古代没有弹簧,抛石机是怎么弹出去的?

大川154839207


古人们很早便知道以杠杆原理来制造投石机,投石机的发明历史相当悠久,估计周代时便出现了,后来逐渐成为攻坚战中的一种重型远程武器。

投石机的动力是采用人力,即在杠杆一方设置许多线索,称为炮索,在投入使用时,由壮勇之士各执一炮索,一起用力猛拉,以瞬间的爆发力将杠杆另一端的巨石抛出。投石机威力的大小,射程的远近,除了跟投石机的规模大小有关之外,还与炮索的数量关系密切相关,炮索数量越多,越多的人力拉,其动力就越大。对于一个优秀的武器专家,还要考虑到炮索的位置,杠杆两端长度的最佳比例等等。

在初唐时,有一个非常杰出的武器专家,名唤姜行本,他就改进投石机,代表了当时武器制造的最高水平。在高昌之战中,唐军的大型投石机起到至关重要的作用。战后,唐太宗曾下诏表彰姜行本在此役中的杰出贡献,全文如下:“攻战之重,器械为先,将士属心,待以制敌。卿星言就路,躬事修营,干戈才动,梯冲暂临。三军勇士,因斯树绩;万里逋寇,用是克平。方之前古,岂足相况!”

为了使投石机的打击精度更强,必须要有观察台,以便随时报告投石机的攻击情况。巢车其实是观察车,高十余丈,用硬木制移动观察箱,人躲在观察箱内,用绳子将观察箱拉到巢车上面,就象筑鸟巢一样,故称为巢车。由于巢车观察箱高度比城墙还要高,可以看清城内的敌军的动态,观察员将城内的军事目标通知给投石手,投石车便抛出巨石猛砸过去。观察员还得观察投石所落之处,与打击目标的偏差,再通知投石手,调整打击的角度与力度。

在南宋末年,元年攻襄、樊。回回人亦思马向元朝献上新研制的巨石砲,俗称回回砲,可以抛出巨大的石块,用力省而射程远,威力巨大。回回砲一般认为是重力型投石机,即在杠杆一端置重锤,重锤瞬间下落产生的巨大力量,把另一端的石弹扔出来。元军就是靠这一武器,把铜墙铁壁的襄、樊城打下来。


君山话史


抛石机的种类有很多,即使没有弹簧照样可以弹射出去,而且力量也很大,据说60斤的石弹射程有140米到210米,而200斤的石弹差不多能弹射40米到70米左右,我们不妨想想古代还没有弹簧,那么箭是怎么射出去的?下面我就来介绍下几种抛石机的它们是怎么运行的?

第一种:人力机抛石机

战国时期就出现了,全是人力操作的,它们就是拉住连在横杆上的一端,另一端是栓有石弹的,这种人力机就是用人力拉下一端,直接将另一端的石弹抛射,有些类似跷跷板一样,只要有一边下拉速度足够快,另一边的物体就会被抛出去。唐朝和高句丽作战时用的就是这种人力机。


(人力机)

第二种:扭力机抛石机

其实这个用词语很难说清楚,看图就能直接明白其中的原理了,这种扭力机,就是在底部有很多细小结实的绳索拴在两头,再把木杆的一端插进绳内,不断的扭,直到绳子越来越紧,最后将石弹放在这根木杆的另一端,不用的时候可以固定住,用的时候直接取消固定栓,就可以依靠底部绳子的扭力松动,直接将石弹抛射出去,在中扭力抛石机就比之前的人力机要高明的多。大家回去可以自己做一个,很简单,就用一些细绳子绑在家里凳子的两边,在用一个勺子插进绳子,用勺子转动几圈,绳子扭力越紧弹射速度自然就越快。

(扭力机)

第三种:重力抛石机

这种抛石机是通过伊斯兰地区传到中国的,古人叫它“回回炮”,就是利用杠杆原理,木杆的一端装有重物,而另一端是装石弹用的,他们先将装石弹的一端拉下来,装有重物的一端越重就越难拉,拉下来之后吩咐士兵将石弹放入,这时负责拉住的人只要一松手,装有重物的一端迅速下降,石弹也会以很快的速度被抛射出去。

(重力抛石机)

用的都是最通俗的语言,希望能给大家解解惑。


羽评郡主


其实古代是有弹簧的……

好吧……还是说说抛石机的事情吧。

抛石机(或称投石机),是金属火炮成熟之前古代最具威力的重型远程攻击武器,中国古代称之为机石、投石、发石、飞石、抛石,或写作“礮”、“砲”,在火药出现以后又演变为火字旁的“炮”。其以结构方式可划分为扭力弹簧抛石机(罗马式弩炮)、弹力抛石机(床弩型)和杠杆抛石机三种,而其中以杠杆抛石机威力最强使用时间最久。

地中海地区自古希腊时代,约在公元前399年发明了扭力弹簧投射器.这是一种利用马鬃、皮绳或动物肌腱产生的扭力作为动力,驱动弩臂带动弓弦,抛射弹丸或箭矢的远程攻击武器。它主要分双臂的弩砲和单臂的投石机两种类型。希腊人设计的双臂弩炮能够将1塔仑特(古希腊重量单位,约合26千克)重的石弹抛出300码(1码=0.9144米)开外。

