芻議戰(zhàn)國至漢代弩機的發(fā)展及特征

陳利緯

（鄭州大學，河南 鄭州 450000）

弩是一種由復雜機械結構組成的遠射型武器，《武備志·軍資乘》卷103記載：“中國之利器曰弓與弩，……唯弩之用為最?！逼鋼碛斜裙訌妱诺臍?，成為戰(zhàn)國至秦漢時期最有威力的武器之一。弩由弩機、弩弓、弩臂三部分組成，《吳越春秋》把弩的特點歸納為“橫弓著臂，施機設樞”，其中的“機”與“樞”指的就是關鍵構件弩機。弩機可以將張弦上箭和瞄準發(fā)射分解成兩個單獨的動作，提高了箭矢的命中率，是古代工程技術的杰出成就之一。

1 弩機的起源

弩是由弓發(fā)展而成的武器，其將弓橫置于弩臂前端，通過弩機控制弦的回彈?！墩f文解字》就將“弩”釋為“弓有臂者”，因此弩及弩機的出現(xiàn)時間必然晚于弓。三國譙周所著的《古史考》稱“黃帝作弩”，把弩的出現(xiàn)時間上溯至遠古時代。宋兆麟、何其耀等學者結合納西、獨龍、哈尼等少數(shù)民族弩的結構，推測我國新石器時代不少遺址中發(fā)現(xiàn)的帶孔長條形骨片，可能為原始弩上的扳機①，但這一推論還缺乏直接證據(jù)。從《周禮》《戰(zhàn)國策》《孫子兵法》《吳越春秋》等古代文獻材料來看，弩至遲在春秋時期就廣泛運用于戰(zhàn)爭中。高至善等學者主張弩是春秋時期楚人的發(fā)明。②朱鳳瀚先生認為銅質(zhì)弩機約出現(xiàn)于春秋晚期，其前身木弩機的出現(xiàn)時間則應更早。③從考古發(fā)掘情況來看，銅弩機的普及是在戰(zhàn)國時期，河南、陜西、湖南、四川等大部分地區(qū)均有發(fā)現(xiàn)。山東曲阜魯國故城乙組M3、M52墓出土的銅弩機為已知最早的實物例證，其已經(jīng)具有懸刀、牙、望山等核心部件，表明最遲至戰(zhàn)國早期，古人就已掌握銅弩機的制作技術。

2 弩機的結構與功能

弩機是裝置于木制弩臂后部的發(fā)矢部件，由懸刀、望山、牙、牛、樞及機郭組成（圖1）。漢劉熙《釋名》中對弩機的各組分有詳細解釋：“弩，怒也，有勢怒也。其柄曰臂，似人臂也；鉤弦者曰牙，似齒牙也；牙外曰郭，為牙之規(guī)郭也；下曰懸刀，其形然也。合名之曰機，言如機之巧也，亦言如門戶之樞機開闔有節(jié)也。”從現(xiàn)代機械工程的角度來看，銅弩機中的懸刀就是機構中接收外部給定運動規(guī)律的原動件?？梢酝ㄟ^向后扣擊懸刀，使其以樞軸作圓心轉(zhuǎn)動，起到控制弩機狀態(tài)的作用。牛和牙作為從動件，是機構中隨原動件運動的活動構件，牙的升降可以控制弦的回彈。樞是銷連接零件，郭則是起到支承作用的部件，樞和郭共同約束構件的相對運動。

圖1 弩機的結構

弩使用時，先拉弦觸望山，將其后壓。因望山與牙為一體，順勢將牙頂出，弓弦即被牙鉤住。牙上升時，兩牙連接處相咬合的牛被帶起，其下齒與懸刀上端的刻口卡合，使弩機成為穩(wěn)定的關鎖狀態(tài)。射擊時以望山瞄準，扣動懸刀，牛即下滑，牙亦隨之下撤，箭矢被弦快速彈射出去。弩較于弓最大的優(yōu)勢在于可以待機而發(fā)。使用弓射擊時，必須在張弦上箭的同時瞄準，因人的臂力有限，不能持久，故瞄準也十分倉促。而弩可以延遲發(fā)射，預先將弦鉤于牙上，有充分的時間瞄準目標，有效地提高了射擊的命中率?！秾O臏兵法》中稱弩“發(fā)于肩膺之間，殺人百步之外”，正是因為普遍裝備了強弩，才使步兵在野戰(zhàn)中的作用日趨重要，這也是以步兵為主的野戰(zhàn)能夠取代傳統(tǒng)車戰(zhàn)的原因之一。④

