1982年中国风力资源调查时，调查职员在盐城市阜宁县沟墩的盐田中创造有一台已经破坏无法运转的立帆式大风车，该风车为流传至今的末了一台大风车。2004年，中国科学院自然科学史研究所和南台科技大学的互助者正式商定风车复原制作操持，并终极于2006年7月在江苏射阳县海河镇制成一架大风车和一架龙骨车。近期，由山东科学技能出版社出版的《中国立帆式大风车的复原》即呈现了这次大风车的研制。
图1 复原的中国立轴式风力龙骨水车实景图
自12世纪以来，大风车技能的发展日趋看重日常制造、掩护和利用。大风车整座机器的构造相称简洁、稳固，可以说是多一杆则嫌累赘，少一杆则不稳，却又不至于崩塌。而且它也能根据当地的地理环境和气候风场，发展出适当尺寸规模的风力龙骨水车，成为一种全机器化的提水机器。正由于它能不用人力地办理农田灌溉和盐田提水问题，在有充分风源的地方，随意马虎推广和遍及，并在当地形成一个家当，如苏北地区，大大影响了公民的生活，以是大风车不仅代表一种技能，也代表一种文化。
大风车代表一种技能
立帆式大风车及其驱动的龙骨水车所形成的立轴式风力龙骨水车技能（简称大风车技能）是中国传统灌溉技能的集大成者，可以反响出中国古代技能的一些特点，包含技能的创新性和综合性，以及技能的适用性（因时制宜）和广泛性（一器多用）。
1.技能的创新性——龙骨水车的风力利用技能
龙骨水车之以是能够遍及与推广，除了其灌溉能力强，紧张在于其链条传动的动力因此旋转运动办法输入，随意马虎利用不同的动力源，故能衍生不同动力的龙骨水车形式，从拔车、踏车、牛转翻车、水转翻车，以及风力翻车，都是在技能上不断地创新。个中，在风力利用的设计与技能上，其创新超越以往，紧张在于其能够战胜和操控风之大小与方向的捉摸不定。因此，大风车的技能创新表示在两个方面，一是自动迎风设计，二是转速掌握设计。下面分别阐述。
（1）自动迎风的设计。
如何掌控风向的变革，是设计风车所要面临的一个关键技能问题。
相较于同时期同样有着悠久历史的荷兰卧轴式风车，立帆式大风车有自身的特点和上风。而荷兰风车安装在塔身的顶篷上，可以用长杆操控旋转顶篷。如果风向改变，则由人力推动长杆以迁徙改变顶篷，使得风叶能四面迎风。中国立帆式大风车的设计无论是风从哪个方向吹来或风向的任意转变，都能使风帆主动田主动迎风。这与立帆式大风车的风轮设计和八面帆的摆置有关。
风轮的设计。立帆式大风车的风帆技能来自中国的船帆工艺，但大风车的风帆在迎风的功能上比船帆更有所创新。这个创新便是立帆式大风车具有八棱柱状的框架构造的风轮设计（图2）。即将中国船帆的设计与工艺，利用到大风车的风轮上，以达到自动迎风的功能。正所谓“大将军八面威风，小桅子随风迁徙改变，上戴帽子下立针”。
图2 装置中的立帆式大风车
风帆的摆置。桅子上的风帆之以是能随风迁徙改变，自动迎风受力，是由于每张帆以桅绳套在桅子上，并以桅子为轴分发展边和短边，帆脚索系在其长边的篷竹端，另一端则系在邻边的桅子和剪上。每张风帆在顺风时其帆脚索受力拉直，使全体风帆迎风受力，以产生扭矩。当风帆初转入逆风时它仍有受力，之后风帆则与风向平行，以减少受风面积和阻力。故无论风从哪个方向吹来，风帆在风轮旋转半圈以上的行程里都能自动迎风受力，推动大风车旋转。
（2）转速掌握的设计。
大风车可视风力大小，通过调度升降升帆索和收放帆脚索来调节帆的高低与帆的受力角度，改变帆的受风面积，让风车保持在安全范围内运转。若风力过大，应停滞利用。否则，转速超过风车及水车的容许上限值时，全体大风车系统将会严重受损。立帆式大风车转速掌握设计分述如下。
帆脚索。利用帆脚索的是非可掌握风帆的受力角度，改变受风面积。根据我们的复原剖析可知，当风帆与柭担夹角为18度时（帆长边未过柭担）的全体运转过程产生的扭矩最大。因此，帆脚索太长或太短都会使风车转速变慢。
