古代发明:水排

中国古代总是不缺乏好的发明和资深的发明家，有些发明甚至沿用至今，生活中最常见的应该就是"水排"这个工具了，和我们的日常生活息息相关，那古代发明家又是怎么发明水排的呢？

据历史记载，发明水排的是个叫"杜诗"的东汉发明家，也是位东汉官员，光武帝时，为侍御史。

建武七年（公元31年），任南阳太守时，创造水排（也就是水力鼓风机），这个水排是以水力传动机械，使皮制的鼓风囊连续开合，将空气送入冶铁炉，铸造农具，用力少而见效多，如今某些地方也还在沿用。

王帧《农书》对此发明过程进行了详细记载：

"其制，当选湍流之侧，架木立铀，作二卧轮；用水激下轮。则上轮所用弦通缴轮前旋鼓，棹枝一侧随转。其棹枝所贯行桄而推挽卧铀左右攀耳，以及排前直木，则排随来去， 揙冶甚速，过于人力。"

杜诗水排图

这段原籍的意思是：做水排，首先选择湍急的河流的岸边，架起木架，在木架上直立一个转轴，上下两端各安装一个大型卧轮，在下卧轮（水轮）的轮轴四周装有叶板，承受水流，是把水力转变为机械转动的装置。

然后，在上卧轮的前面装一鼓形的小轮（"旋鼓"），与上卧轮用 "弦索"相联（相当于传送皮带）。

最后，在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄，曲柄上再安装一个可以摆动的连杆，连杆的另一端与卧轴上的一个"攀耳"相联，卧轴上的另一个攀耳和盘扇间安装一根"直木"（相当于往复杆）。

这样，当水流冲击下卧轮时，就带动上卧轮旋转。由于上卧轮和鼓形小轮之间有弦索相连，因此上卧轮旋转一周，可使鼓形小轮旋转几周，鼓形小轮的旋转又带动顶端的曲柄旋转，这就使得和它相连的连杆运动，连杆又通过攀耳和卧轴带动直木往复运动，使排扇一启一闭，进行鼓风。

乡村水排图

最初的鼓风设备叫人排，用人力鼓动。继而用畜力鼓动，因多用马，所以也叫马排。直到杜诗时改用水力鼓动，称水排。从人力到畜力再到自然力，由此可见古代发明家对自然生物界的认识和利用程度愈来愈成熟。

他还主持修治陂池，广开田池，使郡内富庶起来。有"杜母"之称。

南阳人称赞说："前有召父（召信臣），后有杜母"。

不仅如此，水排是中国古代汉族劳动人民的一项伟大的发明，是机械工程史上的一大发明，约早于欧洲一千多年，这是作为一个炎黄子孙理应骄傲的地方。