В старинных книгах мы находим и упоминания о Чжоу Гуне, создавшем такую же «тележку, указывавшую направление на юг», еще три тысячи лет назад, когда он провожал одного из вождей южного племени, возвращавшегося к себе на юг.
Есть также указание на то, что такой оригинальной конструкции «компас», устанавливаемый на повозке, был изобретен великим китайским ученым Чжан Хэном, жившим в эпоху Хань. Правда, подтвердить это указание надежными историческими документами мы не можем, так как к настоящему времени они утеряны. Зато совершенно достоверно известно, что в эпоху Троецарствия (начало III века) такой механизм уже действительно существовал. Мы знаем, что он был построен механиком Ма Цзюнем, хотя подробные описания этого механизма до нас не дошли. Многие пытались впоследствии воссоздать его, но безуспешно. Лишь Цзу Чун-чжи, живший в эпоху Северных и Южных династий (IV?VI века), восстановил это устройство по найденному кузову.
Такие же тележки-«компасы» были созданы в эпоху Сун, согласно имеющимся записям, механиками Янь Су в 1027 году и У Дэ-жэнем в 1107 году. Подробное описание и история двух этих механизмов содержатся в летописях того периода.
В конструкции таких тележек был использован принцип системы зубчатых передач, так называемый зубчатый привод. Независимо от направления вращения колес повозки (машины-двигателя) смонтированная на ней фигура человека всегда указывала вытянутой рукой на юг. О габаритах колесницы можно судить хотя бы по тому, что высота одних колес равнялась 6 чи [25]. Кузов был разукрашен изображениями зеленых драконов, белых тигров и пестрых птиц. С четырех углов кузова колесницы свешивались мешочки для ароматических благовоний. Колесницу тащили несколько лошадей. При императорском выезде эта колесница двигалась в самом авангарде императорского поезда.
Фигура человека укреплялась на оси горизонтально смонтированного колеса, служившего как бы дном кузова. Горизонтальное колесо через систему шестеренок соединялось с колесами тележки. При повороте, скажем, на 90° влево усилия от хода правого колеса передавались через сложную и остроумную систему зубчатых передач на горизонтальное колесо так, что оно соответственно поворачивалось тоже на 90°, но только вправо. Таким образом, в конечном результате фигура, сохраняя стабильное положение, все равно указывала своей вытянутой рукой на юг.
Конструкция компаса, установленного на повозке, до сих пор изучается учеными. На эту тему написано за последние десятилетия немало статей китайских и иностранных специалистов. В 1947 году один из английских специалистов, исследовав взаимодействие зубчатых передач в колеснице-«компасе», пришел к выводу, что вся система зубчатого привода и само отношение условных скоростей передачи вращения, осуществляемой зубчатым зацеплением этого оригинального компаса, говорит о том, что более тысячи лет назад в Китае использовали принципы, ставшие известными в Европе лишь в последние шестьдесят лет.
Тот же принцип зубчатого зацепления был положен в основу созданной в эпоху Цзинь (III–V века) искусной конструкции первого в мире прибора для измерения расстояния. «Отсчитав» одно ли (576 метров) пути, деревянный человек на колеснице бил в барабан, а через каждые 10 ли ? ударял в колокол. Таким образом, 1 600 лет назад в Китае уже существовал прибор, действующий наподобие спидометров, устанавливаемых в наше время на автомобилях. Принцип его действия заключался в общих чертах в следующем: числу полных оборотов колес этой повозки на протяжении одного ли пути соответствовал один оборот рабочей шестерни, которая поворачивала фигуру «счетчика», бившего при этом в барабан. Полному обороту другой шестерни, поворачивавшей «счетчик» таким образом, что тот ударял в колокол, соответствовало число полных оборотов колес повозки на протяжении 10 ли пути.
Кстати, о самих колесах. На керамике, относящейся к периоду патриархальной династии родовых и племенных вождей Ся [26], отчетливо видно изображение колес повозки. Говорят, что на мысль о колесе людей натолкнуло зрелище шаров сухой полыни, гонимых ветром. Очевидно, еще, три-четыре тысячи лет назад в Китае была построена первая в мире колесная повозка. В эпоху Шан (XVIII–XII века до н. э.) в Китае существовала уже специальность «колесника» и отрасль ремесла, занимавшаяся исключительно изготовлением колес[27].
Начиная с эпохи Чжоу, то есть с 1142 года до н, з., в Китае уже имелись разные виды «колесных повозок» — «юй» («повозка»), «нянь» («ручная повозка») ?обычные транспортные средства, распространенные в народе, роскошные, покрытые лаком дорожные экипажи («лучэ») и боевые колесницы («чун-чэ») высших военных и гражданских чинов[28].
26
Династия Ся, по преданиям, первая китайская династия, управлявшая страной с XXIII по XVIII век до н. э. (2205–1766 годы до н. э.). Однако историческая наука не располагает о ней сколько-нибудь достоверными сведениями.
27
Судя по самой форме написания иероглифа «чэ» ? «повозка» — в 1400–1100 годах до н. э., можно сделать вывод, что конструкция колесной повозки тех времен (иероглиф изображает двуколку) была вполне законченной. Речь идет уже не о «катке» ?круглом брусе, подкладываемом под передвигаемый груз, а о насаживаемом на ось колесе. В то время в Китае уже применялись спицевые (а не дисковые) колеса Об этом на основании материалов исследований пишет современный китайский ученый Хуан Си-кай в работе «Основы механики».
28
Существуют записи том, что в эпоху Хань для предотвращения износа ступицу колеса и ось стали изготовлять из железа и меди. Тростниковые шины надевались на колеса экипажей для уменьшения тряски.