木牛流马新解
作者:一步两搭桥
木牛流马据传为三国时诸葛亮发明的一种机械。它究竟为何物，自古以来众说纷纭。现在人们普遍知道木牛流马主要得益于小说《三国演义》。电视剧"三国演义"将其描绘为一种铁木结构的运输机械，外形为牛马状，除头尾腿外，其舌的功能为制动机构，将舌翻转既不能动，再翻过来后又可以活动了。一般人认为木牛流马现已失传。木牛流马是否真有其物？如果有，它们究竟为何物？现在木牛流马还有使用吗？本文提出了一种新的观点：木牛流马是齿轮组传动的绞盘索道系统。在云贵川的深山里，简单的索道和绞盘系统还被使用着。
据史书记载，诸葛亮确实造过木牛、流马。《三国志诸葛亮传》载："（建兴）九年，亮复出祁山，以木牛运粮，尽退军......。十二年春，亮悉大众由斜谷出，以流马运，据武功五丈原，与司马宣王对于渭南。"由此可以认定诸葛亮以木牛、流马运粮应为史实。
在《三国演义》第一百零二回里，也讲到了诸葛亮制造木牛流马：忽一日，长史杨仪入告曰："即今粮米皆在剑阁，人夫牛马，搬运不便，如之奈何？"孔明笑曰："吾已运谋多时也。前者所积木料，并西川收买下的大木，教人制造木牛流马，搬运粮米，甚是便利。牛马皆不水食，可以昼夜转运不绝也。"众皆惊曰："自古及今，未闻有木牛流马之事。不知丞相有何妙法，造此奇物？"孔明曰："吾已令人依法制造，尚未完备。吾今先将造木牛流马之法，尺寸方圆，长短阔狭，开写明白，汝等视之。"众大喜。
书中描述木牛流马：方腹曲头，一脚四足；头入领中，舌着于腹。......每牛载十人所食一月之粮，人不大劳，牛不饮食。造流马之法：肋长三尺五寸，广三寸，厚二寸二分......众将看了一遍，皆拜伏曰："丞相真神人也！"
书中说，后来司马懿派人去抢了几匹木牛流马，仿造后，用它们搬运粮草。谁知却中了诸葛亮之计。原来，牛马的口舌另有诀窍。诸葛亮派人混入运粮队，暗中将木牛、流马的舌头扭转，牛马便不能行动。诸葛亮又派士兵装扮成神兵将木牛流马赶回了自己营中。
既然史书有载，木牛流马又如此好用，它们就应该被大力推广并流传至今，如独轮车，马镫等。但木牛流马不仅没有被大力推广，至今考古发掘也未见实物，就连诸葛亮当时也并不总是使用木牛流马，同时他也不是在所有的地方都使用木牛流马。这说明木牛流马具有相当的局限性。仔细分析诸葛亮使用木牛流马的情况，可以初步断定这种局限性主要表现在地域环境上。按照它们的功能看，木牛流马很可能为绞盘和索道，绞盘需稳固。故而制成牛形，以示其坚。索道上的挂斗需轻便快捷，故而制成马型，以示其捷。也有可能木牛为重型运输机械，既绞盘加索道，流马为轻型运输机械，既单纯的索道。此类结构只适于交通不便的山区，不适合于平原地区运输，所以不能普遍推广。蜀汉位于今四川，道路崎岖，多为盘山道，在直线距离并不远的山与山之间走盘山道即远且难，而在山与山之间架设绞盘和索道无疑是一种快捷便利的好办法。现在四川，云南的山区索道还是主要的交通工具，山民出山，赶集还要靠它。诸葛亮在出祁山之前，曾南征孟获，对于广泛应用于云贵高原的索道应有所闻，诸葛亮改造后使用了齿轮传动机构也是可能的。
依据《诸葛亮集》中的记载，木牛流马的型制为："木牛者，方腹曲头，一脚四足，头人领中，舌著于腹。载多而行少，宜可大用，不可小使；特行者数十里，群行者二十里也。曲者为牛头，双者为牛脚，横者为牛领，转者为丰足，覆者为牛背，方者为牛腹，垂者为牛舌，曲者为牛助，刻者为牛齿，立者为牛角，细者为牛鞅，摄者为牛鞭轴。牛仰双辕，人行六尺，牛行四步。载一岁粮，日行二十里，而人不大劳。"
