古代弹射类武器——投石机

古代弹射类武器——投石机投石机是上古时代的一种攻城武器，可把巨石投进敌方的城墙和城内，造成破坏。投石机又称炮，可以投掷一个或多个物体，物体可以是巨石或火药武器，甚至是毒药和尸体，这可能是最早的生化武器。投石机是冷兵器时代最佳的攻城利器。扭力投石机投石机的工作原理投石机是上古时代的一种攻城武器，利用杠杆原理、重力或者弹力做功实现机械能间相互转化的原理，可把巨石投进敌方的城墙和城内，造成破坏。投石机的分类投石机根据其利用的不同物理原理分为弹力投石机、扭力投石机、人力抛石机和重力抛石机四种。弹力投石机（Ballista），其中文名称又有床弩、弩炮、射箭机，在古希腊罗马时即在使用，依靠弓弦的弹力来抛射，除了发射大型箭也可以发射石弹，是机械弓弩的变种。这种机械在中国地区称作床弩或床子弩。弹力投石机扭力投石机（名称有Catapult、Catapulta、Mangonel、Onager），从弓发展而来，其中文名称又有石弩（义即发射石弹之弩）、投石车、弹射器或弩炮。在古希腊、古罗马时即在使用，依靠扭绞绳索产生力量弹射。弹射杆平时是直立的，杆的顶端是装弹丸的“勺子”或皮弹袋，杆的下端插在一根扭绞得很紧的水平绳索里。弹射时，先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置，在“勺子”或皮弹袋里放进弹丸。松开绞盘绳索时，弹射杆恢复到垂直位置将弹丸射出。而“Onager”这种投石机发射时很像驴子再踢腿，所以才称为“Onager（野驴）”。人力抛石机，亦称牵引抛石机（名称有TractionTrebuchet），最早出现于公元前5世纪战国时期，北周和隋唐时期西传，先为早期的阿拉伯人使用，其后传入欧洲。人力抛石机通常称为炮，是纯利用人力的人力抛石机，是用人力在远离投石器的地方一齐牵拉连在横杆上的梢（炮梢）。炮梢架在木架上，一端用绳索栓住容纳石弹的皮套，另一端系以许多条绳索让人力拉拽而将石弹抛出，炮梢分单梢和多梢，最多的有七个炮梢装在一个炮架过，需250人施放。炮在古代中国出现的，多人一同拉下杠杆的一边抛射另一边的石弹。炮也是中文中对所有种类投石机的泛称。附有轮子的通常称行炮车。重力抛石机、回回炮、平衡重锤投石机、配重式投石机（名称有CounterweightTrebuchet、Trabutium），从中国人力抛石机发展而来，最早出现在欧洲12世纪末中世纪的一种投石机，一种最大型的投石机，南宋时随蒙古传入中国。利用杠杆原理，一端装有重物，而另一端装有待发射的石弹，发射前须先将放置弹药的一端用绞盘、滑轮或直接用人力拉下，而附有重物的另一端也在此时上升，放好石弹后放开或砍断绳索，让重物的一端落下，石弹也顺势抛出，此种抛石机经由伊斯兰地区传入中国而被称作“回回炮”。到了14世纪中期，有的抛石机能抛射将近1000磅（约454公斤）重的弹体，威力巨大。近代试验表明，吊杆长50英尺（约15.2米），平衡重锤为10吨的抛石机能将200到300磅（约90-136公斤）的石弹抛射约300码（约274米）的距离。可以投掷一个或多个物体，物体可以是巨石或火药武器，甚至是毒药、污秽物、人或动物的尸体，达到心理战的目的，那些污秽物同时也是最早的生化武器。重力抛石机投石机的应用中国的投石器最早出现于战国时期，用人力在远离投石器的地方一齐牵拉连在横杆上的梢（炮梢，架在木架上，一头用绳索栓住容纳石弹的皮套，另一头系以许多条绳索，方便人力拉拽）将石弹抛出，分单梢和多梢。最多的有十三梢，最多需500人施放。北宋开宝八年（975年），宋朝在攻灭南唐时使用了“火炮”。这是一种使用可燃烧弹丸的投石机。北宋政府在建康府（今江苏南京）、江陵府（今湖北江陵）等城市建立了火药制坊，制造了火药箭，火炮等以燃烧性能为主的武器，宋敏求在《东京记》载，京城开封有制造火药的工厂，叫“火药窑子作”。这时的弹丸已可爆炸，声如霹雳，故称之“霹雳炮”。靖康元年（1126年），金入围攻汴京，李纲在守城时曾用霹雳炮击退金兵，“夜发霹雳炮以击贼，军皆惊呼”。南宋初年，右正议大夫陈规著《守城机要》，其中对投石机（炮）有详细阐述。南宋绍兴三十一年（1161年），宋军已经将霹雳炮装备在水师舰船上。金海陵王完颜亮撕毁《绍兴和议》伐宋时，虞允文在采石矶反击金军渡江，“舟中忽放一霹雳炮，盖以纸为之，……自空而下，……其声如雷，纸裂而石灰散为烟雾，眯其人马之目，人物不相见。……逐大败之”。后来蒙古南侵之时，金军也学会类似的方法抗蒙。[5]蒙古军队则从波斯人那里学来“回回炮”“襄阳炮”，即“平衡重锤投石机”，又称“配重式投石机”。用绞盘升起重物，靠重物下坠的势能转化动能把杠杆另一头的炮弹射出。其平衡重锤重量通常在4到10吨左右，以致整个投石机形体庞大。《元史·阿里海牙传》载：“会有西域人亦思马因献新炮法，因以其人来军中。”“机发，声震天地，所击无不摧陷，入地七尺”。到了14世纪中期，有的抛机竟能抛射将近1000磅重的弹体。威力巨大。