一篇关于寻求长期成功的文章
但只有交通工具，没有GPS卫星导航系统，黄帝在与气象武器专家蚩尤的战斗中还是吃了大亏。《通鉴·Xi元》载:蚩尤多雾，军士昏迷。感谢玄女及时下凡九天，向黄帝赠送了一本《阴符经》，翻译过来就是《机械工程技术原理》。因此，黄帝依靠自己在机械制造方面的造诣和神仙们的友好协助，“引南车显四方”，难以战胜蚩尤。
有这样一个发明家的祖先，中华民族历史上涌现出来的机械制造天才自然是多如繁星。有意思的是，如果把“能不能仿制轩辕南指南车”作为考核一个人制造能力的先决条件，恰好筛选出三位最优秀的机械制造大师:张衡(见图1)、马俊、祖冲之。而且他们的人生经历基本相似。他们都出身名门，少年受过良好的教育，但人生不成功，不如郎。其中，张衡和马俊也被称为木生。张衡和祖冲之都是“数艺不精，造化弄人”的全能科学家。数学、天文、地理、文学大师张衡，在机械制造和发明方面也颇具代表性。本文仅对张衡的制造才能做简单介绍。
图1，张衡造地动仪，金银纪念币最伟大的发明。
一、南导车(关键词:三轮转动、米中鼓、陀螺仪、被子里香炉)
导向车(如图2所示)的工作原理与指南针、Sina等磁力导轨完全不同，其核心支点是一套传动轮系。与之相比，指南针在技术含量上就逊色了。
图2指南车模型
<宋叔？李志:指《南车》，由周公首创，张衡再创作。为什么恒是第一个抄《轩辕氏经》的人？关键是张衡掌握了“三轮转动”的古代制造技术。历史:张衡试图成为一只木鸟，假装长着羽毛，利用肚子里的机器，可以飞几英里。这里的“机”指的是传说中的三轮转动。这项技术可能起源于鲁班。因为墨子？陆闻文章载:公败者，将竹木砍成喜鹊，三日后喜鹊飞去。失败者认为自己很聪明。张衡显然继承了这种“巧妙”的技巧。他是发展了飞行坡度原理，应用了螺旋桨形式，设计了扑翼飞机还是滑翔机，不得而知。对于这项技术，张恒自己也是相当自豪的。他曾说:“他为什么贪得无厌，学了独孤技？”三轮能让它旋转，木雕还能单飞。“这表明他与著名的古代工程师是分开的。
什么是三轮？翻译成现代术语:圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆。圆柱齿轮用于两根平行轴之间的传动；锥齿轮用于两根相交轴之间的传动；蜗轮和蜗杆用于两根相交轴之间的传动。(图三)古人没有给我们留下设计图纸，但我们可以从张衡的另一个制造中找到这三种传动齿轮的起源。也就是说，米鼓车(如图4所示)相当于现代汽车上的里程表。这种车是用一套变速齿轮把大车转动时车轴的运动传递到木头人的手臂上，这样就可以每跨一里敲鼓，每隔十里敲钟。很难想象如果没有上述三个齿轮系，如此复杂的机器轴会如何运转。
图3
图4以米为单位的鼓形车模型
在算车的基础上仿制南导车，从技术层面来说应该是真实可信的。指南针如何永远指引方向？从宋史？在御府I的详细记录中，我们得出关键在于离合器传动轴的作用。朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南朝南
但不是应用在三轮转动装置上，而是一套离合器传动轮系。显然，张衡抄的罗盘应该不是基于这种微分原理，轩辕罗盘当然不是这样的指南。因为这种导向方式需要先校准南北方向，而且轮子不能离开地面。黄帝的军队在蚩尤的气象武器攻击下迷失了方向，即使发明了离合驱动的南导车，也根本找不到北，除非木头人的手臂在南导车被创造出来的那一刻只是一个向导。而且，在仓促的行军中，车轮难免会悬空。只要车轮悬空，外力就会使车身转向一个角度，导向就错了。显然，这种导航不能用于军事行动，但可以在皇宫大厅里炫耀，以加强外国使节致敬时的天国。
如果读者是军迷，一定对制导武器有所了解。但我说应用于导弹的惯性制导原理可以在张衡抄的轩辕导车里找到，你可能不信。
陀螺仪是制导技术中的关键设备。陀螺仪是一种在动态下保持相对跟踪状态的装置，广泛应用于航空、航天和航海的导航系统和稳定装置中。如果西汉的丁慢活到今天，一定会对军事强国接二连三地侵犯他的发明专利权愤愤不平——陀螺仪不过是个复杂的“香炉”(如图5)。被子里的香炉是一种“恒平架”装置，由两个金属环组成，两个环通过转轴连接，外环通过另一个转轴与一个外框连接。香炉里的檀香块点燃后，可以随便把香炉放进被子里，这样既能烧着被子，又不会洒香炉灰。
