Это позволяло легко лавировать между препятствиями. Иногда такие суда атаковали как таран. Для этого на носу судна устанавливалось особое таранное сооружение. Гребные колеса часто прикрывались защитными досками.
 
В 1168 был построен 100-тонный военный корабль с 12 гребными колесами. В дальнейшем строились суда и с большим количеством колес. Они могли брать на борт 800 людей. Матросов, крутящих педали, насчитывалось порой до 200.
 
Сдвоенные баржи. На Великом канале использовались длинные узкие баржи, подвижно сцепленные в пары. При проходе через отмель они разъединялись. Подобные баржи с XVI в. применялись для военно-морских целей. Кормовая часть загружалась взрывчаткой, баржа отправлялась к намеченной цели, и когда груз был доставлен, поджигался запал, а кормовая часть отсоединялась и отплывала.
 
Воздухоплавание
 
Воздушные змеи. Самая ранняя запись в Китае о воздушном змее (фэн чжэн) относится к V–IV вв. до н.э. и связывается с Лу Банем, полубожественным покровителем ремесленников. Как сообщается в легендах, Лу Бань изготовлял воздушных змеев в виде птиц. Они могли находиться в воздухе до 3 дней. Лу Бань запускал змеев во время осады города в царстве Сун, возможно, в качестве сигнального средства.
 
Известно, что китайцы применяли воздушных змеев при военных операциях для передачи информации на расстоянии. Со змеями пересылались письма в зоны, окруженные врагом. В китайской литературе указывается, что моисты (см. «Мо цзин», а также мо-цзя), интересуясь военными технологиями, изучали применение воздушных змеев в военных целях. Даже сам основатель учения моистов философ Мо Ди делал воздушных змеев, потратив на это занятие три года.
  
Змеи также использовались для ловли рыб. Крюк с приманкой прикреплялся на леске к воздушному змею, который запускался на некотором расстоянии от лодки для того, чтобы лодка или ее тень не пугали осторожных рыб.
 
Разнообразие воздушных змеев в Китае экстраординарно. Кроме традиционной формы птицы имеются воздушные змеи в виде многоножек, лягушек, бабочек, драконов и сотен других существ, реальных и воображаемых. Некоторые имеют вращающиеся глаза или подвижные лапы и хвосты.
 
Музыкальные воздушные змеи существуют в Китае, видимо, с VII–VIII вв. Они издают свист, стоны или подобные звучанию арфы звуки. Для звукоизвлечения использовались разные приспособления. Воздушный змей с бамбуковой свистулькой назывался «ветряными гуслями» (фэн чжэн), а с семью струнами, укрепленными на каркасе, подобном тыкве, – «ястребом-цитрой» (ин цинь).
 
В Европе первый воздушный змей, названный «летающим парусом», упомянут в 1589 у Джакомо делла Порта в «Естественной магии» – на 2 тысячелетия позже первой записи о воздушных змеях в Китае.
 
Пилотируемый полет на воздушном змее. Даосизм генетически связан с шаманизмом, в котором практиковались мистические полеты в трансе или под воздействием наркотиков. В главе «Сяо яо ю» («Беззаботное скитание») «Чжуан-цзы» (см. Чжуан-цзы), например, сказано, что Ле-цзы как-то путешествовал, управляя (юй [7]) ветром и искусно паря, в течение декады (сюнь [4]) и пяти дней, а затем возвратился.
 
Возможно, в этом тексте недостает деталей, и следует предполагать, что полет совершался с помощью воздушного змея или еще какого-то воздухоплавательного приспособления. Ранние даосы очень интересовались природой воздуха и ветра. Они сформулировали концепцию «твердого ветра», который мог поднять воздушного змея и, фактически, осуществлял давление на нижнюю часть крыла.
 
Даосы имели обычай удаляться высоко в горы, где, вероятно, изучали полеты воздушных змеев. В их традиции было принято многие свои знания передавать устно от учителя к ученику. Не разглашая профанам способы изготовления эликсира бессмертия, они могли с тем же основанием молчать и о способах подъема в воздух.
 
Тема воздухоплавания встречается в сочинениях известного даоса и алхимика Гэ Хуна (283–343), который был всесторонним ученым, испытывавшим любовь ко всему необычному. В молодости, будучи военачальником, он достиг высокого положения, подавив восстание в 303. Ему было обеспечено быстрое продвижение по чиновничьей лестнице, но он предпочел занятия наукой. Гэ Хун был дружен со многими учеными своего времени. В трактате «Бао-пу-цзы» («Мудрец, Объемлющий Первозданную простоту») Гэ Хун (гл. 15 «Ответы на вопросы о разном») писал об «упряжке из пяти змей, шести драконов и трех волов», на которой можно парить над землей, подымаясь на высоту до 40 ли [16] (около 20 км) в область Великой чистоты (тай цин), где пневма-ци [1] достаточно плотная, чтобы выдерживать вес людей. Все это выглядит менее непонятным и странным с учетом того, что китайцы изготовляли многих своих воздушных змеев в виде животных.
 
