刍议战国至汉代弩机的发展及特征

陈利纬

（郑州大学，河南 郑州 450000）

弩是一种由复杂机械结构组成的远射型武器，《武备志·军资乘》卷103记载：“中国之利器曰弓与弩，……唯弩之用为最。”其拥有比弓更加强劲的杀伤力，成为战国至秦汉时期最有威力的武器之一。弩由弩机、弩弓、弩臂三部分组成，《吴越春秋》把弩的特点归纳为“横弓着臂，施机设枢”，其中的“机”与“枢”指的就是关键构件弩机。弩机可以将张弦上箭和瞄准发射分解成两个单独的动作，提高了箭矢的命中率，是古代工程技术的杰出成就之一。

1 弩机的起源

弩是由弓发展而成的武器，其将弓横置于弩臂前端，通过弩机控制弦的回弹。《说文解字》就将“弩”释为“弓有臂者”，因此弩及弩机的出现时间必然晚于弓。三国谯周所著的《古史考》称“黄帝作弩”，把弩的出现时间上溯至远古时代。宋兆麟、何其耀等学者结合纳西、独龙、哈尼等少数民族弩的结构，推测我国新石器时代不少遗址中发现的带孔长条形骨片，可能为原始弩上的扳机①，但这一推论还缺乏直接证据。从《周礼》《战国策》《孙子兵法》《吴越春秋》等古代文献材料来看，弩至迟在春秋时期就广泛运用于战争中。高至善等学者主张弩是春秋时期楚人的发明。②朱凤瀚先生认为铜质弩机约出现于春秋晚期，其前身木弩机的出现时间则应更早。③从考古发掘情况来看，铜弩机的普及是在战国时期，河南、陕西、湖南、四川等大部分地区均有发现。山东曲阜鲁国故城乙组M3、M52墓出土的铜弩机为已知最早的实物例证，其已经具有悬刀、牙、望山等核心部件，表明最迟至战国早期，古人就已掌握铜弩机的制作技术。

2 弩机的结构与功能

弩机是装置于木制弩臂后部的发矢部件，由悬刀、望山、牙、牛、枢及机郭组成（图1）。汉刘熙《释名》中对弩机的各组分有详细解释：“弩，怒也，有势怒也。其柄曰臂，似人臂也；钩弦者曰牙，似齿牙也；牙外曰郭，为牙之规郭也；下曰悬刀，其形然也。合名之曰机，言如机之巧也，亦言如门户之枢机开阖有节也。”从现代机械工程的角度来看，铜弩机中的悬刀就是机构中接收外部给定运动规律的原动件。可以通过向后扣击悬刀，使其以枢轴作圆心转动，起到控制弩机状态的作用。牛和牙作为从动件，是机构中随原动件运动的活动构件，牙的升降可以控制弦的回弹。枢是销连接零件，郭则是起到支承作用的部件，枢和郭共同约束构件的相对运动。

图1 弩机的结构

弩使用时，先拉弦触望山，将其后压。因望山与牙为一体，顺势将牙顶出，弓弦即被牙钩住。牙上升时，两牙连接处相咬合的牛被带起，其下齿与悬刀上端的刻口卡合，使弩机成为稳定的关锁状态。射击时以望山瞄准，扣动悬刀，牛即下滑，牙亦随之下撤，箭矢被弦快速弹射出去。弩较于弓最大的优势在于可以待机而发。使用弓射击时，必须在张弦上箭的同时瞄准，因人的臂力有限，不能持久，故瞄准也十分仓促。而弩可以延迟发射，预先将弦钩于牙上，有充分的时间瞄准目标，有效地提高了射击的命中率。《孙膑兵法》中称弩“发于肩膺之间，杀人百步之外”，正是因为普遍装备了强弩，才使步兵在野战中的作用日趋重要，这也是以步兵为主的野战能够取代传统车战的原因之一。④

早期的弩多为臂张弩，即以手臂之力张弦。这种弩便于集中作战，选择有利时机张弦以待，一声令下，万箭齐发，使敌人猝不及防。《史记·孙子吴起列传》就记载了一则以弩破敌的突出事例。公元前343年，齐魏马陵之战，孙膑令齐军众弩手夹道设伏，趁魏军轻敌冒进之时，突然万弩齐发，使魏军大乱。齐师乘胜追击，大败魏军，主帅庞涓自杀身亡。除臂张弩外，汉代还出现了以脚踏之力拉张的弩，称为“蹶张弩”。唐代颜师古为《汉书·申屠嘉传》中的“蹶张”作注称：“今之弩，以手张者曰臂张，以足踏者曰蹶张。”这种张弦方式提高了臂张弩因臂力限制的有效射程，同时也推动了有郭弩机的出现。铜质弩机装备弩兵器以后，弩的强度有了很大的提升，汉代常用“石”来作为计算弩强度的单位，有一、三、四、五、六、七、八、十等几种。据孙机先生考证，三石弩的有效射程约为189米，四石弩约为252米。⑤战国时期，弩机开始随葬于墓葬之中，置于椁室一侧，或作为装备随战车一起下葬，两汉时期这种葬俗更为流行，随葬弩机是“葬以殊礼”的体现。⑥