双臂弩砲

单臂投石机,亦称为“野驴”、“石弩”


这种武器在罗马帝国时代(公元前27年—公元395年)得到推广。罗马帝国最强盛时期疆域横跨欧亚非三洲,西起西班牙、高卢与不列颠,东到幼发拉底河上游,南至非洲北部,北达莱茵河与多瑙河一带,地中海是其“内湖”。因此扭力弹簧投射器也在整个环地中海地区普及开来。

但是在罗马帝国晚期,大型投射机械的储能手段出现了从扭力向张力转变的趋势,即放弃以扭转纤维绳束转力的扭力弹簧结构而改用结构更加简易的弹性弓弩投射器(中国称床弩)。到公元4至5世纪时,罗马帝国前线堡垒防御中,弓弩投射器已成为基本装备。

弹力投石机

公元395年,罗马帝国分裂为东、西两部,实行永久分治。东罗马帝国即拜占庭,而西罗马帝国在公元476年时因内忧外患而覆亡,被新崛起的日耳曼蛮族分支哥特人所占据。他们在西罗马帝国废墟上建立了多个哥特人国家。由于哥特人政治、社会、经济结构落后,中世纪早期的国王们没有罗马皇帝们的威权和财富,无法长期供养一群熟练的军事技术人员和维持大量的随军攻城装备。罗马人的双臂式扭力投射机,因制造、维护和操作都需要很高的技巧和知识,在罗马帝国末期都已趋于淘汰,更不要说中世纪初那些连大型装备都少得可怜的军队。单臂式扭力驱动的“野驴”投石机,尽管同样也要依赖于筋腱绞索,但结构与制造则简易得多,因此在中世纪时期还得以保留,但数量并不多。这种单臂扭力投石机与弹力投石机的单位投射量均不大,因此在中国的牵引式杠杆抛石机传入后,以其结构简单维护易、射速快,抛射弹重大等特点,很快便取代地中海地区与西欧的传统投射器而占据主力地位。在第一次十字军东征以前,牵引式杠杆抛石机基本已经成为地中海周边伊斯兰、基督教国家军队唯一的重型远程投石机械砲(李约瑟《中国科学技术史》第五卷第六分册182~183页)。欧洲现存最早的牵引式杠杆抛石机图像,便是十字军攻打耶路撒冷的次年即1100年,绘制于加泰罗尼亚法属巴塞罗那伯爵领,现存于意大利都灵皇家图书馆。

围攻耶路撒冷

杠杆抛石机是利用杠杆原理及离心力作用,以抛射的方式,将一切可以杀伤目标的物体(包括石头、火药炸弹,甚至是带有疾病的牲畜或人)砸向敌方人员或军事设施的重型远程攻击战具。其主要结构有作为主体的砲架底座、架设于砲架之上可纵向转动作功的杠杆炮梢、系于炮梢尾端用于承载抛射物的皮弹兜。而动力部分,则在炮梢前端根据需要系上数量不等的砲索或挂载重物,以人力拉拽或通过重力下坠来提供,由此而分为牵引式(人力拽索)杠杆抛石机(traction-trebuchets)和配重式(平衡重锤)杠杆抛石机(Counterweight Trebuchet)两种。

牵引式,通常也叫人力抛石机,起源于中国。其最明显的特征是在杠杆砲梢的前端系有数量不等的砲索,操作时由数名乃至数百名拽砲手同时用力向下拉拽激发,炮梢后段就会像跷跷板一样猛地翘起,系在尾端的皮弹兜一端脱钩,将“砲弹”发射出去。牵引式杠杆抛石机的弹重可由数斤至数百斤不等,射程可达三四百米。整个操作过程相当简短,一个熟练的砲手团队可以每分钟发射5~6个次。它的结构也比较简单,基至可以在战场临时制作,这使得它非常容易得到推广。

中国牵引式杠杆抛石机

一份现存的伊斯兰史料,支持了配重式杠杆抛石机是由穆斯林在中国式人力抛石机上改良而来。在公元1187年,由名为穆尔达•本•阿里(Murda ben Ali)的穆斯林献给萨拉丁一份关于各种武器、战斗技巧和围城方式的军事图册,其中一幅设计草图便是一台配重式杠杆抛石机,这是目前为止最早的。

穆尔达•本•阿里绘制的配重式杠杆抛石机


冷兵器研究所


简单来说,中世纪以前的投石机是靠最简单的杠杆原理,利用重锤重力发射的投射机器。出现于中世纪初期,使用至15世纪,主要用于围攻和防守要塞。抛石机的杠杆力臂不等,可以围绕固定在机架两支柱间的轴上下自由转动。筏杠杆的短臂上固定有一个重物--------重锤。装填抛石机的时候,用绞车把杠杆长臂拉向机架底部,并向石袋装弹。