升帆索。风帆高度是利用系在升帆索上的挂绳套在柭担外端来固定，若要调度风帆高度，则只要将挂绳沿着升帆索向下或向上调度并系紧即可，这样便随意马虎掌握风帆的受风面积，亦即所谓“微风则全张之，疾风则半张之”。
停车设计。若风车运转过快或涌现安全问题欲急停车时，操作职员可以站在大风车外环的定点，将挂绳拔离柭担，风帆将逐一落下，大风车便能立即减速，并逐步停下来。
2.技能的综合性
大风车技能的综合性表现在制造、机器及动力等方面。
（1）制造的综合性。
大风车制作技能紧张是木作技能，亦包含铁件的铸造和铸造、绞线制作，还有草绳和风篷的编织、布帆的裁缝及组装技能。个中，组装技能又包含立车心时的力学事理的运用技能、立桅子的吊杆运用及全体风轮组装工序的设计。
（2）机器的综合性。
大风车本身便是综合性高的机器系统，须要进行构造设计，配置多种轴承和传动机构，以及利用各种联结办法。例如，大风车的旋转轴领情势有三，即公转和母转的顶针轴承、车心轴套与将军帽的滑动轴承、钏与游子的曲面轴承。大风车还有各种传动机构，如大齿轮和旱拨的齿轮传动，跨轴的轴传动，龙骨与水拨、杌掇子的链条传动，用于风帆升降的（升帆索和提头的铃铛）绳索滑轮机构。再者，大风车也利用了许多种联结办法，如木作的榫卯构造（如车辋）、铁件的钩接（如柭担内端铁钩与撬盘、撑心的铁钩与花盘、大缆的铁钩与将军帽的铁闩子）、铁丝的捆绑（如软吊与金刚镯、铁丝与将军帽的铁闩子和天扁担）、草绳的结绳（如篷帆之驾绳、桅绳、各种草绳的结绳）。
（3）动力的综合性。
立轴式风力龙骨水车紧张动力来源是风能，若无风或风力不敷，亦须有可以利用水牛等畜力或人力来驱动的设计。尤其是吊柭担的设计须供应安置水牛的空间，让水牛可以在大风车内拉动柭担。大风车也要考虑单人可以直接推动柭担或多人同时推动的实际情形。这种同时保有风力、畜力和人力等三种动力输入的设计是一种精品。
3.因时制宜
“因时制宜”也是大风车技能表示出的一个特点，这一特点险些贯穿了立轴式风力龙骨水车全体制作和利用的过程，涉及就地取材、季风盛行及河渠密布等情形，分述如下。
（1）就地取材。
本次复原大风车与其龙骨水车的哀求因此“原汁原味”的传统材料来制作。材料包含杉木与桑木、蒲草和稻草，以及其他材料如竹、柳木……实在它们都是取用当地成长且材料特性得当的材料。
在苏北制作大风车与水车的紧张木料是杉木与桑木，因早期这两种木材在当地随意马虎取得。在本次复原旱拨和水拨等轮毂所用尺寸较大的桑木原材购得不易，但20世纪50年代前，桑树在苏北尤其是里下河地区,处处可见。事实上，自秦汉以来栽桑养蚕已成为江苏田舍的主要副业，到清代里下河地区的蚕桑生产更发达，是扬州、高邮丝绸质料的产地。古人在房前屋后常栽种桑树、梓树，正是以“故里”代指家乡的由来。故在古代的农桑社会，这种制作大风车所须要干径大且树龄五六十年以上的桑木是比较随意马虎找到的。
本次复原的大风车风帆先是用布料制成的，而在苏北人的传说中，只有三国期间的刘备才用布来制作风帆，这个说法表示出在当地人眼中，用布做风帆是何等奢侈。更确切地说，喷鼻香蒲草才是制作风帆材料更好、更符合地域特色的选择，故以往用来做风帆的材料紧张是喷鼻香蒲草和稻草。稻草是制作草绳的质料。江苏太湖、里下河地区历来都是中国著名的稻米产区，稻草随手可得。
喷鼻香蒲草（图3）是多年生宿根性沼泽草本植物，在苏北地方的湖岸、河滩、渠旁、沼泽地等水边，常成丛成片成长。植株一样平常高2m旁边，有的高达3m以上。茎圆柱形，直立，质硬，中实且轻。叶扁平带状，长可达2m，宽2～3cm，光滑无毛，非常适宜用来制作风帆。
图3 喷鼻香蒲草
喷鼻香蒲草成熟在深秋期间，正值苏北的农闲时节，此时也是大风车掩护整修或制造的期间。田舍在这段农闲期间，对喷鼻香蒲草进行采收、去根及除泥，晾晒数日，待茎叶不潮不脆即可利用。晒干后，它可用草绳编织成篷帆。编织方法与织席类似，喷鼻香蒲草为纬线，经线则用草绳，便于高下升降和折叠。