3 弩机形制的演变及特征

3.1 郭

郭是弩机的外壳。战国时期的弩机多无郭，将望山、牙、悬刀等部件用枢直接固定在木臂的机槽中。如山东曲阜鲁国故城乙组52号墓（图2∶1）、湖南长沙扫把塘138号墓、河南洛阳中州路战国车马坑⑦（图2∶2）、陕西临潼秦兵马俑1号坑等，所出土的均为无郭弩机。从无郭到有郭是弩机发展过程中的一次重要革新，铜质的郭能承受更强的后掣力，有效增强弩的杀伤力和射程。近年在山西屯留后河19号墓出土了一件有郭弩机⑧（图2∶3），形制上与汉代有郭弩机有明显差异，将铜郭的出现时间上提至战国晚期。两汉弩机多有郭，但在形制上有明显的不同，主要有三种类型。

A型郭，郭面前端收束，呈斜肩状，后端方正，箭槽为单道。A型郭在秦代就已出现，流行于西汉时期，如江苏徐州黑头山刘慎墓弩机⑨（图2∶5）、河南洛阳春都花园小区IM2354西汉墓弩机⑩、河北中山靖王刘胜墓弩机（图2∶10）、安徽肥东县小黄村M5西汉墓弩机⑪、陕西西安南郊西汉晚期墓弩机⑫（图2∶6）等。

B型郭，郭面呈凸形，箭槽为单道或一正二副的三道。这种形制的郭至迟在西汉早期就已出现，如山东淄博西汉齐王墓随葬坑弩机⑬（图2∶7）、江苏徐州黑头山刘慎墓弩机（图2∶9）等。断代为西汉早期的江苏徐州宛朐侯刘 墓弩机⑭（图2∶4），郭面呈凸形，但其前端有明显的收束，恰好呈现出过渡的特征，表明B型郭可能由A型郭发展而来。

C型郭，郭面也呈凸形，前端渐宽，后端增长，箭槽为单道或一正二副的三道。这种形制的郭可能由B型郭发展而来，主要流行于东汉时期，如浙江长兴弩机⑮（图2∶11）、灵宝张湾汉墓弩机⑯（图2∶12）、安徽寿县弩机⑰（图2∶8）等。

3.2 悬刀

悬刀为弩机的击发部件，其功能如同现代枪械的扳机。战国时期，悬刀主要呈细长条状，下端渐窄，有一定的弧度（图2∶1），也有比较方正、上下同宽的长条形（图2∶2）。秦至西汉时期，悬刀的形制出现明显的变化，渐阔渐厚，远牙侧较平直，近牙侧上部弧出或凸出，握手处呈凹弧状（图2∶10）。东汉后，悬刀有增阔增厚的趋势，呈长方形（图2∶12）。此时不少弩机在悬刀下端近牙侧增铸衬垫，有的呈简单的长条状，有的呈渐次加厚的二层台，末端有一或两个圆穿（图2∶8）。这种增铸的二层台衬垫，其造型可能是模仿贴敷的皮革衬垫。山东淄博西汉齐王墓随葬坑出土的弩机（图2∶7），其悬刀上有并列的八个圆穿，作用可能也与包覆的衬垫有关。悬刀上的衬垫可以增加悬刀与手指的接触面积，增大摩擦力，改善扣击时的手感。