早期的弩多為臂張弩，即以手臂之力張弦。這種弩便于集中作戰(zhàn)，選擇有利時機張弦以待，一聲令下，萬箭齊發(fā)，使敵人猝不及防。《史記·孫子吳起列傳》就記載了一則以弩破敵的突出事例。公元前343年，齊魏馬陵之戰(zhàn)，孫臏令齊軍眾弩手夾道設伏，趁魏軍輕敵冒進之時，突然萬弩齊發(fā)，使魏軍大亂。齊師乘勝追擊，大敗魏軍，主帥龐涓自殺身亡。除臂張弩外，漢代還出現(xiàn)了以腳踏之力拉張的弩，稱為“蹶張弩”。唐代顏師古為《漢書·申屠嘉傳》中的“蹶張”作注稱：“今之弩，以手張者曰臂張，以足踏者曰蹶張?！边@種張弦方式提高了臂張弩因臂力限制的有效射程，同時也推動了有郭弩機的出現(xiàn)。銅質(zhì)弩機裝備弩兵器以后，弩的強度有了很大的提升，漢代常用“石”來作為計算弩強度的單位，有一、三、四、五、六、七、八、十等幾種。據(jù)孫機先生考證，三石弩的有效射程約為189米，四石弩約為252米。⑤戰(zhàn)國時期，弩機開始隨葬于墓葬之中，置于槨室一側，或作為裝備隨戰(zhàn)車一起下葬，兩漢時期這種葬俗更為流行，隨葬弩機是“葬以殊禮”的體現(xiàn)。⑥

3 弩機形制的演變及特征

3.1 郭

郭是弩機的外殼。戰(zhàn)國時期的弩機多無郭，將望山、牙、懸刀等部件用樞直接固定在木臂的機槽中。如山東曲阜魯國故城乙組52號墓（圖2∶1）、湖南長沙掃把塘138號墓、河南洛陽中州路戰(zhàn)國車馬坑⑦（圖2∶2）、陜西臨潼秦兵馬俑1號坑等，所出土的均為無郭弩機。從無郭到有郭是弩機發(fā)展過程中的一次重要革新，銅質(zhì)的郭能承受更強的后掣力，有效增強弩的殺傷力和射程。近年在山西屯留后河19號墓出土了一件有郭弩機⑧（圖2∶3），形制上與漢代有郭弩機有明顯差異，將銅郭的出現(xiàn)時間上提至戰(zhàn)國晚期。兩漢弩機多有郭，但在形制上有明顯的不同，主要有三種類型。

A型郭，郭面前端收束，呈斜肩狀，后端方正，箭槽為單道。A型郭在秦代就已出現(xiàn)，流行于西漢時期，如江蘇徐州黑頭山劉慎墓弩機⑨（圖2∶5）、河南洛陽春都花園小區(qū)IM2354西漢墓弩機⑩、河北中山靖王劉勝墓弩機（圖2∶10）、安徽肥東縣小黃村M5西漢墓弩機?、陜西西安南郊西漢晚期墓弩機?（圖2∶6）等。

B型郭，郭面呈凸形，箭槽為單道或一正二副的三道。這種形制的郭至遲在西漢早期就已出現(xiàn)，如山東淄博西漢齊王墓隨葬坑弩機?（圖2∶7）、江蘇徐州黑頭山劉慎墓弩機（圖2∶9）等。斷代為西漢早期的江蘇徐州宛朐侯劉 墓弩機?（圖2∶4），郭面呈凸形，但其前端有明顯的收束，恰好呈現(xiàn)出過渡的特征，表明B型郭可能由A型郭發(fā)展而來。

