基本介紹
- 中文名：拋石機
- 簡稱：配重式拋石機
- 原理：用配重物）的重力發射。
- 出現於：中世紀初期
類型,人力機,彈力機,扭力機,配重式機,來源,操作原理,歷史上的套用,中國發展,概述,古代記載,古代形式,軍事上的套用,炮彈的多樣,
類型
人力機
中國的拋石機最早出現於戰國時期，是純利用人力的人力拋石機，是用人力在遠離投石器的地方一齊牽拉連在橫桿上的梢（炮梢）。炮梢架在木架上，一端用繩索栓住容納石彈的皮套，另一端系以許多條繩索讓人力拉拽而將石彈拋出，炮梢分單梢和多梢，最多的有七個炮梢裝在一個炮架過，需250人施放。
中國古代人力拋石機唐朝與高句麗作戰時使用的拋車能拋出300多斤的石料，對高句麗的木製城柵造成重創。
在宋代出現可以炮架可以旋轉的炮，稱為旋風炮。
彈力機
彈力拋石機 彈力拋石機（Ballista），其中文名稱又有床弩、弩炮、射箭機，在古希臘羅馬時即在使用，依靠弓弦的彈力來拋射，除了發射大型箭也可以發射石彈，是機械弓弩的變種。這種機械在中國地區稱作床弩或床子弩。
古羅馬床弩
古羅馬床弩扭力機
扭力拋石機（名稱有Catapult、Catapulta、Mangonel、Onager），其中文名稱又有石弩（義即發射石彈之弩）、投石車、彈射器或弩炮。在古希臘、古羅馬時即在使用，依靠扭絞繩索產生力量彈射。彈射桿平時是直立的，桿的頂端是裝彈丸的“勺子”或皮彈袋，桿的下端插在一根扭絞得很緊的水平繩索里。彈射時，先用絞盤將彈射桿拉至接近水平的位置，在“勺子”或皮彈袋裡放進彈丸。鬆開絞盤繩索時，彈射桿恢復到垂直位置將彈丸射出。而“Onager”這種投石機發射時很像驢子再踢腿，所以才稱為“Onager（野驢）”。
扭力拋石機
扭力拋石機配重式機
來源
重力拋石機、回回炮、平衡重錘投石機、配重式投石機或重型投石車（名稱有Trebuchet、Trebuchetc、Trabutium），出現於歐洲中世紀的一種投石機，一種最大型的投石機。利用槓桿原理，一端裝有重物，而另一端裝有待發射的石彈，發射前須先將放置彈藥的一端用絞盤、滑輪或直接用人力拉下，而附有重物的另一端也在此時上升，放好石彈後放開或砍斷繩索，讓重物的一端落下，石彈也順勢拋出，此種拋石機經由伊斯蘭地區傳入中國而被稱作“回回炮”。到了14世紀中期，有的拋石機能拋射將近1000磅（約454公斤）重的彈體，威力巨大。近代試驗表明，吊桿長50英尺（約15.2米），平衡重錘為10噸的拋石機能將200到300磅（約90-136公斤）的石彈拋射約300碼（約274米）的距離。可以投擲一個或多個物體，物體可以是巨石或火藥武器，甚至是毒藥、污穢物、人或動物的屍體，達到心理戰的目的，那些污穢物同時也是最早的生化武器。
中世紀配重拋石機這種器械，比起古代希臘人和羅馬人所使用得投石機和弩炮來，是一種相當晚近的發明了。據說，是由法國人在12世紀將其引入圍城作戰的。而投石機和弩炮則在基督紀元前數世紀就已被人使用。1280年左右，埃吉迪奧·科倫納曾對這種器械做了相當精確的描寫，當時配重式投石機（以下為省稱並和CATAPULT區別，稱為拋石機）已是有效的攻城器械了。
操作原理
