原文
予伯兄善射,自能为弓。其弓有六善:一者性体少而劲,二者和而有力,三者久射力不屈,四者寒暑力一,五者弦声清实,六者一张便正。凡弓性体少则易张而寿,但患其不劲。欲其劲者,妙在治筋。凡筋生长一尺,干则减半,以胶汤濡而梳之,复长一尺,然后用,则筋力已尽,无复伸弛。又揉其材令仰,然后傅角与筋。此两法所以为筋也。凡弓节短则和而虚(虚谓挽过吻则无力),节长则健而柱。(柱谓挽过吻则木强而不来。节谓把梢裨木,长则柱,短则虚)。节若得中则和而有力,仍弦声清实。凡弓初射与天寒,则劲强而难挽;射久、天暑,则弱而不胜矢。此胶之为病也。凡胶欲薄而筋力尽,强弱任筋而不任胶,此所以射久力不屈、寒暑力一也。弓所以为正者,材也。相材之法视其理,其理不因矫揉而直中绳,则张而不跛。此弓人之所当知也。
译文
我大哥擅长射箭,自己也能够造弓。他造的弓有六个优点:第一,弓体轻巧而强劲;第二,开弓容易而有力;第三,多次发射,弓力不减弱;第四,天寒暑热,弓力始终一致;第五,射箭时弦声清脆、坚实;第六,开弓时弓体正,不偏斜。
一般说来,弓体轻巧就容易拉开而且寿命长,只是怕弓力不强劲。要想弓力刚劲,关键在于整治筋。大凡生筋长一尺,干了就缩短一半,用胶液浸泡而后梳理直,又恢复到一尺,然后再使用,那么筋力就已经涨到了尽头,不会再伸长松弛了。又揉制做弓的木材,使它向开弓相反的方向仰曲,然后在上面黏结上角和筋。这是整治筋的两个方法。
大凡弓的把手短,那么开弓就容易,但弹力小(这是说拉开弓弦超过射箭人的嘴唇部位,但是缺乏弹力)。弓的'把手长,那么弓就硬,但很难拉开(这是指将弓拉开超过射箭人的嘴唇部位,但是弓臂木材很强硬而不顺势弯曲。弓节是指弓臂上安装的衬木,弓的把手长就很难开弓,把手短就缺少弹力)。弓节如果长短适中,那么开弓就容易而又有力,而且弦声清脆质实。
凡是弓刚开始使用或是在天冷的时候,弓就很强劲而难以拉开,使用久了和在天热的时候,弓力就弱,箭也射不远。这是胶造成的弊病。大凡胶要涂得薄而筋力要涨尽,弓力的强弱依靠筋而不依靠胶。这是弓久射而力量不减弱、寒暑变化而弓力始终一致的原因。
弓体端正而不歪斜是由木材决定的。选择木材的方法是看它的纹理,它的纹理不经过矫正揉制而原来就是直的,那么开弓就不会歪斜。这些道理是制弓的人应当知道的。
鉴赏
弓在我国历史上长期作为主要的远射兵器,古人极为重视弓的制作,积累了一套完整的造弓理论。沈括从材料和工艺方面评价弓的“六善”,对此作出了精辟的论述。 材料的选择上,制弓的材料需要“性体少而劲”,即要求材料质量轻而强度高。在现代材料力学中,这是一个应当优先考虑的原则。
制作工艺方面,沈括强调角筋、干材的整治。角筋要用胶液多次浸泡,使它“无复伸弛”,不再产生残余变形;干材则需要反复揉制,使其承受反方向的作用力。这一过程也就是对材料施加预应力作用,让它们产生抗拉力,符合现代结构力学原理的。
沈括所概括的制弓经验几乎每一条都蕴含着深刻的科学道理,为后代的兵器制造提供了理论上的依据。
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