走马灯是如何实现“灯马走”的？

　　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。

　　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!

　　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(图片：naic)

　　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”。

　　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。

　　走马灯的结构(图片：baijiahao)

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。