图2 战国至汉代的弩机

3.3 望山

望山为弩机复位的触发键，也兼具协助瞄准的作用。战国时期，望山较矮，仅稍高于牙，上端为弧面，呈尖角状（图2∶2、图2∶3）。秦至西汉早期，望山逐渐变高，由尖形变成长方形（图2∶5、图2∶7、图2∶9）。西汉中晚期，望山渐阔渐厚，整体呈现瘦高的长条状，或两侧倾斜的梯形（图2∶6、图2∶10）。东汉以后，望山更加高耸，呈梯形或弧度较小的长条状（图2∶8、图2∶12）。箭在由弩射出后，由于受到地心引力和空气阻力的影响，其运动轨迹会呈抛物线。如以箭镞直接瞄准目标，势必不能准确命中，弩力越强，射程越远，误差也会越大。古人很早就总结了根据勾股法来提高射击精度的经验，即使用望山辅助瞄准，通过调整弩臂上扬的角度，使箭矢呈抛物线轨迹射向目标，有效降低了误差。因此，有的弩机还在望山的侧面增加了刻度，作为射击时判断目标距离的参考，起着现代枪械射击表尺的作用。北宋沈括在《梦溪笔谈》中就曾提及了望山的这一特征：“其望山甚长，望山之侧为小距，如尺之有分寸。原其意，以目注镞端，以望山之度拟之，准其高下，正用算家勾股法也。”目前的考古资料表明，至少在西汉中期，望山上就已经出现刻度，河北保定中山靖王刘胜墓就发现了带有刻度的弩机（图2∶10），其分为五个刻度，每个刻度间又有半度线，比较精密。1976年浙江长兴县出土一件错银铜弩机⑱（图2∶11），其望山上的刻度分为六度又半度，每个刻度又四等分，更为复杂而精密。河北燕下都遗址发现一批铜弩机⑲，其望山上带有乳钉状凸起，推测最迟在战国晚期就已出现用作标识的标尺，可能是协助瞄准技术的早期尝试。

3.4 牙

弩机的牙与望山连铸，形制为一对并排的双齿，主要作用是将弓弦钩住，使用时必须保持牙两侧的弦均衡，才能保证发射的准确性。弩机两牙的连接方式主要有两种：一是在两牙下端与牛咬合处以圆柱体相连，同时作为牛的限位轴；二是在下端柱连接的基础上，在枢孔上方增加弧形面相连。两点连接增强了牙的强度，也降低了钩牙片脱落的风险，战国后逐渐成为主流。

3.5 牛

牛即棘轮，又可称为“钩心”或“机塞”。牛的平面呈凹型，上、下有两个齿，与两牙连接处的圆柱相咬合。在闭锁状态时，牛的下齿顶住悬刀，起着限制牙转动的作用。牛的形制在战国至汉代变化不多，保持了上齿短、下齿长的特征。有的牛会在枢孔处做加厚处理，以增强牛的强度。

3.6 枢

枢又称“枢轴”或“键”，相当于螺栓。弩机有两根枢，其主要作用是将望山、牙、悬刀等构件固定在郭或机槽中，形成一个紧密的整体。枢轴的主体为圆柱形，一端有帽，帽呈圆形、方形、六角形等多种形态，远帽端常开有小孔，通过插入销来防止松脱。战国至汉代弩机的枢从形状看基本属于同一种类型。

3.7 铭文

我国古代兵器的生产有一套严格的管理制度，最常见的方法就是“物勒工名”，即将工匠和监造官吏的姓名刻在器物上，以便管理者检验产品质量和考察工匠的绩效。弩机的刻铭始于战国时期，《贞松堂集古遗文》《三代吉金文存》《周金文存》等均收录有战国时期弩机的刻铭。战国至西汉时期，弩机的刻铭比较简略。陕西宝鸡凤阁岭曾出土一件秦代刻铭弩机，望山上刻有“丞广”二字，“丞”应指弩机的监造官吏，“广”是其名字。东汉时期，弩机铭文的字数增多，内容也更为详细。东汉永元六年考工弩机⑳，郭铭：“永元六年考工所造四石机郭。工袁□作。造工王小，太仆护工掾□、令共、丞霸、掾珍、史咸主。”东汉元初二年中尚方弩机㉑，郭铭：“元初二年四月造作偿边发八石机郭千八百廿四具辈。工史伯。令福、垂游、缘庆、史种、虎晋、猛别监。”刻铭涉及年号、制作单位、弩机强度、工匠、监造官吏等信息，反映了东汉时期兵器生产及管理情况。

4 结论

弩机是弩的发矢部件，最迟至战国早期，铜弩机的制作技术就已成熟。纵观战国至汉代弩机的形制特征，可以总结出其发展演变的脉络。战国时期的弩机多无郭，望山较矮，呈尖角状，悬刀细长。秦至西汉时期，有郭弩机开始流行，郭面呈斜肩或凸形。望山渐高渐厚，出现刻度。悬刀上部多弧凸，握手处多内凹。东汉时期，铜郭多为凸形，望山高耸，悬刀增阔增厚，呈长方形。弩机的刻铭始于战国，东汉时期发展至比较完备的形式，对研究古代兵器生产管理制度具有重要的意义。

从战国至汉代，铜弩机的结构原理和制作工艺逐步成熟，后世的弩机基本沿袭了这一时期的形制构造。此外，铜郭及辅助瞄准刻度的出现，有效提高了箭矢的射程和命中率，使弩成了两汉时期最先进的作战武器之一。