图5是一个香炉。
陀螺仪的名字(如图6)很形象，利用了陀螺仪不能高速旋转的特性。当其旋转轴偏离垂直方向时，陀螺会在自身重力力矩的作用下进动，使旋转轴接近重力力矩的方向，这个旋转力矩会防止陀螺在重力作用下倾倒。
图6现代陀螺仪
如果旋转的平衡盘安装在由水平轴支撑的轻型框架上，则整个装置安装在以稳定角速度旋转的台上。根据进动原理，自转轴会向垂直方向靠拢。先做简谐振动，在轴承的摩擦下很快消失，沿转盘轴线稳定下来。地球是一个以1700Km/h/h的速度旋转的大转盘，因此，当这个水平轴安装在船上或汽车上时，转轴会稳定地指向南北方向。这是一个真正的指南，指向地理上的北极和南极，而不是指南针指向磁极。
虽然陀螺仪和香炉的结构和原理相似，但我们不得不承认丁灿赢不了这场侵权官司。因为他缺少一个核心技术:让平衡盘旋转。但这并不构成张恒的“技术壁垒”。
丁桓是西汉人，张衡生活在东汉。香炉恒框结构的制造水平应该有一个天然的技术传承甚至进化。丁的慢被不用一个齿轮，但从米中鼓转原理，张衡知道三种不同的齿轮传动方式。至于纺线，如上所述，张衡已经掌握了三轮旋转的技术，其动力可能来自植物纤维的弹性势能，也可能由轮子驱动。
二、风后地动仪(关键词:酒瓶、杜渚、* *振动)
图7
众所周知，张衡的成名作是风后的地动仪(如图7)，巅峰之作是浑天仪。一个地理，一个天文，充分展示了他的才华。这两种仪器经过近代几代科技专家的苦心研究，但其结构并未完全重现。著名学者王振铎先生制作了一个著名的地动仪模型。他根据“中间有柱子，边上有八路，发动机熄火”的12字描述，选择了倒立摆结构。这种模式一度深入人心，成为国家地震局的标志。但是，这个模型的缺陷是显而易见的:倒立摆不能排除其他垂直振动的干扰。难免会有这样的尴尬:某个方向的青铜龙突然轻轻张开血盆大口，铜丸掉落，蛤蟆口中一声响亮。地震局的同志急得以为是天灾，一调查原来是隔壁小两口打架。
张衡的风后地动仪很可能不是基于这种浅层地震感原理。他把地动仪做成酒瓶形状，启发我们想到了墨子发明的坛子式蜂鸣器。《墨子》记载，城墙下每隔一段距离挖一个深坑，坑里埋着一个容量七八升的陶瓮。瓮口用牛皮包裹，让听觉敏锐的人躺在瓮上听，判断敌人行动的位置和距离。沈括对这种物理现象的解释是:取空，盖空，收声。他的观点符合现代声学知识。当声音在地面、铁轨、木头等固体中传播时，如果遇到空腔，就会在空腔处产生混响，使原本湮没在环境噪声中的声音被清晰地听到。这就是* * *振动的原理。
地震波有两种形式:体波和面波。其中，体波是地震波能量的主要载体，可分为纵波和横波。人的地震感指的是两种震动，一种是水平方向的地面晃动，一种是以水平晃动为主的上下移动的震动。这两次振动的间隔取决于你与源头的距离。因为有水平起伏(7~8Km/s)的纵波运动速度很高(相对于横波为4~5Km/s)。张衡所说的“中间有一个资本柱”应该是一个悬浮摆结构，感知先到达的纵波(悬浮摆比倒立摆更灵敏，不受上下振动的干扰)。中国地震局在项目研究后做了一系列的理论计算、稳定性比较、历史地震资料研究和模拟分析。最重要的工作是前往罗阳对历史上放置地震动的地方进行实地考察，并计算出地动仪核心部件的尺寸和重量，以探索张衡风后地动仪固有频率的频谱结构。据此，预计在不久的将来，地动仪将得到精确的修复，一个传说将变成一种传承。
三、浑天仪(关键词:瑞伦鬼荚、刻漏、玉裘、玉衡)？
张衡制作的等高仪(如图8)是一种用于天体现象流体动力学演示的表演和观测仪器。基于张衡的宇宙观，命名为“浑天仪”。它的前身是浑天仪，其历史可以追溯到石神和甘德的时代，因为他们已经用度数来定位恒星。但张衡的浑天仪在浑天仪的基础上做了十几项改进和几项发明。
晋书？《田》中记载张(张衡)做了一个青铜浑仪，在漏水的密室里转动，让侍者关上门，唱了起来。侍者告诉灵台的天空观察者:玄寂补充说，首先看到一颗星，一颗星已经在中间，一颗星今天不在那里，这一切就像内外规则的结合，南北两极，黄色的赤道。第24列齐，28个夜晚，中国和外国官员和太阳，月亮和五个纬度。通过漏水把它变成寺庙的上房。在星星里，在外面，和天空不对应。因其窘，转而下步，随月盈空，按历开落。
图8浑仪模型(非水载仪器图像)