思想粒子


古人是极善于学习的,其实这个学习用英文的“study”来形容更为妥帖,它还有“研究”的义项。古人在学习、研究一事上,触类旁通的本领实在令后人叹为观止。

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相较于热武器,中国人更擅长的是冷兵器,小到刺人脏腑的刀、剑,大到攻城拔寨的云梯、弩车、投石机之流,可惜经近代的热武器洗礼之后,我们或许还能见到刀剑,弩车、投石机之流却已经销声匿迹了,我们仅能从存余的史料中才能领略到它坠石毁城的锋芒了。

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中国古代城池林立,人们对城池的修建可谓熟极而流。尽管因为时间侵蚀、人为破坏,古城墙大多湮灭在了历史长河中,但仍有少数存留了下来,让后人领略到古人智慧的一二。古城墙最经典的例子,莫过于长城。管中窥豹,略见一斑,要以冷兵器攻破一座城池,其难度可想而知。投石机作为攻城拔寨的大杀器,在古代战争中几乎是必不可少的一种兵器。



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投石机的种类很多,此处仅抽取其中几种做简单的描述。投石机中最见的,要数弹力投石机,这是普遍的叫法,但古人多称其为床弩或床子弩,它是机械弓弩的变种。床弩有一个极巨大的底座,呈三角形状给投石机的上部支撑。上端是一个放大了的弹弓,顶端距离地面从几米到十几米不等。弓弦以牛筋等材料为主,在施放时,往往以数十位,甚至数百位兵士一同绞动弓弦。这种投石机所施放的弹丸一般不会很大,但攻击距离达数百米,威力极其惊人。

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人力有穷时,依靠人力来完成打击的投石机,虽然看起来威力惊人,但也有很多不稳定因素。为了使它正常运转,“配置”也很惊人,这种简陋的投石机很快便不能满足行军的需求。扭力投石机是床弩的一个变种,不过它不需要人直接操作抛射弹丸,而是靠绞盘为投石机蓄力,将装有弹丸的“发射筒”拉到近乎水平位置,发射时兵士以大锤猛击扳机,这是一个很大的进步。这种投石机较“弹弓”要省力得多,但也因为工艺要求、绞盘等配置,极为笨重。

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因扭力投石机的笨重和其工艺需求,这种投石机搞起来相当麻烦,于是人们又补充了它的简化版,俗称“回回炮”,西方人也有这种东西,现代学者习惯称它为“重力投石机”。回回炮名副其实,是以重物的重力作为主要的弹射力量来源,将杠杆原理发挥得淋漓尽致。简单来说,是一个数米到十数米高的架子,在其发射端装入投射物,另一端放置重物(多以巨石为主),在发射端以绞盘、滑轮等将生物拉起来,发射时松开发射端,装入的弹丸就会因另一端重物的下落而弹射出去。

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投石机的技术秘诀,也不过是一个杠杆原理。阿基米德说过,“给我一个支点,我能够撬动地球”,用杠杆撬动似乎不大现实,但若只是要“撬”个城池,还是轻而易举。


煮酒君


抛石机,主要用于军事围攻和防守的机械。

重力抛石机,出现欧洲中世纪的一种投石机。其主要利用杠杆原理,一端装重物,另一端装待发射的石弹,发射前先把放石弹的一端用绞盘、滑轮或直接人力拉下来,附有重物的另一端此时同时上升,此时放好石弹,放开或砍断绳索让重物的一端落下,石弹顺势被抛出,14世纪中期,有的大型抛石机能抛射将近1000磅重的发射物,威力十分巨大。而且抛出的石料可以换成火石来火攻,换成毒药或者其他动物尸体、粪便等,真真实实古代版的生化武器。

扭力抛石机,即我们所说的弩炮。其依靠扭绞绳索产生力量弹射。弹射杆平时是直立的,杆顶端为装发射物的弹袋,杆下端插在一根扭绞紧致的水平绳索中。准备弹射,先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置,在弹袋里放进发射物。松开绞盘绳索,弹射杆恢复垂直位置,弹丸从而弹射而出。

古代中国,出现最多的是人力抛石机,一群人一起拉杠杆的一边从而抛射另一边的石弹。部分抛石机装有车轮以备攻城需要。

中国抛石机最早出现在战国,纯人力的抛石机,用人力在远离投石器的地方一齐牵拉连在横杆上的炮稍。木架上架有炮稍,一端用绳索栓住容纳石弹的皮套,另一端系以许多条绳索由人拉拽从而把石头抛出,炮梢又可以设计成单梢、多梢,最多可以有七个炮梢装在一个炮架过,不过这样便需要更多的人去拉从而释放炮弹。唐对高句丽作战,使用抛石机便可以抛出300多斤的石料。

以上。


木剑温不胜


它的支撑点不在中心,而是在杠杆的1/8或1/9处,比数越大,用的力量和达到的速度就越大,相对的石头的重量就越小。

投石机的短处绑上重物,长的一端顶上有一长绳和一个大的放石头用的槽子,拉长绳把它拉下来,绳子固定好,把石头放进去,必要时砍断绳子,短端的重力把长端讯速往上扬,把石头抛出去。



这就和翘翘板一样。比如一个胖子坐在一动,要是想维持平衡,另一边就必须坐三个瘦子。如果有两个瘦子突然走了,剩下的一个人就会被弹飞。


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