Там же Гэ Хун говорил и о полетах на «летающей колеснице» (фэй чэ), изготовленной из крепкой внутренней части ствола жужуба (цзао [3], китайский финик). На ней были установлены вращающиеся лопасти в виде «[связанных по] кругу мечей» (хуань цзянь), благодаря которым она могла двигаться по воздуху. К лопастям крепились полосы бычьей кожи, с помощью которых, видимо, они приводились в движение вручную или каким-то движителем. По описанию эта колесница похожа на вертолет.
 
Самое раннее ясное описание пилотируемого полета на воздушном змее приходится на 30-летнюю эпоху Северной Ци (549–579). Речь идет об ужасном эпизоде, связанном с Гао Яном (Вэнь-сюань-ди), первым императором Северной Ци (549–559). Он подверг гонениям правящую верхушку свергнутой им династии Восточной Вэй, уничтожив не менее 700 ее представителей. Многие из этих убийств были выполнены со зловещей изобретательностью.
 
Исповедуя буддизм, Гао Ян захотел получить посвящение в духовный сан в Башне Золотого Феникса, находящейся на северо-западе от столицы Е. По древнекитайским обычаям, особым проявлением благочестия был обряд «освобождения живых существ», когда ранее пойманных птиц или рыб выпускали на свободу. Буддисты приняли подобную практику, веря, что она облегчает карму человеку.
 
В типичной для ряда китайских императоров извращенной манере Гао Ян решил отпраздновать свое посвящение также церемонией «освобождения живых существ», однако совершенно иным образом. «Существами», которых он «освобождал», были его пленники. Как сообщает официальная история, император заставлял их прыгать с башни высотой более 30 м с привязанными к спине, подобно крыльям, бамбуковыми циновками. Все заключенные погибли, а Гао Ян наблюдал это зрелище с большим удовольствием и весельем. От увиденного его воображение разыгралось, и он захотел провести эксперимент по полетам на дальние расстояния. В 559 он регулярно использовал осужденных на смерть в качестве пилотов (своеобразных «летчиков-испытателей») воздушных змеев, запускаемых с Башни Золотого Феникса. Воздушные змеи в виде сов управлялись тросом с земли специальным человеком, перед которым ставилась цель продлить их полет как только возможно. Сообщается, что один из князей династии Вэй, видный член семейства Юань, совершил полет на расстояние около 3 км. Но это не спасло его от смерти, а только отсрочило ее. После полета он был брошен в темницу, где его уморили голодом.
 
К XIII в. поднимающие человека воздушные змеи использовались морскими купцами для предсказания благоприятной или неблагоприятной поездки. Привязанным к воздушному змею, который запускался в небо, был обычно умалишенный или пьяный, поскольку никакой нормальный человек не согласился бы на такое предприятие. Если змей подымался на такую высоту, что скрывался из вида, то считалось, что рейс судна будет удачным. Если же змей не был способен подняться, то торговец даже не решался выходить в плавание.
 
Пропеллеры с вертикальной и горизонтальной осями. Ко времени жизни Гэ Хуна была весьма распространена игрушка – «бамбуковая стрекоза» (чжу цин тин). Это был пропеллер, насаженный на ось. Вокруг оси накручивался шнурок, концы которого укреплялись на гибкой перекладине, сгибающейся подобно луку. При раскручивании шнура «бамбуковая стрекоза» взлетала вверх. Высота подъема могла достигать 7 м.
 
Прикреплялся подобный пропеллер с горизонтальной осью и к воздушным змеям. Под действием воздушного потока его лопасти вращались. Разукрашенные в разные цвета, они являли собой яркое зрелище.
 
Парашют. Вероятно, китайцы изобрели парашют еще до конца II в. до н.э., поскольку первое текстовое свидетельство о нем имеется в трудах Сыма Цяня, законченных в 90 до н.э. Сыма Цянь имел доступ к архивам и оттуда мог почерпнуть свои знания. Он отнес время создания парашюта к далекой старине, когда легендарный правитель Шунь, убегая от отца, хотевшего его убить, нашел себе прибежище в большой башне, служившей зернохранилищем. Отец отыскал ее и собирался поджечь. Но Шунь связал вместе несколько конических соломенных шляп и, используя их как парашют, спрыгнул с башни. В VIII в. комментатор Сыма Чжэнь отметил, что шляпы действовали подобно крыльям птицы, что и позволило Шуню благополучно спуститься на землю.
 