這種器械的投射力來自沉重的配重物的重力，而不像投石機和弩炮那樣來自於繩索的扭力。大約自12世紀中葉起，拋石機就在很大程度上取代了投石機。對於拋石機的偏好可能是由於它可以將重達300磅（136kg)的石彈投射出去，比起最大型的投石機所能發射的石彈要沉5～6倍。
約瑟夫斯時代的投石機所發射的石彈毫無疑問可以摧毀塔樓和雉堞——這要集中多台投石機長期密集轟擊才行。可是由拋石機所發射的一塊重達200-300磅（91-136kg）的石彈就足以撼動最為堅固的磚石結構的防禦工事。拋石機主要用於摧毀堡壘護牆的上部結構，結果就可以用雲梯或其他方式越過城牆。而投石機，由於其射程較長，主要用於給城鎮防禦工事內部的人員或住宅造成破壞。
通過在一定尺寸的模型上的實驗以及其他來源，我發現，最大號的拋石機——其桿臂長度接近50英尺（15.24米），配重達到2萬磅（9.07噸），能夠將200-300磅的石彈投射出300碼遠（274米）。照我的觀點看來，這種器械的射程是達不到350碼（320米）的。
拋石機上總是有一條擲彈帶以安放彈丸。擲彈帶使得投石機的威力倍增，彈丸的射程因此而增長了一倍。拋石機的威力來自其桿臂、重量合適的配重以及擲彈帶。其桿臂在釋放滑鉤之後，緩緩的以直徑很長的圓形迴轉，不必藉助任何手段就達到了投石機較短的桿臂所能達到的（末端線）速度。
拋石機的擲彈重量是由其配重控制的。這種拋石機的威力幾乎沒有上限，限制因素只有器械本身的強度和操作的要求。從中世紀的作家那裡可以找到無數的記載，將死馬拋進被圍城池，以期引起瘟疫——毫無疑問只有拋石機才能用於此種目的。一匹小馬的重量約為10英擔（1120磅=508kg）。由此，我們可以對拋石機所能拋射的巨石或石彈的大小有個概念了。
當我們構想使用一台拋石機將馬擲過城牆，我們就應相信斯岱拉的說法 ，“1376年熱那亞派駐賽普勒斯的軍隊中，除了其他的巨型器械之外，有一部能發射12英擔（609kg！）巨石的器械”。
歷史上的套用
維拉爾·德·奧諾庫爾曾提到過一台拋石機，其配重的盛沙箱框架為12英尺長，8英尺寬，12英尺深（3.65×2.44×3.65米）。這樣的器械尺寸驚人也就很容易理解了。例如，聖徒路易九世在撤離達米埃塔時帶走的24台拋石機就給整個營地提供了柵欄。1291年當異教徒攻取阿卡時所用的拋石機，裝了足足一百輛大車。1428-1429年間著名的奧爾良城防中，一座巨型投石機塞滿了奧爾良城的聖保羅塔樓，此前將其拆卸開以防禦英國人時，木料裝滿了26輛大車。
各種各樣的物品，包括馬、人、石彈和爆炸彈都可用拋石機投射。《瓦薩夫書》 記載道：“1296年，當德里城的守軍拒絕給阿老丁·基爾西打開大門時，他在攻城器械中裝上幾袋金子，將其發射到堡內，這一措施結束了敵對行為。”
【德里蘇丹政權的建立·希爾基王朝的統治 加拉魯丁·希爾基（Jalu'd-din Khiliji or Khelji）創立的王朝，一般叫做希爾基王朝（1292-1320），他本來是巴班當政時，奴隸王朝的將軍，建立王朝之時，他已是七十高齡的人，所以國家大事多由他外甥，也是他的養子阿老丁（Ala-uddin）協助處理。一二九四年，阿老丁遠征德乾以後，覬覦蘇丹位，謀殺他的舅父而即蘇丹位。】
中國發展
概述