（2）季风盛行。
苏北在夏季盛行东南季风，冬季则是东北季风。里下河地区年均匀风速约为2.7m/s，而滨海地区年均匀风速为5.3m/s旁边,故根据当地风力资源可制作高8m、直径10m的大风车，并用8张长4.5m、宽2m的篷帆，或长4m、宽2m的布帆来合营。这样尺寸大小的大风车以当地风力资源，在农田地区至少可以带动1台龙骨水车，而在滨海盐田地区则可以带动2台龙骨水车。
《盐法通志》卷三十六载曰：“一风车能使动两水车。譬如，风车平齿轮居中，驭驶两水车竖齿往来相承，一车吸引外沟水，一车吸引由汪子流于各沟内未成卤之水。”一台龙骨水车置于引水沟上，当潮涨时，海水涌进引水沟，龙骨水车将大量海水抽进汪子（蓄水区）。另一台龙骨水车置于导水沟上，可将汪子内经由阳光照射的蒸发而成的含有盐分的海水（盐度5%）引入导水沟，送进蒸发池。根据当地的景象和风力条件，大风车是适宜当地的技能。
（3）河渠密布。
苏北，特殊是里下河地区，阵势低洼，地下水位高，湖荡相连，水网稠密，曾是苏北淡池塘沼湿地最集等分布的区域之一。在1980年之前，该地区的农业活动常利用龙骨水车进行引水和排水的事情，而大风车的利用大大地办理了农业发展最关键的问题——灌溉。
4.一器多用
“一器多用”是一种范例的古代技能特色，而龙骨水车便是这样一个代表，其功能紧张有：农业灌溉，用于农田抗旱与高田提灌；打消积水，用于排涝、低田排水；水利用途，用于从人工渠道取水以通运河；盐业抽水，用来抽取海水以晒盐。在我国沿海盐场，以及江苏太湖和里下河地区更是利用大风车技能于龙骨水车上，使此种立帆式风力龙骨水车更有效率地利用在不同的场景中，故其“一器多用”的特性和功能更加彰显。
大风车代表一种文化
传统技能，除工艺本身外每每还包含民俗、崇奉等文化内容。大风车的文化包含渔民的生活习俗与帆船文化、性别分工与传宗接代的性别文化，以及家当化的灌溉文化。
1.帆船文化衍生至风车文化
大风车的风帆设计源自船帆工艺，故帆船文化也影响了大风车文化，涉及敬拜、挂旗、贴对联等风尚。分述如下。
（1）敬拜与挂旗。
江苏渔民的生活习俗与帆船文化中须要敬拜的场合有二。其一“交船酒”仪式：完成造船后，在交船仪式中，船匠要为新船举行敬拜仪式，求取安然、顺利；在新船下水时，则鸣放鞭炮。其二“装网”仪式：江苏地方称出海捕鱼为“装网”，渔民出海装网时，在习俗上需举行敬拜仪式，求安然、丰收。装网敬拜有三项内容，即挂旗、杀猪、焚喷鼻香纸。船匠将门旗挂在桅杆顶上，旗上书写“天后圣母，顺风相送”。
大风车组装前也要举行敬拜仪式。2006年7月13日清晨，工头陈亚准备好祭品，包括猪头、猪脚、猪尾巴，筷子、三把喷鼻香及鞭炮。开始组装前，陈亚将车心石放置在预定位置，在车心石旁设一小喷鼻香案，上置铁供盘，并在铁供盘正中心放置猪头。猪头下巴两旁摆猪前蹄两只，猪尾巴安置在猪头正后方，一双筷子放在猪右耳朵旁。工头陈亚主祭，焚喷鼻香祭拜后，他将三炷喷鼻香插立在车心石上，随后鸣放鞭炮（图4、图5）。同时，工头陈亚与张柏春研究员共同动土，寓意开工。待仪式结束后，工匠们便开始正式组装风力龙骨水车，并在车心顶真个天扁担处系挂上风向旗（图6）。
图4 陈亚师傅支配敬拜仪式现场
图5 敬拜仪式的贡品及大风车公转
图6 工匠系风向旗
上述敬拜的内容实在是江苏地区的帆船文化中“交船酒”和“装网”敬拜仪式的缩影。个中，在车心顶端挂风向旗与出海“装网”时在桅杆顶上挂“门旗”一样，除有不雅观测风力与风向的实际功用外，都有祈求“顺风相送”和“顺风富贵”之意。因此，敬拜和挂旗都是风车文化衍生自帆船文化的证据之一。
（2）对联。
江苏渔民须要装饰或打扮渔船，并张贴对联的场合紧张有：新船的“交船酒”仪式，在船的前后高下都有船对，个中在桅杆上书“大将军八面威风”；过年的迎春“挂花”，除在大桅杆顶端挂上新的赤色顺风旗外，船身各部位贴上不同的春联。迎春“挂花”时，船中间大桅杆联书“大将军八面威风”，船头二桅杆联书“二将军开路先锋”，船尾三桅杆联书“三将军顺风相送”。
