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古代攻城重器 投石機

圖/KIMI

文/DV

在遙遠的古代,那時還沒有重炮和火器,有一種叫做「投石機」的重型武器,主宰著攻城作戰。投石機使用槓桿原理,一端為石頭或鐵球,一端配重物,發射時,放開槓桿使配重端下墜,同時使石頭或鐵球上升並投射出去,往往可以在敵方防禦線外發射,可造成敵方陣地和城牆巨大的破壞。

就地取材  巨重拋物

這種將巨大的重物拋擲到敵人陣地或城池中,無論在歐洲或是亞洲,因為投石機結構簡單,取材容易,攻城只需要帶名木匠和設計圖,就能就地取材製造,走到哪用到哪,因此戰場上很常見,在許多兵書中都能找到相關記載,而這種能將石頭拋出幾百公尺遠的武器,也成為古代最具威力的兵器。

中國歷史上最早的投石機出現於西元前5世紀的春秋戰國時期,當時這種武器還只是一種利用人力進行發射的投石機。投石機根據作戰用途可以分為輕型、中型、重型,根據發射原理的不同,又可分為人力投石機、配重投石機、彈力投石機及混合投石機等,也更發展成需要一個團隊群策群力作業,除了訓練有素的專家指導戰程,還要一群不辭辛勞的運彈藥高手,將所有的石頭彈藥不斷運送到投石機旁待發。此外,彈藥運輸通道還需要人力刷上油,讓投石機順利將彈藥發射出去執行任務等。

據說歷史上最巨大的投石機,是1304年,一次徵討蘇格蘭的戰役中,英格蘭國王愛德華一世在圍攻斯特林城堡之前,下令建造一架巨型的投石機,也是有史以來最大的投石機「戰狼」,傳說能在200多公尺外投擲出150公斤左右的巨石。

簡單機械  槓桿原理

投石機是利用槓桿原理所製成。槓桿是由一個支點和兩段力臂所構成,當我們施力在力臂時,就會產生順時針或逆時針的旋轉效果,而我們將垂直於力臂的施力,乘上力臂的長度,就能算出這個力量有多大,也就是所謂的「力矩」;施力那端的力臂,稱為施力臂,另一端稱為抗力臂,個別造成不同方向的旋轉效果,如果施力端的力矩比抗力端的力矩大,槓桿就會沿施力方向轉動,反之沿抗力方向轉動,同樣施力下,抗力臂愈長,就能抬起愈重的東西,但是要下壓的距離就會很長,造成省力卻費時的效果,如果施力臂愈短,需要用愈大的施力,才能抬起同樣的重物,不過只需要下壓一小段的距離,產生費力但省時的效果。

所以,當抗力臂比施力臂長,轉動時的旋轉路徑,也比較長,所以轉動時能以較高的旋轉速度,來提升投射速度,拋射物可提高投射的起始高度與調整投射的角度,將飛行與時間距離最大化,所以可想像投石機利用槓桿原理將石塊拋射出去,可攻可守,彈射威力卻不容小覷。而且事實上,投石機不僅能投擲石頭,還能投擲各式東西,像是敵人的頭顱、屍體,此舉能對敵方陣營起到震攝的效果;或者是投擲一些病死的動物、腐爛的屍體,讓敵營瘟疫四起,類似今日生化武器的概念。

01 03 2024

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