當世界上第一門火炮在中國誕生之前，我們的祖先使用的重型武器之一就是這種拋擲石彈的石炮——拋石機。所以古代的“炮”字偏旁是“石”而不是“火”。又叫飛石車、投石車。三國時期曹操造霹靂車，總之是用來攻守城堡，以石頭當炮彈的遠程拋射武器。
《范蠡兵法》 ：飛石重十二斤，為機發，行三百步。
《三國志 袁紹傳》：太祖乃為發石車，擊紹樓，皆破，紹眾號曰霹靂車。
古代記載
據唐代的一部兵書《神機制敵太白陰經》記載，拋石機通身用木料製成，炮架上方橫置一個可以轉動的軸，固定在軸上的長桿稱為“梢”，起槓桿作用。只有一根木桿的稱為“單梢”，設多根木桿的叫“多梢”，梢越多，可以拋射的石彈就越重、越遠。古代炮梢最多可達13梢。梢所選用的木料需要經過特殊加工，使之既堅固又富有彈性。另外由於拋石機是運用槓桿原理製造的，所以炮梢的長度及力臂和阻力臂的比例都要精心測算，一般炮梢長約2．5～2．8丈。梢的一端系有“皮窩”，內裝石彈，另一端系炮索，長約數丈，小型炮的炮索在 1～10條不等，大型炮多達百條以上，每根炮由 1～2人拉拽。拋擲石彈時，先由一人瞄準定放，拉索人同時猛拽炮索，當炮梢系索一端猛落的同時，另一端的皮窩迅速甩起。石彈借慣性猛地拋出，射程可達數百步。
古代形式
相傳拋石機發明於周代，叫“拋車”。據《范蠡兵法》記載，“飛石重十二斤，為機發，行三百步”。石彈出現更早，也就是先有“彈”後有“機”。新石器時代出土文物中，有一些經過打制加工過的石塊，就是原始人使用的“石彈”，不過那時只用於拋擲。“炮”問世以後，成為戰爭中的重型武器。三國時，各國君臣都十分重視拋車的製造和使用。著名的官渡之戰中，曹軍運用一種可以自由移動的拋車，擊毀袁軍的櫓樓及戰車，這種威力強大的拋車被稱為“霹靂車”。當時的拋車多數是將炮架固定在地面上或底座埋在地下施放，機動性差，安裝費時費力。後來為了便於移動，在炮架下面安裝了車輪。又因為炮架笨重，要隨時變換拋射方向，仍是十分麻煩的事情。為此，人們發明了“旋風拋車”。這種拋車的炮栓能夠水平移動和旋轉，可向各個方向拋擲石彈，又稱為“旋風炮”。南北朝時期出現了將炮安裝在車上的“拍車”，或將炮安裝在船上的“拍船”，可以隨軍機動作用，成為當時的重武器。隋朝末年，魏公李密命令護軍將軍監造拋車，一次製造了300架，稱為“將軍炮”。
軍事上的套用
唐宋以後，拋車的品種日漸增多，拋車的形制比過去加大，使用更為普遍，成為“軍中之利器”。757年，史思明圍攻太原，李光弼就是用拋車擊退史軍的。那時，拋車可分為輕型、中型、重型三種：輕型拋車，由兩人施放，石彈重半斤，用於迎敵作戰；中型拋車在單梢、雙梢、旋風、虎蹲等，用40～100人拉炮索，可發射25斤重的石彈，射程達80步；重型拋車有五梢、七梢炮，要150～250人拉炮索，發70～100斤重的石彈，射程可達50步。這種重型炮十分笨重，使用時須固定炮架，多用於攻守城池。1126年，金兵攻汴京（今河南開封）時，“一夜安炮五千餘座”，迫使守城兵士退居城下，幾乎無法抵擋這炮林石雨，據說，元兵攻京師龍德宮時，利用宋宮中太湖石假山岩當石彈，每城角設100多門大至十三梢的巨炮，晝夜轟擊，拋出的石彈幾乎把城鎮平。那時蒙古人很注重發展拋石機，專門成立了“炮軍”，在攻城時集中使用，其作用相當於近代的炮兵，在攻城戰鬥中具有無堅不摧的威力。1273年（元世祖至元十年），元軍攻打襄陽，使用一種巨型拋石機，可發射150斤重的石彈。據說這種拋石機是一名叫“亦思馬音”的西域人製造的，所以人們稱它“回回炮”，或叫“襄陽炮”、“西域炮”。據《元史》描述，這種炮“機發時聲震天地，所擊無不摧毀，入地七尺”。另外，這種炮不用人拉炮索，而是在梢端綁一塊巨大的石塊，在炮架上安裝鐵鉤，鉤住炮桿，放炮時，只要把鉤拉開，石塊立即下墜，將炮梢壓下，同時百十斤重的石彈猛然拋出。這種構想，節省人力，使用方便，威力巨大，不能不說是拋石機的一項重大改革。
