投石器

投石器


它不僅火力強大，製作方式也不困難，等等的因素導致它成為中古戰爭時期重要的攻城主要火力，這種武器大多用來攻打移動較慢的部隊，或是不會移動的建築物。


中國投石器

投石器在春秋時代已經有使用，不過沒有清楚的文獻記載，已不可考，那時候名為「炮」，再細分一點，分成炮車、單梢炮、雙梢炮、五梢炮、七梢炮、旋風炮、虎蹲炮、拄腹炮、獨角旋風炮、旋風車炮、臥車炮、車行炮、旋風五炮、合炮、火炮等，其功用也不同，有些適用來守城，有些則是在戰場上大顯神威，有些則是專職破壞。

戰國時代出現投石機，有單梢和多梢等機種，多梢的最多有七梢，可同時發射七粒彈丸，必須用二百多人來拉繩發射。
三國時代，劉曄幫曹操設計出威力強大的投石車，用來攻擊呂布和袁紹，使曹操戰無不克。
北宋開寶八年（西元975年），使用發射火球的投石機攻滅南唐。北宋靖康元年（西元1126年），李綱使用可以爆炸的彈丸擊退金兵，這種投石機叫霹靂砲。
南宋紹興三十一年（西元1161年），虞允文在采石磯用裝有霹靂砲投石機的戰船擊退金兵南侵。
蒙古人從波斯得到配重式投石機，平衡重錘達10噸，威力比中國的強大許多，蒙古終於滅亡中國。





西洋投石器

外國對於投石器也有使用，如法國，英國等歷史悠久之國，大多有投石器的痕跡。
但最初只是羅馬貴族們的遊戲，他們在圍獵中使用投石器射擊小型野獸。
投石器出現於西元前十三世紀的中古戰爭時期，主要是由小型投石器開始發展，拿於手上，可拿2、3個，但那時還只是輕武裝的兵士，所以只負責輔助的工作。

投石器是構造與石弩（onager，別項）相仿的投石機器，不僅古希臘、古羅馬有使用，連中世紀的歐洲也有使用它。在使用繩索或毛髮的反作用力，以及絞車、棘輪這些點上都一樣。投石器放置石頭的末端會加工成投石索形狀或湯匙狀。而有些投石器除了可拋射石頭外也可以射出長槍或箭矢，機種相當豐富。

因為「catapult」一字在希臘語中是表示「揮、擺」的動詞，所以凡是裝有主幹的投射機器全都叫做這個名字。如今我們最常看到的，是拉爾夫·培恩·蓋爾衛（Ralph Poyne-Gallwey）於二十世紀時復元，在城牆上使用的投石器。


投石器-手繪設計圖






槓桿原理：

「施力點」壓下去的地方「支點」就像翹翹板中間支撐地板處「力臂」即施力點和支點的距離「抗力點」投石器放石頭的地方
施力臂與支點之間越長，射程就越遠，但太長很容易卡到，造成射不出去。發射座越薄，所發射的距離越遠。發射桿的粗細越細越遠。拉力越大，發射的距離越遠。


以配重式投石機來說，它的原理有：
1. 槓桿原理：
第一類槓桿，即支點在中間。投射桿（抗力臂）越長，彈丸越輕，射得更遠。
2. 能量守恆：
位能轉化為動能，配重原本在高位置，得到位能，當配重往下落時，位能轉化為動能，使彈丸獲得速度飛出去。　　mgh+(mv²)/2=定值……能量守恆原理
3. 角動量守恆：rw=mv r指抗力臂長度　w指角速度　m是彈丸重　v是彈丸速度所以抗力臂越長，往下拉的速度越快就使角速度越快，那彈丸飛出去的速度v就越快。　速度越快，動能(mv²)/2就越大，破壞力就越大。