读这段记载，从字面上人们感到木牛流马应为一种木制牛马状运输工具。一天可以走二十里，由于两千年前的科技水平不可能制造出这种水平的运输工具，所以人们普遍认为这只是一种传说。之所以出现这种误判，是因为对日行二十里的是人还是木牛的误解。将："日行二十里，而人不大劳"连贯起来理解就可以清楚"日行二十里"的是人－－－推绞盘的人，木牛根本没有走。现依据史书记载将木牛流马的结构分析如下："方腹"为绞盘的框架，"曲头"指绞盘上端的轴头，"脚"指的是可运行装置，"一脚"是可运行的轮体，"四足"指框架的四根立柱，"头人领中"是上端轴头外有一个保护罩或保护圈，避免沙土进入轴头，在古代人们往往把可翻转的肖键等称为"舌"，"舌著于腹"的舌，相当于现在绞盘中的止退键，与自行车飞轮中的两个键同理，现代的绞盘，起重机，甚至手动葫芦吊都有这一装置。"舌著于腹"就是止退键在框架内，轴擀上。"载多而行少"是指运得多，速度就慢，（这附合力学原理，同功率的情况下，力与距离成反比）。"宜可大用，不可小使"，因为架设绞盘索道是大工程，因此必须大用，不可为了运输少许粮食就架设木牛索道。"特行者数十里，群行者二十里也"，这里"特行者""群行者"指的都是推绞盘的人而非木牛流马。"特行者"指一人推，由于力量小，需增加距离（数十里），群行者人多力量大，可以减少距离，注意"群行者二十里也"与"人行六尺，牛行四步。载一岁粮，日行二十里"是一致的，这就是推绞盘的士兵一天的工作量。这也说明，木牛可能使用了一组伞齿轮，类似于今天汽车的变速箱，推的人少时增加距离，推的人多时减少距离。"曲者为牛头，双者为牛脚"既一个凹轮，一个卷筒加两侧挡板。这与现在的卷筒是一样的，它可双向运行，索道沿着凹轮上下槽运行，"横者为牛领"应是上轴轴瓦和轴基座，"转者为丰足"是伞齿轮组，"覆者（罩也）为牛背"，"方者为牛腹"（底框），"垂者为牛舌"（肖键是下垂的，靠重力自动下垂起到防止倒退的作用，也表明是横轴结构）。"曲者为牛助（可能是一个弯曲的手柄，类似于现在汽车变速箱的手柄）"，"刻者为牛齿"（与牛舌相配的带齿的防退轮，牛齿也可能是一组将水平方向转的绞盘转为向垂直方向转的主动轮转换装置，可能是一组伞齿轮。"立者为牛角"可能是突出于牛背的立管，如为中空可以理解为注油的润滑装置，"细者为牛鞅"，"摄者为牛鞭轴"，牛仰双辕（是绞盘的两根推杆，现为十字型，木牛可能是使用平行的两根推杆，或穿过中轴孔
的一根推杆的两端。还有一种可能，"牛仰双辕"指的是木牛有两根辕，用来固定木牛于其它固定物，如大树，大石等。今天的绞盘也有两点用来固定之用），"人行六尺，牛行四步"这句是关键，过去的研究者以为"牛行"是牛在走，其实不然。这里可以理解为：推动绞盘的人走六尺，木牛的轴转四圈。"载一岁粮"（150－200公斤），"日行二十里"指推绞盘的人每日走二十里，不是木牛走二十里，所以人不大劳。
综合起来木牛是一种重型的运输工具，是绞盘和索道的结合体，其核心部分为一组将水平方向推动的绞盘转为垂直方向转动的一组伞齿轮传动装置。牛头，牛脚，牛领，丰足，牛舌，牛助，牛齿，牛角，牛鞅，牛鞭轴，双辕就是木牛从动力到传动，工作，制动，润滑等一整套设备的各个零部件，"牛足"为基座，"牛腹"为机体，牛背为机罩，索道上挂粮食袋子，用于两山高低差较小的情况，由于落差小，所以盛放粮食的容器不能自动滑落，要靠人推绞盘所以称之为木牛。小说中司马懿的木牛流马舌头翻转后不能动是因为舌是防退装置，当舌头被沿着它的轴翻到另一边时就成了防进装置。这时绞盘只能反向推动而不能正向运行。其实它的功能是：将此处的物资运到彼处牛舌翻到正面，将彼处的物品运到此处来，牛舌翻到反向。由于司马懿不知道这种功能，所以牛舌被翻转后就推不动了。
明白了木牛，流马就好理解了。它可以被理解为一组在高低差较大的情况下，可以靠重力从高处滑落到底处的索道装置。当然也可以理解为木牛流马为一组装置。流马为与木牛配套的粮食装载工具。根据书中介绍的造流马之法："肋长三尺五寸，广三寸，厚二寸二分"，好像是一个木箱。本文以木牛流马为两套装置的观点为主。
