張衡的諸多發明
張衡(公元78年-139年)，字平子，南陽西鄂(今河南南陽市石橋鎮)人，漢族，中國東漢時期偉大的天文學家，為中國天文學、機械技術、地震學的發展作出了不可磨滅的貢獻。張衡是東漢中期渾天說的代表人物之一。下面是學習啦小編為你整理的張衡的諸多發明，希望對你有用!
張衡的發明
公元132年(陽嘉元年)，張衡在太史令任上發明了最早的地動儀，稱為候風地動儀。據《后漢書·張衡傳》記載:地動儀用精銅鑄成，圓徑八尺，頂蓋突起，形如酒樽，用篆文山龜鳥獸的形象裝飾。中有大柱，傍行八道，安關閉發動之機。它有八個方位，每個方位上均有一條口含銅珠的龍，在每條龍的下方都有一只蟾蜍與其對應。任何一方如有地震發生，該方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中，由此便可測出發生地震的方向。經過試驗，與所設制，符合如神，自從有書籍記載以來，是沒有過的。曾經一龍機發，地不覺動，雒陽的學者都責怪不足信，幾天之后，送信人來了，果然在隴西地發生地震，眾人于是都服其神妙。自此之后，朝廷就令史官記載地動發生的地方。
關于地動儀的結構，流行的有兩個版本:王振鐸模型，即"都柱"是一個類似倒置酒瓶狀的圓柱體，控制龍口的機關在"都柱"周圍。這一種模型已被基本否定。 另一種模型由地震局馮銳提出，即"都柱"是懸垂擺(見袁宏《后漢紀》)，擺下方有一個小球，球位于"米"字形滑道交匯處(即《后漢書·張衡傳》中所說的"關")，地震時，"都柱"撥動小球，小球擊發控制龍口的機關，使龍口張開。另外，馮銳模型還把蟾蜍由面向樽體改為背向樽體并充當儀器的腳。該模型經模擬測試，結果與歷史記載吻合。
世界上地震頻繁，但真正能用儀器來觀測地震，在國外，是19世紀以后的事。候風地動儀是世界上的地震儀之祖。雖然它的功能尚只限于測知震中的大概方位，但它卻超越了世界科技的發展約1800年。
漏水轉渾天儀是一種水運渾象。用一個直徑四尺多的銅球，球上刻有二十八宿、中外星官以及黃赤道、南北極、二十四節氣、恒顯圈、恒隱圈等，成一渾象，再用一套轉動機械，把渾象和漏壺結合起來。以漏壺流水控制渾象，使它與天球同步轉動，以顯示星空的周日視運動，如恒星的出沒和中天等。它還有一個附屬機構即瑞輪冥菜，是一種機械日歷，由傳動裝置和渾象相連，從每月初一起，每天生一葉片;月半后每天落一葉片。它所用的兩級漏壺是現今所知最早的關于兩級漏壺的記載。
張衡在創作了渾天儀之后曾寫過一篇文章。此文全文已佚。只是在梁代劉昭注《后漢書·律歷志》時作了大段引述而使之傳世。劉昭注中把這段文字標題為《張衡渾儀》。稱之為"渾儀"可能是劉昭所作的一種簡化。在古代，儀器的定名并不嚴格。雖然后世將"渾儀"一詞規范為專指觀測儀器，但在隋、唐以前，"渾儀"也可用于表演儀器。
瑞輪莢是張衡別出心裁創造的自動日歷，它模仿神話中奇樹蓂莢的特征，靠流水作用，從每月初一開始，一天出現一片葉子，到滿月出齊15片，然后每天再收起一片，到月末為止，循環開合。這個神話曲折地反映了堯帝時天文歷法的進步。張衡的機械裝置就是在這個神話的啟發下發明的。聽謂"隨月盈虛，依歷開落"，其作用就相當于現今鐘表中的日期顯示。
張衡制造的指南車利用機械原理和齒輪的傳動作用，由一輛雙輪獨轅車組成。車箱內用一種能自動離合的齒輪系統，車箱外殼上層置一木刻仙人，無論車子朝哪個方向轉動，木人伸出的臂都指向南方。
張衡創造的計里鼓車是用以計算里程的機械。據《古今注》記載:"記里車，車為二層，皆有木人，行一里下層擊鼓，行十里上層擊鐲"。記里鼓車與指南車制造方法相同，所利用的差速齒輪原理，早于西方1800多年。
張衡制作獨飛木雕，是模仿鳥類高空翱翔的滑翔翼型設計。
張衡也研究過地理學，根據他研究和考察的心得，畫過一幅地形圖。唐張彥遠《歷代名畫記》卷三云:"衡嘗作地形圖，至唐猶存。"
張衡的機械發明
張衡掌握高明的機械技術，據傳他當時還制做過兩件神奇的器物。一件是有三個輪子的機械，可以自轉;一件是一只木雕，能在天上飛翔。
關于木雕，《墨子· 魯問》就有記載:"公輸子削竹木以為鵲。成而飛之，三日不下。"《列子·湯問》和《韓非子·外儲說》都記載說，墨子本人也造過能飛的木鳶。這些木鵲或木鳶大概是一種鳥狀的風箏。不可能是其他裝有動力機的、如今日飛機之類的飛行器。因為當時還不可能有連續運行一日乃至三日之久的動力機。張衡的木雕，大概也是一種風箏。不過，北宋類書《太平御覽·工藝部九》引《文士傳》中一段記載說:"張衡嘗作木鳥，假以羽翮，腹中施機，能飛數里。"這里說到"腹中施機"，而且"能飛數里"，因此，過去有的作者認為是一種飛機類的飛行器。但裝在飛行器上的動力機必須重量足夠輕而馬力足夠大，并且還要求飛行器本身具有一定的適宜起飛上升的形狀等等，這些條件在張衡時代沒有一條是能做得到的。所以，張衡的木雕即使真的"腹中施機"，那么，這種機也不會是動力機，而是一種裝在風箏上用線控制飛行的操縱機構。
關于三個輪子可以自轉的機械，古來就有不同意見。南宋學者王應麟認為是一種記里鼓車。這種車利用一組齒輪系把大車轉動時車軸的運動傳遞到一個木人的手臂上，使它過一里路時敲一下鼓。這個設想看來不大符合"三輪可使自轉"的意思。敲鼓的動作一般是不當作轉動看的。另一種意見則認為是一種指南車。清代王先謙《后漢書集解·張衡傳》中引《宋書 ·禮志》:"指南車，其始周公作，張衡始復創造"(按:這是《宋書·禮志》的摘引，實非原文)。因此，指南車的形象更符合于"自轉"的用詞，因為不管下面輪子怎么轉，車上的人只見到指南車木人的手指在自動地轉向南方。
總之，張衡在機械技術方面非常高明。《太平御覽· 工藝部九》引晉代葛洪《抱樸子》:"木圣:張衡、馬鈞是也。"高似孫的《緯略》也說"張衡、馬忠號'木圣'。"