“攻者利器，皆莫如砲。攻者得用砲之术，则城无不拔；守者得用砲之术，则可以制敌。”
——《守城录》
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。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（CounterweightTrebuchet）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
发石为砲抛石机的源头，则要从原始时代说起。投石掷木是人类最古老的远程攻击手段，而投石索（sling）是加强投石威力的简易工具。其以绳索编织，中间带有弹兜，一端扎成一个可以套住手指固定的绳圈。使用时将石块放入弹兜，绳圈套入手指，再将另一端握在手中，面向目标飞速挥舞旋转，当加速到极限时松手撒放，石块便在离心力作用下激射而出。宁夏银川市世界文化遗产贺兰山岩画便凿刻了多幅远古人类以投石索狩猎的画面。我国各族人民均使用过这种古老的投石工具，如藏族的“俄多”;、彝族的“别尔”、纳西族的“支儿伙”、普米族的“果穷”等，中原民族则多称为“甩石兜”。直至民国时期，西藏的部落武装中还有投石索兵存在，可见其历史之悠久。
▲投石索
抛石竿（staffsling）是投石索的加强版。它是将投石索一端拴于长棒上，另一端虚套，以双手捉握棒端，向前抛甩，射程比之投石索更远，而且使用的石弹也可以更大更重，威力更强。唐朝《通典 兵典》中称为手抛：“敌若推轮排来攻，先以抛打，手抛既众，所中必多”；北宋《武经总要》则称为手砲，并记录了手砲的形制大小、配件和弹重：“手砲，敌近则用之，砲竿一（长八尺），蝎尾一（长四寸），铁环一，皮窝一（方二寸半，系于竿上），用二人放，石重半斤”。
在明、清时期则称为飘石。清代兵书《武备辑要续编》卷七《乡守器具》中有详细说明：“每用一握竹，长五尺。以长绳两股，一头系竹上，一头用一环，绳中分用一皮兜，径五寸，摇竿为势,一掷而发。守城宜用，且飘石易得，但手发不远，用此法发之，可远可重。需平时习愤，发乃有佳”。其实，抛石竿是单兵投石工具向大型投射器的过渡阶段。它已初步具备了杠杆抛石机的两个要素，即砲梢（抛竿）和弹兜（投石索），而且双手抛射时形成的杠杆作用与杠杆抛石机投射原理如出一辙。
▲抛石竿
我国云南纳西族古老的东巴文化象形文字中，三个代表投掷石块的文字“
【象形字01】”、“
【象形字02】”和“
【象形字03】（也可略写为“
【象形字04】”）”（采自方国瑜《纳西象形文字谱》），可以说是囊括了中国投石工具的演变过程。其中“
【象形字01】”很明显是投石索，而“
【象形字02】”意思是飞石柱，形象是一根木棒连着一个装有3个石球的投石索，这便是抛石竿。最后一个是“
【象形字03】”或“
【象形字04】”，大意是用木架放飞石，它很形象地描绘了一样东西——抛石机。
▲藉车固定方式可参考《武经总要》的独脚旋风砲
战国时期的《墨子》一书的《备城门》篇中记载到：“以木大围长二尺四分而早凿之，置炭火其中合慕之，而以藉车投之”。“藉车”便是抛石机，其抛射的是用木桩掏空放入烧着的木炭用于纵火的“燃烧弹”。稍晚的《孙殡兵法 陈忌问垒》中则说：“弩次之者，所以当投机也”，这段话是指在特定的战场环境下，弓弩能够发挥抛石机所起的作用，这里的“投机”一词说的也是抛石机。但当时的抛石机比如藉车，结构还较为原始，是以木桩打入地下做为固定装置，无法移动，只能定点攻击。
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