从三国志的记载分析，（建兴）九年，亮复出祁山，以木牛运粮，尽退军......十二年春，亮悉大众由斜谷出（另一条道路），以流马运，据武功五丈原，与司马宣王对于渭南。"我们可以理解为前一次出祁山的路线比较平坦，所以用木牛，而三年后出斜谷，山间的落差较大，所以用流马。
两千年来，关于木牛流马的传说有很多不同的理解。学界大部分人认为，木牛流马是经诸葛亮改进的独轮推车。这种说法，源自《宋史》、《后山丛谈》、《稗史类编》等史籍。木制独轮车在汉代称为鹿车，北宋才出现独轮车的称呼。假设诸葛亮对其加以改进后称为木牛、流马，其车形似牛马，有前辕，前进时人或畜在前面拉，人在后面推。这种说法还以四川渠县蒲家湾东汉无名阙背面的独轮小车浮雕等实物史料为佐证，认为这些东汉的独轮车，再现了木牛、流马的模样。
还有另一种意见认为：木牛、流马是齿轮传动的自动运输机械。这种观点主要依据《南齐书祖冲之传》。
书中说："以诸葛亮有木牛流马，乃造一器，不因风水，施机自运，不劳人力。"意思是说祖冲之在木牛流马的基础上，造出一种自动运输机械。有人据此推论，三国时期可能已经出现了利用齿轮制传动的机械。并认为木牛流马，不可能是汉代已有的独轮车，而是祖冲之感兴趣的、运用齿轮原理制作的自动机械，但两千年前就能造出不需外力的永动机无疑是不可信的。如果将木牛流马理解为有齿轮组的绞盘索道，将"不劳人力"理解为不过分的消耗人力，那这种观点还是可以接受的。
另有一种意见认为：木牛、流马是四轮车和独轮车，但是那种是四轮，那种是独轮却有不同见解。宋代高承《事物纪原》认为："木牛即今小车之有前辕者；流马即今独推者是，而民间谓之江州车子。"既木牛是四轮车，流马是独轮车。范文澜认为，木牛是一种人力独轮车，有一脚四足。一脚就是一个车轮，四足，就是车旁装四条木柱，而流马是人力四轮车。
还有一种争论即木牛和流马究竟是一物还是两物。三国史专家谭良啸认为，木牛和流马为一物，是一种人力木制四轮车；但大部分人都认为，木牛与流马是两种东西，前者是人力独轮车，后者是四轮车。
近日，四川省博物馆文物修复专家李刚把3000多块碎陶片复原成一辆完整的三轮马车，该车的断代在东汉与三国之间。他认为就是历史上传说的木牛流马。而三轮马车在前面的轮子和后面的车厢之间有个"转向器"，适合在狭窄山路上转弯。但这种观点同样无法解释"人不大劳，牛不饮食"，同时，这台马车是三轮而非四轮。
上述几种观点尽管各有所长，有些在某几点上也与史书记载吻合。但是各种提法都解答不了"人行六尺，牛行四步"
"日行二十里，而人不大劳"。同时也无法理解被改造成木牛的独轮车为什么"但宜可大用，不可小使"。这些观点也无法解释为什么如此优良的机械没有被保留推广，就连当年的诸葛亮自己也不常用。从西蜀到祁山之前都没有用木牛流马，只是到了剑阁才使用。如果将木牛流马理解为齿轮组传动的绞盘索道系统，这些矛盾基本就被解决了，特别是较好的解释了"人行六尺，牛行四步"
"日行二十里，而人不大劳。"这一关键问题。
如能认定木牛流马为齿轮传动的绞盘索道系统，那它将成为中国的又一大发明。两千年前中国就有了齿轮传动装置和较完整的运输机械系统。如果民间俗称的孔明灯（热气球）也是他发明的，那诸葛亮足堪称世界最伟大的发明家之一。
参考资料：
1拨开历史真相：诸葛亮是否造出木牛流马
http：／／book。sina。com。cn2008年07月18日10：27新浪读书
2三国志诸葛亮传
3木牛流马百度
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