古人座驾也不凡 西方古代马车有何机密?

“在竞技场上是没有律法的,马车竞赛是生死游戏,输了就代表死亡。如果你的兄弟是罗马的骄傲,打败他,就等于战胜罗马,你也得以报仇,你有影响力,人民会追随你的,记住,为求生存,只能赢得胜利!”——《宾虚》。

如果你看过《宾虚》这部讲述“手足相残,反目成仇,卑微奴隶,强权帝国”故事的电影,一定会对其中的马车比赛片段感兴趣。专用的赛马场、赛马车和马匹,以及我们知道的让奴隶决斗或斗兽的活动,让人感慨罗马人丰富的娱乐生活,原来古人的生活也可以很狂野。

在罗马时代,马克西默思斯剧场是马车竞赛的固定场所,该剧场建在帕拉丁山和阿文丁山之间狭长的谷地,长650米,宽100多米,能容纳15万多名观众。马车竞赛的赛程几乎没有变化。主办者举旗发令“比赛开始”,分属不同马队的四马双轮车——有时采用两马双轮车或三马双轮车——立刻从起跑位置出发。车手必须驾车围绕剧场中长约334米的障碍物跑4圈。在长达5000米的赛程中,车手要冒巨大的风险,因为赛道上总有些拥挤,尤其是在弯道附近,发生死伤是家常便饭。

一、 车轮制造技术的前进促使马车产生

大约在6000年前的中东地区与欧洲中东部,已经出现双畜(两头牛)用独辕拉的实心车轮的四轮车。由于马匹的运动速度快,那时的车子还不适宜用马拉,马车的出现有待于车辆制造技术的继续前进,以下两大技术的前进促使马车应用而生。

1. 轮毂技术的成熟

早期的车轮是由一块或几块木板拼成的圆饼状轮子(实心车轮),中间留有可以让车轴穿过的孔眼,车轮的孔眼承受着较大的压力和摩擦力,时间一长,车轮就容易破损。在5000年前,人们通过加厚车轮中部孔眼周围的木块来增加车轴与车轮接触区域的面积(车轮在与车轴接触区域向外突出的结构就是轮毂),来降低车轴与车轮接触区域的车轮木头承受的压强,从而增加车轮的使用寿命。

早期的轮毂与车轮属于同一块木板,因此,这种轮毂虽然提高了车轮孔眼的抗压能力,但是,由于车毂的木头纹理与轮子本身是一致的,都垂直于车轴,所能承受的压强不大,车毂和车轮容易破裂。后来,人们逐渐发现,只要在车轮的孔眼中另外插入一个木头纹理与车轴平行的车毂,就可以使车毂的破裂问题得以解决。这就是轮毂技术的成熟,在3000多年前的德国,这样的车轮已经得以应用了。


2. 辐式车轮的产生

由一块或几块木板拼成的圆饼状轮子,在使用过程中容易随着木头纹理破裂。在解决车轴与车轮接触区域的压力问题后,容易破裂的圆饼轮子的缺点凸显出来,因此,人们为改进车轮付出的努力走上了历史日程。其解决原理与解决车轴与车轮接触区域的问题是类似的,使得木头纹理与接触的地面平行即可,轮子的耐压程度就提高了。最初,也许是人们在车轮的外围用宽度类似的长木条(将富于韧性的小灌木经火烘烤时弯曲而成)环绕一圈,在使用时,人们惊喜的发现,车轮破裂的问题基本得以解决,就算圆饼车轮内部的木头出现破洞或破裂,甚至也不影响车轮的使用。后来,人们干脆用一些木条(车辐)支撑最外面的环绕木条(轮辋),这样,辐式车轮诞生了。与实心车轮相比,辐式车轮不易破裂,且重量较轻,可以承受高速运行下的综合受力。后来,人们又在轮辋上打上金属钉,或者包上金属外缘,使轮辋更加坚固耐用。

轮毂技术的成熟和辐式车轮的产生使得轮子更加坚固耐用,可以让轮子实现更快的转速,意味着车辆的速度可以提高一个档次,由此,人类历史上的马车时代到来了。

二、 站在巨人肩膀上的罗马马车

  两河流域与尼罗河下游文明的成果被古希腊接纳,侵占了古希腊版图的罗马统一了地中海沿岸,承接了其辉煌的文明,其马车自然是同时代马车最高技术水平的代表。在欧亚大陆的东边,有着类似辉煌的马车运用。比如,战国时期的四马战车。电影《宾虚》中出现的是四马赛车,是四马战车的简洁版,车上只能容纳一人,车子结构轻便许多。四马战车或四马赛车都是两轮马车,东、西方的差异不大。

中国战国时期四马战车

四轮车由来已久,但两轮车,特别是两轮马车由于其灵活机动性强,在战争中得以较广泛的应用。由于两轮车的结构简单,在民间也有广泛应用,比如,“南辕北辙”这个成语故事似乎显示了马车在战国时期民间的普遍使用。在一段相当长的时间内,两轮车的普及程度或重要性超过了四轮车。