Юэ Кэ в «Тин ши» («История [со] столика», 1214) сообщил, что в 1180 в Гуанчжоу (Кантоне) с минарета, построенного проживавшими там мусульманскими торговцами, была украдена нога у золотого петуха, причем хитрый вор покинул башню, используя парашют, и тем самым прославился. Было сохранено его описание своего поступка. Он указывал, что использовал два зонтика без ручек. Возможно, кантонский вор был акробатом и знал, как пользоваться зонтиками в качестве парашюта, поскольку парашют в виде зонтика использовался многими столетиями раньше китайскими акробатами.
 
Миниатюрные воздушные шары с теплым воздухом. В «Хуайнань вань би шу» («Десять тысяч успешных трюков [князя] Хуайнани», II в. до н.э.) описано, как сделать миниатюрный воздушный шар с теплым воздухом, используя яичную скорлупу. Для этого из яйца надо удалить содержимое и поместить внутрь трут, который затем следует поджечь. Яйцо наполняется теплым воздухом и взлетает. В дальнейшем эта тема редко встречается в литературе. Однако в средние века воздушные шары с теплым воздухом стали использоваться в военных целях. В европейских хрониках есть несколько ссылок на то, что в 1241 при сражении под Лиегнитцем (совр. г. Легница в Польше) монгольская армия использовала воздушные шары в виде драконов для передачи сигналов и как штандарты. Принцип их изготовления был, вероятно, заимствован у китайцев, над которыми монголы установили господство через 39 лет.
 
Холодное оружие
 
Мечи. Обычными видами оружия (се [3], бин [3]) в конце эпохи Чунь-цю были копья, ножи, боевые топоры, секиры, алебарды, луки и стрелы. Тогда впервые стали производить в больших количествах мечи (цзянь [15]), которые ранее не имели широкого применения. Они обычно отливались из бронзы вместе с рукояткой. Железные мечи появились в IV–III вв. до н.э. С этого же времени мечи начали делать с рукояткой из дерева или слоновой кости. Между эфесом и лезвием часто крепили гарду. Дорогие мечи украшали нефритом и инкрустировали золотом и серебром.
 
Бердыши и алебарды. В эпоху Чунь-цю использовались бердыши и алебарды различных форм и размеров. Самое длинное оружие такого типа в два раза превышало рост воина и использовалось при сражении на колесницах или лодках. Короткое оружие применялось пехотой. Был распространен бердыш с лезвиями, укрепленными на обоих концах рукояти. Им можно было наносить удары спереди и сзади, а также сечь направо и налево.
 
Метательные машины. Большие метательные машины (катапульты и баллисты – фа ши чэ, пи ли чэ) имели длинный рычаг, с помощью которого метались камни, стрелы и прочие предметы. Почти все катапульты приводились в действие мгновенным освобождением согнутых упругих деревянных досок или натянутых шнуров из конского волоса, кишок, сухожилий и других волокон. Исключением была средневековая метательная машина, приводимая в действие противовесом.
 
Арбалеты. Изобретение арбалета (ну [2]) приписывается жившему в VII в. до н.э. Циню из царства Чу, который учился стрельбе из лука у мифического Пан Мэна. Синологи фиксируют существование арбалета в Китае в V–IV вв. до н.э. по археологическим находкам арбалетов и бронзовых сосудов с их изображениями. В «Мо-цзы» («[Трактат] Учителя Mo», III–II вв. до н.э.) упоминаются обычные арбалеты и арбалетные орудия для осады городов.
 
Вероятно, арбалет произошел из самострела, устанавливаемого в западне. Обычный лук стрелок держит вертикально. В западне лук самострела устанавливается горизонтально – так же как держится арбалет. Добавление к самострелу деревянного ложа с пазом для стрелы и специального спускового механизма из 4 бронзовых деталей позволили создать первый арбалет.
 
Арбалеты изготовлялись самых разнообразных конструкций и размеров, от маленьких пистолетов до артиллерийских орудий, выпускающих по одной стреле и по несколько стрел одновременно. Пробивная сила арбалета была очень высока – стрела могла пробить двое доспехов и поразить цель на расстоянии почти 800 м. В нем использовались короткие стрелы (ныне еще называемые «болтами») с металлическими наконечниками. Для точности стрельбы на них устанавливалась мушка, а арбалетчики предпочитали стрелять с места более высокого, чем цель, чтобы траектория полета стрелы была как можно более прямой.
 
