热气球

　　‘掷烛腾空稳，推球滚地轻。’——(南宋)范成大

　　西元前2世纪，淮南王刘安门客编《淮南万毕术》，其中记载了一项‘艾火令鸡子飞’的游戏。注释中说：‘取鸡子去其汁，燃艾火内空卵中，疾风高举自飞去。’这是用空蛋壳作的一次微型热气球试验。把鸡蛋里的蛋清和蛋黄倒出，再将点着的艾火放进空蛋壳，根据热空气浮升的原理，蛋壳就会被风吹起，升到空中。就原理而言，这是正确的、有价值的、有想象力的，可能那时已经有人注意到热空气质量较空气轻、具有上浮力的现象。但是这个试验不可能成功，因为即使把蛋壳内的空气全部排出，也不可能产生足以浮起蛋壳的浮力。可是将‘蛋壳’放大，这种想象就可能实现了。第一个成功发明热气球的应该是三国时代的著名政治家、军事家诸葛亮(181—234)。他在前线作战时积劳成疾，临死前为了对付敌人，设计了一盏灯，即在纸笼下装一盏油灯，用燃烧着的油灯加热纸笼里的空气，使之受热膨胀上升，漂浮在高空。诸葛亮死后，敌方不知为何物，以为有神明相助，不敢贸然进攻。后来人们就把这种灯叫做孔明(诸葛亮又名诸葛孔明)灯。五代时，有一位莘七娘也曾做过一只巨大的孔明灯，通过下面松脂燃烧，升空作为军事信号，被称为松脂灯。南宋诗人范成大‘掷烛腾空稳’的诗句，就是赞美孔明灯的。元代时孔明灯流行全国，每逢佳节，百姓就燃放孔明灯庆贺，观者如潮。李约瑟指出，中国比世界上其他国家早好几个世纪发明了纸，而正是纸‘导致了传统的灯笼的制成，灯笼促使了人们进一步的试验。由于灯笼上端的孔很小，这样往往会产生强烈的光和热，有时灯笼就会自动上升甚至飞到天空’。

　　诸葛亮指挥作战时设计了孔明灯。

降落伞

　　‘舜乃以两笠自杆而下，得不死。’——《史记·五帝本纪》

　　中国人早就认识到空气的浮力可以对抗地心引力，使位于高处的人平安落地。早在4000年前就出现了最原始的降落伞，它和现代的降落伞原理相通。据《史记》记载，父系氏族社会后期部落联盟领袖舜是一位受人尊敬的古代帝王，舜的父亲瞽叟(失明老人的意思)对这位好儿子极不公平，总是设计谋害舜。一次舜在高塔式粮仓上干活，瞽叟就在下面点火焚烧了粮仓，要烧死儿子。舜手拿两个圆锥形斗笠从高高的粮仓上飞了下来，并平安落地。这是人类利用空气浮力的最初尝试。又据岳飞(1103—1142)的孙子岳(1183—约1242)在一部笔记《史》中记载，广州有一座很高的清真寺，有一天人们忽然发现清真寺塔顶的一只巨大的金鸡缺少了一只腿，原来是被一个窃贼盗走了。这个窃贼在供词中交代了他巧妙逃脱的过程。原来窃贼拿着两支没有柄的雨伞匆忙跳下，雨伞起到降落伞的作用，劲风把伞撑开，也使他平安落了地。17世纪时，法国驻泰国的大使德·芦贝尔亲眼看见中国杂技演员如何利用降落伞的情景，他在《历史性关系》中写道：‘演员在高空惟一可以借助的是两把伞，把它紧系在腰上，人从大铁圈里钻过去往下跳，风有时把他带到地上，树上，有时吹到河里。’

　　舜持斗笠从粮仓上跳下，并平安落地。

　　在欧洲，达·芬奇15世纪设计过降落伞草图，18世纪末，里诺曼利用两把伞从房顶成功跳下，正式将此发明命名为降落伞。

弓箭

　　‘羽丰则迟，羽杀则躁。’——《考工记》

　　考古发掘的实物表明，中国早在两万年前就有了弓箭。完整而有效的弓箭必须具备三个条件：一是坚韧的、可以成功储备能量的弓，二是锋利的、可以射杀目标的箭，三是保持箭平稳飞行的技术。中国古代的弓箭完全具备了这三个条件。在山西旧石器时期遗址中发现了加工精致的箭镞，石片制成的箭镞锋利、尖头、造型周正，可以安装箭杆，已经是成熟的箭镞。弓一般都是用竹木及动物的筋制造，由于年代久远，一般不会保存下来，但是既然有箭镞，弓的存在是无疑的。关于保持箭镞飞行姿态平稳的问题，中国最早的科学技术文献《考工记》有比较详尽、准确的论述。考工记中‘矢人’条目说：‘夹其阴阳，以设其比，夹其比，以设其羽。三分其羽，以设其刃。虽则有疾风，亦弗之能惮矣。’意思是根据箭杆的阴阳面，设定其比例，根据比例关系，设定箭尾的羽翎，把羽翎在箭杆的三个方向安装，再安装箭镞，这样，即使有大风，箭也不会失去平衡。箭在飞速前进时，翎羽就可以起到纠正箭矢方向、平衡箭矢姿态的作用。

　　足蹬弩施放图

　　‘矢人’条目还说：‘羽丰则迟，羽杀则躁。’箭羽太多了，空气的阻力和摩擦力就增大，影响了箭的速度；如果箭羽太少，箭的纵向或横向的稳定性就较差，飞行时容易偏斜甚至坠落。中国古代早期弓箭在箭镞的锋利和飞行稳定度方面都居于先进位置，后来青铜箭镞和弩机的出现就使弓箭技术更上一个台阶。