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兰州教师潜心三年制成“诸葛连弩” 15秒连发10箭射穿70米外泡沫板

来源: 每日甘肃网-兰州晨报  作者: 魏娟 房毅   2015-11-04 11:24  编辑: 杨晨雨


  兰州教师潜心三年制成“诸葛连弩”

  已获国家专利 15秒连发10箭射穿70米外泡沫板

  高飞演示自己制成的“诸葛连弩”。本报记者 房毅 摄

  “损益连弩,谓之元戎,以铁为矢,矢长八寸,一弩十矢俱发”,凭着《三国志》上对诸葛连弩的简单记叙和国内外的文献记载,兰州市外国语学校的生物教师高飞成功复制并创新了诸葛连弩,可以连续拉动弓弦射穿70米开外的泡沫板,成为真正意义上的武器。此外,他还制作了“三轮马车”、“指南车”等古代“神器”,自主研发一些教具供学生们使用,被称为“读历史研究物理的生物老师”。

  “诸葛连弩”获国家专利

  史书记载,三国时期,诸葛亮制作了一种连弩,作为武器使用。但这种连弩缺乏实物乃至图像等方面的物证,成为一种传说。近年来,全国各地不少人对其进行复原,但射程近,攻击力弱,很难称之为“武器”。兰州市外国语学校的生物教师高飞在看到各地的复原品后,激发了他的兴趣,决定自己开始做诸葛连弩试试。

  他翻阅了大量古代文献,又查找到1900年左右,一位英国工程师写过《弩之书》一书,详细记载了世界各地弓弩的使用情况和具体样式。并通过网络,从英国的图书馆下载到这本全英文的书,参照复制了一把“中国连弩”,但依然不能称为武器,没有攻击力。

  随后,高飞又开始不断改进,复原过程难度很大,木料、金属等原件的手工制作不好掌握,他做了一把又一把。在学校的科技创新室里,放着八九把各种各样的弓弩,都是他在复原诸葛连弩过程中制作的。

  经过三年的思索、打磨,他终于在今年制作完成了这把最新的“诸葛连弩”,并将自己的研究过程写成了论文《诸葛亮连弩的研究、复原与创新》。他还以此申请了国家专利,顺利拿到了专利证书。

  最接近“诸葛连弩”的武器

  为什么这把弓弩能被称为“诸葛连弩”?高飞说,这把连弩可以连续拉动弓弦发射十支箭,射穿70米开外的泡沫板,是真正意义上的武器。

  “目前来说,这把弓弩最接近三国时代的‘诸葛连弩’,我不敢说完全是,只能说接近”,作为老师的他,对于自己的“作品”评价非常严谨。他认为,如果连弩的弓使用更强的材质,由力量更大的人拉动,攻击力将会有更大的提升。

  在学校的科技创新室里,高飞向记者演示了弓弩的操作方法。他架起连弩,瞄准对面的纸箱,拉动弓弦,扣下扳手,“离弦之箭”飞速射出,瞬间穿透近20米外的两个纸箱,令人惊奇。因此,高飞平常并不让学生们触碰它,也很少拿到室外,“这已经是真正的武器了,不能随便使用。”

  在设计上,高飞改变过去常见的竖直的箭匣,设计成水平箭匣,就能通过弩机上的“望山”(古代弩机上的简易瞄准器)进行精确瞄准,在15秒将10支箭全部射出。弓弩一次发力,弓弦直接作用在箭支上,射程大,可以达到70米。同时,为符合三国时期的技术条件,“诸葛连弩”所有技术均采用古代的机械技术。弩机大多部件是木质的,小部分零件为铸铁,箭也是用铅笔改装,只是换成了铁质箭头,跟史书记载一样长八寸。铜铸的扳手也是高飞一点一点打磨而成,运用了各种物理学原理制作。

  人文与科学共钻研

  高飞2002年毕业于西北师大生命科学学院,毕业后在兰州市外国语学校担任生物教师和科技创新辅导员。他喜欢文学、历史、哲学,又热爱科学发明。2012年,他的研究项目“对东汉陶三轮马车转向机构的研究与设计”获27届甘肃省青少年科技创新大赛辅导员项目二等奖,这是对我国古代“三轮马车”的复原。

  “上世纪四川出土了一辆陶制三轮马车残片,但我国古代从来没有出现过三轮马车,对此考古界有很大争议,我就想做一辆这样的马车出来”。他偶尔从山西的北魏石窟壁画上发现有一辆三轮马车的画面,并以此为借鉴,利用平行四边形在转向时两边始终保持平行的原理,复原了可以顺利转向的三轮马车。

  他还带着学生一起制作出了古代的“指南车”,车顶上站立着一个小人,不管车往哪个方向行走,小人始终面朝南方。高飞还有许多的小发明、小专利,“创意蜡烛的探索和设计”、“对滚轮式洗尘黑板擦的研究”、“小肠绒毛吸收对比演示仪”等发明项目获得兰州市青少年科技创新大赛奖项,“一种精确测量的量角器”等获得国家专利。

  同时,喜好绘画、书法的他还出版了《龙图荟萃》画册。而他编写的校本教材《生物的故事》在兰州市第一届校本课程评比中荣获一等奖,在学校推广使用。

  “中国古人的智慧是非常伟大的,而遗憾的是现在我们对此认识还不够。就像最近网上争论较多的地动仪,有不少人否认它的存在,但今天无法复原,不代表未来也无法复原。我们需要做的,就是沉下心来对古代科技文化进行研究与创新。”高飞如是说。

  本报记者 魏娟


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