В III в. до н.э. был создан эффективный бронзовый спусковой механизм (цзи [1]; бань цзи) – «висячий нож» (сюань дао). Арбалет стал распространенным военным оружием. В 209 до н.э. император Эр Ши-хуан имел войско арбалетчиков из 50 тыс. человек. Чтобы осуществлять массовое производство арбалетов, была произведена стандартизация спусковых механизмов. Большинство найденных спусковых механизмов подписано изготовителями.
 
Изготовление арбалетов требовало большого мастерства. Спусковые механизмы делались настолько тщательно, что воевавшие с китайцами хунны (сюнну) не могли их копировать. Стрелы арбалетов, захваченные хуннами, были коротки для их луков.
 
Чтобы взвести арбалет, требуется значительное усилие. Для облегчения в XI в. к арбалету прикреплялось стремя, в которое помещали ногу при натягивании тетивы. Позднее на пояс арбалетчика вешался специальный крюк, за который он цеплял тетиву при зарядке оружия, отталкивая его от себя при этом обеими руками. Большие арбалетные орудия с VIII в. были оснащены лебедками. В XI–XII вв. китайцы изобрели арбалет с магазином из нескольких стрел. После выпуска одной ее место автоматически занимала другая. Тетива натягивалась особым рычагом. Перезарядка производилась очень быстро. Арбалетчик мог выпускать по одной стреле примерно каждые 1,3 секунды.
 
Во II в. до н.э. китайский император издал указ о запрещении экспорта арбалетов. Но эти меры были предприняты слишком поздно, поскольку они уже были известны за пределами Китая. В I в. до н.э. арбалеты появились в Корее и Согдиане. Некоторые историки считают, что в Западную Европу арбалет попал после битвы римлян в 36 до н.э. при Согдиане, когда щиты римских воинов оказались насквозь пробитыми арбалетными стрелами. В Римской империи арбалет не получил широкого распространения и использовался по большей части на охоте, а в начале Средних веков был надолго забыт в Западной Европе и вновь появился там только в X в. 
 
Литература:
Караев Г.Н. Военное искусство древнего Китая. М., 1959; Комиссаров С.А. Комплекс вооружения древнего Китая: Эпоха поздней бронзы. Новосибирск, 1988; Кочетова С.М. Фарфор и бумага в искусстве Китая: Краткий исторический очерк. М., 1956; Мао Цзо-бэнь. Это изобретено в Китае. М., 1959; Меньшиков Л.Н. Из истории китайской книги. СПб., 2005; Флуг К.К. История китайской печатной книги сунской эпохи X–XIII вв. М.; Л., 1959; Носов К.С. Замки и крепости Индии, Китая и Японии. М., 2001; Школяр С.А. Китайская доогнестрельная артиллерия. М., 1980; Лю Сянь-чжоу. Чжунго цзисе гунчэн фамин ши (История технических изобретений в Китае). Пекин, 1962. Т. 1; Чжунго гудай кэ-цзи чэнцзю (Достижения науки и техники в древнем Китае). Пекин, 1978; Чжунго гудай нунъе цзисе фамин ши (История древнекитайских изобретений в сельскохозяйственной технике). Пекин, 1963; Чжоу Вэй. Чжунго бин ци ши гао (Набросок истории китайского оружия). Пекин, 1957; Ancient China’s Technology and Science / Compiled by the Institute of the History of Natural Science, Chinese Academy of Science. Beijing, 1983; Buchanan K., FitzGerald C.P., Ronan C.A. China: The Land and the People, the History, the Art and the Science. N. Y., 1981; Cammann S. China’s Dragon Robes. N. Y., 1952; Carter T.F. The Invention of Printing in China and Its Spread Westward. N. Y., 1955; History of Textile Technology of Ancient China. N. Y., 1992; Needham J. Science and Civilisation in China. Vol. IV, pt. 2, 3; vol. V. pt. 1, 9. Cambridge, 1965, 1971, 1985, 1986; Temple R. The Genius of China: 3000 Years of Science, Discovery and Invention. N. Y., 1986; The Cambridge Encyclopedia of China. Cambridge, 1991.Yan H.S. Reconstruction Designs of Lost Ancient Chinese Machinery. N. Y., 2007.
 
Ст. опубл.: Духовная культура Китая: энциклопедия: в 5 т. / гл. ред. М.Л. Титаренко; Ин-т Дальнего Востока. — М. : Вост. лит., 2006–. Т. 5. Наука, техническая и военная мысль, здравоохранение и образование / ред. М.Л. Титаренко и др. — 2009. — 1055 с. С. 276-304.