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- 第四章手工业技术及有关的工程
第六节机械
清代在农业、纺织、矿冶、交通运输、建筑、军事等方面所普遍采用的仍然是传统机械，但在某些方面有所发展。例如纺织机械就已达到很高水平，其中最有代表性的是张力自控式多锭纺纱车。这种纺车上的牵伸机构和加压装置都是很重要的发明。又如周庆云《盐法通志》所载：“风车者，借风力回转以为用也，车凡高二丈余，直径二丈六尺许。上安布帆八叶，以受八风。中贯木轴，附设平行齿轮。帆动轴转，激动平齿轮，与水车之立齿轮相搏，则水车腹页周旋，引水而上。此制始于安凤官滩，用之以起水也。”这种立帆式风轮，是我国沿海产盐区用以提升海水的机械，是根据古代风车和船帆原理设计出来的。它的特点在于不受风向改变的影响，即无论风向如何，风轮总是朝同一个方向旋转。这是一项构思巧妙的发明。
此外，在十七世纪以后西方传入的机械仪器的启发和激励下，我国一些科学家对其“轮捩机轴之学”深感兴趣，并且独立作出了许多新的发明，其中尤以光学仪器的研制更为突出。如清初黄履庄曾制成龙尾车（汲水机械），自动驱暑扇（自动风扇）和许多光学仪器；郑复光在《镜镜詅痴》中对各种光学仪器作了相当全面的介绍；邹伯奇独立发明了照相机；道光年间科学家黄履庆创造性地把取景器和千里镜（望远镜）结合起来，能摄数里之外之影，历历如绘，实际上已是天文照相机的雏形。
鸦片战争前后，我国已开始研究和仿制西方机床、蒸汽机、内燃机、船舶、纺织机械和农业机械等。如丁拱辰（1800—1875）对蒸汽机、蒸汽机车和蒸汽机船进行了早期的系统研究①。他精通数理，擅长机械制造。1831—1841年间，他先后制作了机车模型和轮船模型，这是中国机械史和交通史上很有意义的一件事。他制造的直立双作往复式小机车，长1尺9寸，阔9寸，可载重30余斤，其锅炉、蒸汽机全为铜质，这是中国第一台火车头雏形。1841年，他写成《演炮图说辑要》，其中的《西洋火轮车、火轮船图说》，为中国自著的第一部关于蒸汽机、机车和轮船的著作。此外，魏源、龚振麟、郑复光等人也对蒸汽机等西方机械进行了介绍和研究，扩大了西方机械的影响。如1840年鸦片战争爆发后英军入侵舟山时，龚振麟见到英军用蒸汽机驱动的火轮，于是他参考林则徐提供的《车轮船图》进行仿制，先用人力驱动叶轮，在湖中试航成功，后又制成更大的舰只，可在海洋中行驶。1841年春，龚振麟又把只能直击的旧式炮架改成能上下左右改变射击角度和方位的新式炮架和炮车。这种新式炮车灵巧坚固，富有成效。
①王锦光、闻人军：《中国早期蒸汽机和火轮船的研制》，载《中国科技史料》1981年第2期。