炮彈的多樣
拋石機長久使用的是石頭製做的炮彈，後來出現過一些帶毒煙、毒藥的化學彈、煙幕彈，以及燃燒彈，這類炮彈不必像石彈那樣靠重力去擊毀敵人，而是利用毒氣、毒藥、煙火的作用熏殺敵人，可以說這是古代化學戰的一種形式。還有一種“爆炸性”的炮彈是“泥彈”，用泥團製成彈丸，裝入小型炮的彈袋裡，彈射出去立即“炸”個粉碎，即可以擊殺敵人，又不至於像石彈那樣落入敵手再反射回來。
在拋石機長期的實踐經歷中，炮的射擊瞄準方法到宋代發生了轉折性的變革，由直接瞄準法變為間接瞄準法。宋代以前，炮手們操作拋石機時，都是先將炮座對準目標，由“定炮人”目測距離，判定方位決定方位角和炮梢的高低。需要向高處仰射時，就將炮的前腳墊高；如向低處俯射時，便將炮後腳墊高。待瞄準定位完畢，把石彈放入炮桿後面的彈窠內。然後，根據目標遠近確定拽炮索人數，遠則人多，近則人少。每個拽炮人都握住炮索，依照統一口令，同時猛拽炮索，後面彈窠內的石彈騰空飛起，射向目標。這時“定炮人”觀察彈著點，修正偏向，再次瞄準射擊，直至擊中目標，這種與敵人面對面的瞄準射擊方法在古代算是方便易行的了，但有兩大缺點：一是容易暴露自己的炮位，被敵炮反擊；二是在守城戰鬥中，狹小的城牆上擺不開許多炮，況且一門炮要用數十人乃至上百人拽放，占地很大，同時又妨礙其他兵士作戰。為改變這種狀況，1126年，中國古代著名的炮兵專家陳規在德安守備戰中，創立了戰炮間接瞄準法，即把炮架在城牆內，使城外敵人無法看到。各炮的“定炮人”站在城上，用口令指揮城下各炮施放。這種間接瞄準法是世界炮兵史上一項偉大的創舉。西方人直到近代才懂使用炮的間接瞄準方法，而我們的祖先早在800多年前就成功地創造並使用了這種方法。
明代以後，火炮成為主要的攻守武器，拋車逐漸退出了戰場，至清代已完全被火器淘汰。
除了弓箭、拋石機以外，中國古代還有一些雜形的拋射兵器。這些兵器多用於防身自衛，其發射距離近，殺傷力有限，一般不用來大量裝備軍隊。
弓箭、拋石機統屬古代的拋射兵器。它們是人類最早懂得運用機械能和釋放能發明創造的冷兵器，以達到遠距離殺傷敵人的目的。中國古老的神話傳說中的“羿射九日”、“紀昌學射”，傳奇般地表達了人們賦於弓箭的神力，以及人類利用弓箭與大自然作鬥爭的嚮往和信念。恩格斯曾經把弓箭的發明看作人類進入蒙昧時代高級階段的重要標誌。他指出：“弓、弦、箭已經是複雜的工具。發明這些工具要有長期積累的經驗和較發達的智力，因而也要同時熟悉其他許多發明。”他還說：“弓箭對於蒙昧時代，正如鐵劍對於野蠻時代和火器對於文明時代一樣，乃是決定性的武器。”（《家庭、私有制和國家的起源》）拋射兵器在冷兵器時代是較先進的一種兵器。它能在較遠的距離發射並擊中目標，具有其他冷兵器無法比擬的殺傷威力，因而在火器未問世之前，尤為歷代兵家所重視。
