古代人对水力和风力的利用
在古代,人们是在畜力之后才开始使用风力的,也是很早的,或者用风力指示风向,或者用风力航行,或者用风轮提水灌溉,或者用风轮吸海水制盐。我国的风帆式风力发电机更具民族特色。垂直帆风力机是在护舷轮的外缘垂直安装六个或八个帆。中国帆的一个特点是非常灵活,而竖帆风力机充分发挥了这一特点。当每个帆转向下风侧时,它可以自动垂直于风向,这样可以获得最大的风力。转向上风侧时,能自动与风向平行,使阻力最小。而且无论风向如何变化,风轮总是朝一个方向旋转。这是我们劳动人民的独特创造。就像船帆一样,可以放下一部分风,减小风力,以免因为高速而损坏整个车轮。
水力利用
关于水力的利用,中国古代劳动人民也有许多杰出的发明。
一、利用浮力,除了利用水的浮力进行船舶运输外,还利用水的浮力和一定水位有一定水压的事实来控制流量,制造出计时仪器“铜锅滴水”。古代人用船称大象,用水浮球,用大船打捞铁牛,都是利用水的浮力的著名历史事迹。
中国古代利用水力鼓风冶铁,也是科技史上的辉煌篇章,比西方早了约十一世纪(见本书第561页)。
至于用水力磨大米面粉,那就更广泛了。用水提水,比如把水变成翻车。上一篇关于农机的文章已经介绍过了。在元朝,水纺纱至少有640年的历史。这也是当时世界上杰出的先进技术。
总的来说,最迟在西汉后期,中国已经开始利用水力作为动力,距今已有两千多年的历史。