中国古代技术发明之大风车

立轴大风车，即立帆风车，是一种旋转轴垂直于地面的风力机械。因其体形巨大，民间也直呼其为大风车。它很可能不晚于南宋时期（12世纪）已作为原动机用于驱动水车。立轴大风车是一项体现中国技术传统的发明，具有两大鲜明的特色：风帆的构造原理与中国传统船帆无异，能够自动调节迎风方向，其原理迥异于西方的卧轴（水平轴）风车；它能为龙骨水车（即翻车）提供原动力，常被用于农田灌溉或盐场汲卤，其设计、制造与使用体现因地制宜的思想。

立轴大风车最为特别之处在于风帆的自动调节功能。它巧妙地借用了中国式船帆的结构与操控方式。风帆升起后，不论风向如何，当风帆转到顺风一边，它自动与风向垂直，受风面积最大；当风帆转到逆风一边时，就自动与风向平行，所受阻力最小。风车可以接受360度任何方向的来风，且不需要增设迎风装置，操控运行便捷、灵活。

立轴大风车采用敞开式设计，无附属房屋建筑。一部大风车高约8米，回转直径约10米，矗立于田间地头或河渠之畔，颇为壮观。它通常包括8面风帆与8根桅杆，1根主轴、1个大齿轮，以及桁架、轴承、滑轮、铁链与绳索等零部件。8面风帆均可独立升降与调节，改变其迎风面积，调整风车转速，受驱动的龙骨水车的功率也随之而变。

传统大风车以木结构为骨干，一般就地取材。多种质地的木料经过备料、下料、加工、组装和现场调试等过程，由技艺高超的木匠加工为功用各异的零部件。此外，轴承、铁钉等零件的制作需铁匠协助，而取材于蒲草的风帆的编制与系挂则是传统家庭式的手工劳作。

中国风能资源丰富，立轴风车及其驱动的龙骨水车是东亚地区体型最大、结构最复杂的传统风力提水机械，曾广泛分布于中国东部沿海，应用于农田灌溉和制盐生产。这项颇具地域特色和技术特征的发明被称赞为“一个具有巨大利益和使用价值的发明”。