Инженерная мысль

 
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.