C型郭，郭面也呈凸形，前端漸寬，后端增長，箭槽為單道或一正二副的三道。這種形制的郭可能由B型郭發(fā)展而來，主要流行于東漢時期，如浙江長興弩機?（圖2∶11）、靈寶張灣漢墓弩機?（圖2∶12）、安徽壽縣弩機?（圖2∶8）等。

3.2 懸刀

懸刀為弩機的擊發(fā)部件，其功能如同現(xiàn)代槍械的扳機。戰(zhàn)國時期，懸刀主要呈細長條狀，下端漸窄，有一定的弧度（圖2∶1），也有比較方正、上下同寬的長條形（圖2∶2）。秦至西漢時期，懸刀的形制出現(xiàn)明顯的變化，漸闊漸厚，遠牙側較平直，近牙側上部弧出或凸出，握手處呈凹弧狀（圖2∶10）。東漢后，懸刀有增闊增厚的趨勢，呈長方形（圖2∶12）。此時不少弩機在懸刀下端近牙側增鑄襯墊，有的呈簡單的長條狀，有的呈漸次加厚的二層臺，末端有一或兩個圓穿（圖2∶8）。這種增鑄的二層臺襯墊，其造型可能是模仿貼敷的皮革襯墊。山東淄博西漢齊王墓隨葬坑出土的弩機（圖2∶7），其懸刀上有并列的八個圓穿，作用可能也與包覆的襯墊有關。懸刀上的襯墊可以增加懸刀與手指的接觸面積，增大摩擦力，改善扣擊時的手感。

圖2 戰(zhàn)國至漢代的弩機

3.3 望山

望山為弩機復位的觸發(fā)鍵，也兼具協(xié)助瞄準的作用。戰(zhàn)國時期，望山較矮，僅稍高于牙，上端為弧面，呈尖角狀（圖2∶2、圖2∶3）。秦至西漢早期，望山逐漸變高，由尖形變成長方形（圖2∶5、圖2∶7、圖2∶9）。西漢中晚期，望山漸闊漸厚，整體呈現(xiàn)瘦高的長條狀，或兩側傾斜的梯形（圖2∶6、圖2∶10）。東漢以后，望山更加高聳，呈梯形或弧度較小的長條狀（圖2∶8、圖2∶12）。箭在由弩射出后，由于受到地心引力和空氣阻力的影響，其運動軌跡會呈拋物線。如以箭鏃直接瞄準目標，勢必不能準確命中，弩力越強，射程越遠，誤差也會越大。古人很早就總結了根據(jù)勾股法來提高射擊精度的經(jīng)驗，即使用望山輔助瞄準，通過調(diào)整弩臂上揚的角度，使箭矢呈拋物線軌跡射向目標，有效降低了誤差。因此，有的弩機還在望山的側面增加了刻度，作為射擊時判斷目標距離的參考，起著現(xiàn)代槍械射擊表尺的作用。北宋沈括在《夢溪筆談》中就曾提及了望山的這一特征：“其望山甚長，望山之側為小距，如尺之有分寸。原其意，以目注鏃端，以望山之度擬之，準其高下，正用算家勾股法也?！蹦壳暗目脊刨Y料表明，至少在西漢中期，望山上就已經(jīng)出現(xiàn)刻度，河北保定中山靖王劉勝墓就發(fā)現(xiàn)了帶有刻度的弩機（圖2∶10），其分為五個刻度，每個刻度間又有半度線，比較精密。1976年浙江長興縣出土一件錯銀銅弩機?（圖2∶11），其望山上的刻度分為六度又半度，每個刻度又四等分，更為復雜而精密。河北燕下都遺址發(fā)現(xiàn)一批銅弩機?，其望山上帶有乳釘狀凸起，推測最遲在戰(zhàn)國晚期就已出現(xiàn)用作標識的標尺，可能是協(xié)助瞄準技術的早期嘗試。