从上面可以看出，张衡是第一个把地平环和子午环加到浑仪上的人。天球自转时，球体上的一部分星星露出地平线以上，即星星出来；有的是经过子午线，也就是在星星里，而地平线以下的星星不是。天球上有一些恒星会一直在地平线上旋转，不会落到它下面，就是拱星。这部分天空被限制在一个以北极为中心，以当地纬度为半径的小圆圈内。
张衡的瑞伦幽灵吊舱是前所未有的机械装置。所谓鬼荚，是一种神话植物。据说他是在帝尧的活台阶下长大的。随着新月的出现，1天有1个荚，满月有15个荚。满月后，一天就要掉1个豆荚。这样，通过计算鬼荚的荚数，我们可以知道在一个新月中的哪一天以及这一天的月相。所谓“随月盈空，依历起落”，就是机械历法。
张衡的浑天仪能配合自然界天球的转动，“都像一个符号”，可见浑天仪转动速度的高度稳定性。浑天仪是基于刻漏的操作。张衡的截漏技术，从这个“管”就能看出来。(“管”只是一种天文观测仪器，安装在浑仪上，见下图)
张衡做的漏，应该是引流型的沉箭二次漏。张衡《化漏水为浑仪之制》中有几段是这样的:以铜为器，再叠放不同。用清水，打洞。用玉簪把水吐到两个盆里，右边是夜，左边是日。根据现代物理学，滴水速度与喷头处的水压成正比，并且随着水的下降，水面减小，水滴的滴落速度越来越慢。为了提高滴水的均匀性，张衡采用了在滴头上再加一个滴头的改进方法，使滴下的水得到有效补充。至于邱宇，其实就是一个虹吸管，一个装满液体的管子，可以把液体从高水压的地方越过障碍物转移到低水压的地方，把备用壶里的水引到两个壶里，不需要人工，效率高，精度高。
“玄寂补充道，一颗星星开始出现”中的“玄寂”一词似乎隐藏着神秘。这不仅是北斗七星中一颗恒星的名字，也是一种天文观测仪器。<书经典？《顺典》记载:于恒，与郑。它是通过玄寂舆衡观察天象的变化，以协调皇帝的各种行政措施。令人惊讶的是，它实际上是两种玉礼器的组装，即玉和玉。实物证明:天文壁上有一两个突起，有一个圆孔(见图9)，外缘雕刻奇特，分为三个等长的部分，每个部分都有形状不同的凹口和齿。颜(玉衡，即偷窥管，如图10)是一种外圆内方的玉，作用是消侧光。晚上通过小孔观测，肉眼可以看到八级的暗星，而平时只能看到六级的星星，这就是偷窥天空的由来。阀门的喷嘴正好可以穿过墙壁的圆孔。如果这个天文墙边缘的槽口对准主拱星座，那么它的北极一定在窥视孔的中央，柱子各就各位，很容易找到。这正是“玄寂补充说，一个明星开始看到玄寂的背面刻有一条水平线和一条与之垂直的单线。这是什么意思？科学家发现，这条单线代表两个到一个圆。大约在公元前1250年(商代)，大熊座的赤经接近90度，而不是今天的163度，所以可以通过这条单线与经过大熊座的时间圈(位于仪器上一个相邻的缺失处)所形成的角度来确定玄寂的时间。
图10玉琮
图9于
可惜的是，张衡浑天仪中最精巧的动力和传动装置的原理已经不优雅了。张衡写的关于浑天仪的文章，只保留了片段，这个片段中没有提到动力和传动装置。从残文推断，应该是由水车驱动的齿轮系统组成。因为有记载说浑天仪是“漏水转的”，有记载说漏水流入一个水壶来计时。所以，漏出来的水无法用来驱动原来的水车，它的运行原理成了一个永恒的谜。值得一提的是，西方也出现过回指钟，其结构类似于现代人构想的配重绳系浑天仪，但不是天球，而是平面星图。
中国古代出现的传说中的机械制造，就像一颗星星，但大多数都逝去了，变成了流星。或毁于野火，或湮没在历史的尘埃中。其实，张衡的制造天赋并不是凭空产生的天生本能，而是与中国汉代以前的民间制造技术一脉相承的。如前所述，张衡的三轮转动技师是支离破碎的，他设计风后地动仪采用空瓶振动原理的灵感与墨子有很大关系。而这种崇尚机械制造和发明的探索精神，在只尊儒术，排斥“奇技淫巧”的汉代却被压制了。西汉桓谭著作中记载的一个故事，颇耐人寻味。引语如下:“杨雄爱好天文，经常与黄门老工匠讨论问题。老工匠说:‘我年轻时做过这种浑仪，只知道按大小来量，却不懂道理。后来做的多了，渐渐明白了这里面的一切。但是我马上就要死了。我有一个喜欢学做这些乐器的儿子，他要重复我多年的经验。然而，到那个时候，他也将是一个将死之人。“他的话是多么悲伤和滑稽。”无论觉得好笑的人是杨雄和桓谭(两人都是伟大的天文学家)还是他们身边的人，似乎我们都不能对这样的故事一笑置之。