陈亚老师傅完成大风车的组装后，在车心上张贴“大将军八面威风”的对联（图7）。这与上述江苏渔民在船只主桅杆上书写“大将军八面威风”对联的习俗相同。由此可见，大风车的车心被视为有犹如渔船的大桅杆一样的主要性。大风车车心上书“大将军八面威风”对联具有三重意义：其一，同渔船的对联一样，为祈求大风车运转平顺与安然、丰收；其二，“大将军八面威风”的对联可视为风车文化衍生自帆船文化的线索之一；其三，喻示大风车的八面风帆可接管四面八方的来风，自动迎风运转。
图7“大将军八面威风”联
2.性别文化
中国传统文化蕴含了“男主外、女主内”的性别分工，以及以男性为主的传宗接代不雅观念等的性别文化。大风车的制作及其干系文化呈现了这种性别文化。
在全体大风车和龙骨水车的制作和组装过程中，风篷或布帆都是由女性来编织或缝制的，木作加工和组装以及铁件的铸造和铸造等核心技能则由男性节制和完成，由此形成制作大风车的性别分工。根据记载，苏北的木匠店大多由男性专营，规模大者成为木匠作坊，能雇佣木匠；规模小者常为夫妇互助，自产自销。大风车的尺寸大，木匠作坊才能制作，因此风车木工的技能自然集中于男性手中。编织业为当地农人的副业，分散在屯子各地，多是妇女在农忙之余编织产品，编织产品包括蒲包、蒲鞋、蒲席、蒸笼垫及蒲篷等。
在本次野外调查中，团队采访了曾经管理大风车的刘于柱师傅，理解到早期社会对付大风车底部的公转有一个迷信的说法。公转是在车心石上支撑车心母转的铁柱轴承，因其形似男性生殖器官（图8），当地人相信把这块铁器放在家里的床头可以保佑生养男性质女。如果没人看守风车，这块铁件随意马虎被窃，由此可以反响出当时苏北社会以男性为主的传宗接代不雅观念是根深蒂固的。
图8 大风车的公转（下）和母转（上）
3.家当化文化
龙骨水车一度是中国紧张的提水与灌溉装置。在沿海的盐场以及江浙地区的农田，因当地有丰富的风力资源，故风力龙骨水车被普遍利用。长久以来，这些地方形成了大风车家当化的灌溉文化。
当地扼守过大风车的刘于柱师傅说：“以前风车紧张有立帆式大风车、五拨（卧轴）风车、牛拉风车、滚子风车、人工风车5种，风车的利用与日常管理都须要有专人卖力。风车常日在3～4级风下利用，每分钟转5～6圈。如果超出正常转速或黑风来临，须要及时低落帆的高度或调节帆脚绳来保护风车。大风车一天灌溉稻田50～60亩，其他风车灌溉30～40亩。风车的利用韶光常日在每年的6—9月。风车不需利用时，将帆放下收起或用其他遮阳物将帆盖好以便延长利用寿命。”因此，每部风车都要有专人卖力扼守，利用时须随时关注风力的变革，并兼顾安全等成分。即要因应风力大小来调度风帆的角度和高度；若风力不敷时，则必须改用牛拉或人力推动大风车。
沿海盐场整年都须要利用风力龙骨水车提水，而稻作区的农田主假如在清明到白露期间利用，个中6—9月间更是提水量大的灌溉期，之后则是大风车的掩护期。在掩护期利用农闲工匠进行大风车和水车的整修，包含风篷的修护和制作。
苏北地区的大风车的利用数量非常大。以里下河地区为例，该地区耕地超过1000多万亩，以每一大风车逐日灌溉60亩稻田的能力估算，所需的大风车便是恒河沙数，故而当地形成了大风车的干系家当链，如大风车的制造和修护技能对付木工、编织和铁工等家当的需求，以及大风车运转所须要的专业管理员。
相较人力龙骨水车，大风车的制造与掩护本钱高，并非一样平常小农可以承担的。大风车一样平常为大地主、富余盐商所有，或为屯子集体互助互助制作、利用，如明代童冀的《水车行》曾说：“一车之力食十家，十家不惮勤修车。但愿人常在家车在轴，不愁禾黍秋不熟。”故苏北人以前对财主的衡量标准是“家中有房、船、牛、车”，个中的“车”便指驱动龙骨水车的大风车。