3.4 牙

弩機的牙與望山連鑄，形制為一對并排的雙齒，主要作用是將弓弦鉤住，使用時必須保持牙兩側的弦均衡，才能保證發(fā)射的準確性。弩機兩牙的連接方式主要有兩種：一是在兩牙下端與牛咬合處以圓柱體相連，同時作為牛的限位軸；二是在下端柱連接的基礎上，在樞孔上方增加弧形面相連。兩點連接增強了牙的強度，也降低了鉤牙片脫落的風險，戰(zhàn)國后逐漸成為主流。

3.5 牛

牛即棘輪，又可稱為“鉤心”或“機塞”。牛的平面呈凹型，上、下有兩個齒，與兩牙連接處的圓柱相咬合。在閉鎖狀態(tài)時，牛的下齒頂住懸刀，起著限制牙轉(zhuǎn)動的作用。牛的形制在戰(zhàn)國至漢代變化不多，保持了上齒短、下齒長的特征。有的牛會在樞孔處做加厚處理，以增強牛的強度。

3.6 樞

樞又稱“樞軸”或“鍵”，相當于螺栓。弩機有兩根樞，其主要作用是將望山、牙、懸刀等構件固定在郭或機槽中，形成一個緊密的整體。樞軸的主體為圓柱形，一端有帽，帽呈圓形、方形、六角形等多種形態(tài)，遠帽端常開有小孔，通過插入銷來防止松脫。戰(zhàn)國至漢代弩機的樞從形狀看基本屬于同一種類型。

3.7 銘文

我國古代兵器的生產(chǎn)有一套嚴格的管理制度，最常見的方法就是“物勒工名”，即將工匠和監(jiān)造官吏的姓名刻在器物上，以便管理者檢驗產(chǎn)品質(zhì)量和考察工匠的績效。弩機的刻銘始于戰(zhàn)國時期，《貞松堂集古遺文》《三代吉金文存》《周金文存》等均收錄有戰(zhàn)國時期弩機的刻銘。戰(zhàn)國至西漢時期，弩機的刻銘比較簡略。陜西寶雞鳳閣嶺曾出土一件秦代刻銘弩機，望山上刻有“丞廣”二字，“丞”應指弩機的監(jiān)造官吏，“廣”是其名字。東漢時期，弩機銘文的字數(shù)增多，內(nèi)容也更為詳細。東漢永元六年考工弩機?，郭銘：“永元六年考工所造四石機郭。工袁□作。造工王小，太仆護工掾□、令共、丞霸、掾珍、史咸主。”東漢元初二年中尚方弩機?，郭銘：“元初二年四月造作償邊發(fā)八石機郭千八百廿四具輩。工史伯。令福、垂游、緣慶、史種、虎晉、猛別監(jiān)。”刻銘涉及年號、制作單位、弩機強度、工匠、監(jiān)造官吏等信息，反映了東漢時期兵器生產(chǎn)及管理情況。

4 結論

弩機是弩的發(fā)矢部件，最遲至戰(zhàn)國早期，銅弩機的制作技術就已成熟。縱觀戰(zhàn)國至漢代弩機的形制特征，可以總結出其發(fā)展演變的脈絡。戰(zhàn)國時期的弩機多無郭，望山較矮，呈尖角狀，懸刀細長。秦至西漢時期，有郭弩機開始流行，郭面呈斜肩或凸形。望山漸高漸厚，出現(xiàn)刻度。懸刀上部多弧凸，握手處多內(nèi)凹。東漢時期，銅郭多為凸形，望山高聳，懸刀增闊增厚，呈長方形。弩機的刻銘始于戰(zhàn)國，東漢時期發(fā)展至比較完備的形式，對研究古代兵器生產(chǎn)管理制度具有重要的意義。

從戰(zhàn)國至漢代，銅弩機的結構原理和制作工藝逐步成熟，后世的弩機基本沿襲了這一時期的形制構造。此外，銅郭及輔助瞄準刻度的出現(xiàn)，有效提高了箭矢的射程和命中率，使弩成了兩漢時期最先進的作戰(zhàn)武器之一。