紫禁城修建多为木结构承重,而木材为易燃资料,因此防火十分十分重要。明清时期,紫禁城的救活东西除了云梯、钩子、水桶等传统东西外,还有一种凭借机械效果的“救活枪”,称为激桶。紫禁城里的激桶有两种方式:唧筒和水龙。其间,唧筒在宋朝已得到运用。
唧筒在清宫档案中又被称为“差错激桶”。故宫博物院现藏唧筒多为铜制,呈下粗上细的中空长筒状,由表里套筒、喷水头、支脚、连杆、皮制活塞、阀门等部件组成。内筒被抽出后,整个唧筒的长度可达2米。最里层内筒的顶部固定了喷水头,最外层套筒底部稀有十个小孔,用于汲水。支脚用于架立唧筒。连杆与活塞相连,坐落底部套筒内,用于吸水及喷水。阀门一般有两个,为铜片或软皮,别离操控进水和出水。唧筒往往与水桶合作运用。修建失火时,救火人员将唧筒支脚打开,立在水桶中,并将外套筒底部置于水中,将喷水头对准火点,经过手动前后推拉底部内筒,使其带动活塞往复运动。活塞前行使得筒内的气体体积增大,气压小于水压,进水阀门开,水由底部套筒中的小孔吸入;活塞后走使得筒内的气体体积减小,气压大于大气压,出水阀门开,水由喷水头射出。唧筒每装一次水就能够运用一次,射程可达20米,但出水量小。唧筒的长处是便于带着,单人即可操作。
水龙在清宫档案中被称为“西洋激桶”,且在清中期起,逐步替代了唧筒。如我国榜首历史档案收藏《内务府堂呈稿》载有:嘉庆二十年(1815年)六月初五宫内各等处安设西洋激桶三十一架,叉(岔)子激桶一架,合计三十二架。故宫博物院现藏清宫内务府造办处制作的水龙模型,是其时成批制作水龙前的小样。水龙在构造上主要由水箱体、铜缸、活塞、阀门、铁杆、压梁、将军柱、出水管等构件组成。其间,水箱体相当于水龙的外壳,且底部有抬杠,便于转移。铜缸为圆柱形,共四个,均坐落水箱体内,相互间有软管及阀门相连;两个铜缸用于存水,另两个铜缸内有活塞,用于吸水。活塞由圆形铜块与数层软皮揉捏而成。活塞被固定在一根竖向铁杆端部,而铁杆的另一端则与压梁固定。压梁为一根长木梁,功用相当于人力揉捏活塞的杠杆。将军柱坐落水箱体中部方位,底部与水箱体固定,顶部与压梁铰接衔接,相当于杠杆的支点。出水管坐落将军柱周围,为竖向铜管,管底有软管与吸水缸相连,管顶可再接自在滚动的水平管,以利于向各个方向喷水。
水龙的出水原理与唧筒相同,即经过活塞往复运动来吸水与喷水。但是,水龙的便利性、科学性及机械化程度更高。唧筒活塞的受控方向为前后向,救火人员重复操作后手部简单疲惫;而水龙活塞的受控方向为上下向,不只便于救火人员操作,并且可凭借人体分量发生更大的下压力。唧筒仅能单人操作,发生的出水力小;水龙可多人操控压梁两头操作,发生的出水力大。唧筒经过手动直接推拉活塞,操作规模小;水龙则经过杠杆直接操控活塞,操作规模大。唧筒的出水力为手动推拉力直接发生,仅与推拉力相关;水龙的出水力由杠杆的力矩平衡发生,不只与手动力成正比,并且与力臂严密相关。手动力的效果方位坐落压梁端部,间隔支点长,因此效果力臂长;与活塞相连的铁杆坐落支点邻近,因此出水力臂很小。此外,唧筒仅能单向喷水,水龙则能够向各个方向喷水。《远西奇器图说》点评水龙(水铳)为“火力正胜,人不行近,但有此器,则五六人可代数百人之用,又不空费一滴之水,不拘多高、多远,皆可立到”,可阐明其优越性。
(作者系故宫博物院研究馆员)共享文娱频道精选进入文娱频道阅览引荐抢手图片进入图片频道精彩视频进入视频频道