走马灯,是如何实现“灯马走”的?

作者:肖溪树来源:蝌蚪五线谱发布时间:2019-01-29

千年走马灯,有着怎样的传奇……

欢度春节,花灯璀璨!五彩缤纷的花灯营造的红色喜庆气氛,传递着新春红红火火,新年欣欣向荣之意。

走马灯动图

在无边的“灯海”中,那趣味丛生的“走马灯”格外引人注目。“走马灯”作为最具观赏性的花灯之一,走过了极其漫长的岁月。即使在当今,“走马灯”仍然是许多地区的一大灯饰。

无论是在春节,还是元宵节和中秋节,“走马灯”都是不会缺席的!

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制作“走马灯”迎新年(图片:人民网)

“走马灯”是我国的独特发明,大约在11世纪就有关于它的记载。那么,什么是“走马灯”呢? “走马灯”又叫跑马灯、串马灯,一般是指能够旋转的装饰灯,这是我国民间彩灯的一种独特的艺术形式。由于灯的各个面上都绘有古代武将骑马的图画,而在灯转动时这些马就好像在奔跑一样,故而得名。

走马灯

走马灯(图片:naic

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瞧一瞧,这灯咋就这么神奇呢?(图片:zx.meilele)

相传,王安石23岁时去赶考,途中他发现一户人家写在“走马灯”上的半副对联非常有趣——“走马灯,灯马走,灯熄马停步。” 原来这是马家小姐为招婿出的上联,谁能对出下联就与之结为连理。

王安石考完之后火速赶到了回来,幸好那盏“走马灯”还在,于是就用主考官出的“飞虎旗,旗虎飞,旗卷虎藏身”一联应对。

马家小姐连说对得妙,于是这门婚事就算定下了。就在成婚当天,王安石进士及第的消息传来,喜上添喜!

  这虽说是一则轶事,但“走马灯,灯马走,灯熄马停步”一联,的确把“走马灯”诠释得淋漓尽致。那么,“走马灯”为何“灯马走”呢?

在科技尚不发达的古代,人们对走马灯的原理并不清楚,因此被赋予了许多神秘的色彩。据悉,大约在 12 世纪之后,西方人看到中国的“走马灯”,也感到十分惊奇,甚至称其为“神灯”。

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走马灯(图片:huaban

在人们发现了空气对流的原理之后,“走马灯”的秘密才被揭示开来。

“走马灯”的外形多为宫灯状,内有纸轮风车(叶轮)以及剪纸人马等图案。点燃灯里的蜡烛,纸轮风车随之转动,灯屏上就出现了人马追逐的影像。

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走马灯的结构(图片:baijiahao)

走马灯内部动图

走马灯内部动画模拟(图片:sohu)

与近代的燃气轮机一样,“走马灯”也是根据热空气上升产生推力的原理制成的。点燃灯内的蜡烛,被加热的空气,体积膨胀的同时密度减小,在灯筒内徐徐上升。运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动起来。

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走马灯的原理(图片:baijiahao)

“走马灯”工作时将内能转化为动能,在这个过程中,热空气不断上升,下端的冷空气随即补充进来,从而循环往复。所以,只要蜡烛不灭,“走马灯”就会不停地转动。

在人类发现和利用电之前,“走马灯”将蜡烛作为光源和热源。那么,在电气文明高度普及的今天,“走马灯”该用什么作为动力呢?

鉴于蜡烛燃烧存在安全隐患,有些地方曾用白炽灯替代蜡烛。

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用白炽灯泡作为“走马灯”的光源和热源(图片:CCTV7)

你也许会问,使用白炽灯能达到自动旋转的效果吗?这个是没有问题的。

因为白炽灯是发光效率很低的照明电光源,它消耗的电能中大约只有12%-18%可以转化为光能,而绝大部分的电能都是以热能的形式散失了。利用这部分热能产生的上升热空气,足以推动顶部风轮及其转轴上的纸人马一起旋转。

然而,随着白炽灯逐渐被淘汰,新一代的节能照明光源走到前台。由于先进高效的照明光源产热很少,因此用作“走马灯”的热源就显得力不从心了。

那么,“走马灯”的热源又该何去何从呢?还好,现代微电机的发展令人惊喜。既然自动旋转不成问题了,那我们何必还要物色热源呢!

据临沂市郯城县“走马灯”轧制艺人王绍忠介绍,现代工艺的“走马灯”内装有小型电机,通电之后就能让贴有骏马图案的灯罩旋转起来。

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走马灯(图片:CCTV7)

中华民族自古崇尚灯笼,唐代时就已有了盛况空前的灯市。到了宋代,元宵夜的灯市则更是蔚为壮观……“走马灯”作为其中的佼佼者,工艺和设计虽在与时俱进,她带给人们的那份喜庆吉祥的感受却始终未变。

参考文献

【1】中国机械工程学会.《中国机械史-图志卷》,中国科学技术出版社,2014年版。

【2】新华视界.《制作“走马灯”迎新年》,新华社,2019-01-12。

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