在四轮车或四轮马车领域,东、西方存在明显的差异,西方的四轮马车确实有值得借鉴的机密之处。

秦始皇兵马俑一号铜车各部位名称

1. 长期存在于西方四轮马车的转向装置

《清明上河图》上的牛拉四轮车,似乎没有专门的转向装置。即使从幸存至今的中国古代的四轮车文物上看,也确实没有专门的转向装置。而被复原的带有转向装置和减震装置的罗马四轮车,前面两个轮子的共用轴的中部有一个与底盘相连的枢纽装置,这两个轮子的共用轴能够绕这个中部枢纽做大角度转动,这样,四轮车就可以较方便地转弯了。这个四轮车的结构类似于汽车的四轮拖挂结构。

四轮车转向装置可能来源于公元前的凯尔特人,罗马人加以学习并将其发扬光大,使得马车的性能大为提高。到公元200年时,坚固的罗马四轮运输车在大道上隆隆驶过,马拉邮车和客车在中途停车更换马匹,继续前进,每24小时可行驶160千米。

2. 由来已久的减震装置

行驶缓慢的牛车,在古时候那种道路上,其颠簸程度还能被承受。如果换成几匹用快马拉的马车,其颠簸程度就难以想象了,飞奔的马车,人是坐不住的,也许只能站在马车上来缓解颠簸程度。四轮马车的出现让减震成为可能,虽然那时还没有弹簧,但是人们可以通过设置牛皮拽拉模式来减震,这是罗马人的一个创新技术。

从复原的罗马四轮马车局部图可以看出,车厢处于悬挂状态,这可以明显减轻水平晃动的力度,牛皮也具有一定的弹性,竖直方向也具有一定的减震效果。这让四轮马车具有了一定的舒适性。配上罗马帝国修建的40万千米的道路系统,其中8万千米由石头铺成。沿着公路,罗马人还修建了最早的驿站系统,提供食宿和马车雇佣服务。这些驿站不仅服务于军政,也对普通旅客开放。这些措施带来了罗马四轮马车的繁荣。

随着钢材应用的增加,促使弹簧诞生,这带来了马车减震的一次革命,两轮马车也可以方便减震了。

四轮马车的转向装置和减震设施虽然由来已久,东、西方存在广泛的交流,但遗憾的是,这种技术依然在较晚的时候才来到东方。

3. 影响深远的马蹄铁

给马掌钉上蹄铁,不仅保护了马蹄,还使得马蹄更坚实地抓牢地面,让马匹拥有了更强大的奔跑能力,对骑乘和驾车都很有利。马蹄铁可能是罗马人的创新,它在公元前1世纪的遗址中就很常见了。

马蹄铁虽起源于西方,但很快传播到了东方,这与四轮马车的情况明显不一样。马蹄铁的出现自然明显促进了马车的繁荣,其对骑兵部队的能力提高也很大,这自然是影响深远的事情,蒙古帝国的崛起就与此有关。


在罗马时代,奇特的“马凉鞋”(hipposandal)也很常见。它是一种光滑的铁盘,在每端弯成环。显然它是系在马蹄上,无疑是用于保护马蹄的。少数“马凉鞋”带有尖钉,能帮助马抓牢地面。它可能被应用于鹅卵石路面或其他泥泞坎坷的地面。


4. 刹车设施的产生

两轮马车由于通过车辕与马匹紧密接触,可以依靠马匹刹车。四轮马车的马匹只是起着牵引的作用,刹车设施自然必不可少。轮圈上的刹车,可以用脚踩刹车,这保障了四轮马车的安全性。

5. 牵引挽具的改进

在欧洲古代挽具中,胸带和肚带在马肩隆的马轭上相交。对于马来说,如果胸带在颈项上向后拉动,就不可避免地会滑向咽喉。当马用力拉车时,胸带会在马的气管部位产生令马窒息的压力。从12世纪开始,现代形式的牵引挽具已在欧洲普及。在有效利用畜力、增大运输能力的同时,这种挽具还促进了用乘坐更舒适、载重量更大的车辆进行快速的长途旅行。

东方在牵引挽具的改进方面要明显比西方早,比如中国就较早解决了这个问题。

6. 对马匹的有效控制设施

马奔跑时,头是向前的,带马勒的嚼子可使马头向上而使其停步。至少两根缰绳与一个马鞭是必不可少的。

四轮马车随着罗马帝国的分崩离析而趋向衰落,这可能与之后国家疆域的较小有关,但主要是道路年久失修所致,以及富裕阶层群体的萎缩。逐渐恶劣的道路使得四轮马车难以奔驰起来。这是社会制度巨变的综合影响所致,廉价的奴隶劳动力的消失使得富裕的奴隶主阶层消失,也让修路成本上升。结果是,欧洲进入了所谓的暗淡的中世纪,结构简单一些的两轮马车又繁荣起来。


四匹马拉动的驿站马车,车顶和车内共能够乘坐12人[注]

中世纪并不是文明的倒退,而是奴隶制的消失,带来国民平均劳动付出的减少,平均显得有些贫穷了,文明程度表现自然显得暗淡了。当然,随着时间的消逝,在没有受到蒙古帝国破坏的欧洲部分地区,科技等文明成果的逐渐积累,生产效率逐渐提高,收入逐渐增多,人口密度逐渐增大,文明又开始辉煌起来。四轮马车又开始逐渐增多,趋向繁荣。

注解:四轮马车是双层的,下面的半封闭的车厢可以遮阳挡雨,双排座位可以容纳6人。上面是敞开的,包括马车司机在内,可以容纳6人左右。因此,一架四轮马车可容纳12名顾客。