■ 重庆外国语学校 李昱颉
投石机是在世界军事史上占有重要地位的大型器械，主要用于中世纪时期的攻城，在攻领城堡、要塞这些大型建筑中起到了重要作用。投石机运用自己距离和威力上的优势可以成功压制敌人，投出的巨石可以瞬间将房屋击碎，在炸药的大规模运用前可以说是非常重要的战争武器。本文主要针对投石机为读者作简单介绍以供参考。
投石机的类型
弹力投石机，又称床弩、弩炮、射箭机，古希腊时期即有投入使用。主要依靠弓弦的弹力来抛射，除了发射大型箭也可以发射石弹，可以说是机械弓弩的超大加强版。弹力投石机具有强大的威力，性能良好的弹力投石机能够将约合26千克重的石弹抛出2800米开外。值得注意的是，希腊人在弹力投石机的研制方面几乎倾注了全部智慧，其设计的弹力投石机带有坚固的支架，让其威力、稳定性、协调性发挥到了极致。
扭力投石机，又称石弩、投石车、弹射器。从弓发展而来，在古希腊、古罗马时即有使用，主要依靠扭绞绳索产生力量弹射。弹射时，先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置，在“勺子”或皮弹袋里放进弹丸，松开绞盘绳索后，弹射杆便会恢复到垂直位置将弹丸射出。中世纪时它的主要作用是在攻城中破坏敌人的防御设施，或者压制城内的部队。相比于重力抛石机，扭力投石机的准确性更差一些，但是其弹道更低、弹速更快，其特性也决定了它适合野战。
人力抛石机，亦称牵引抛石机，最早出现于战国时期，北周和隋唐时期传入国外。人力抛石机是纯利用人力的抛石机，操作时要多人一同拉下杠杆的一边抛射另一边的石弹。据记载，最多曾有七个炮梢装在一个炮架，需250人施放。人力抛石机的运用意味着要消耗大量的人力资源，所以古代的人们积极想尽办法改良它，直到重力抛石机的出现。
重力抛石机，又名回回炮、平衡重锤投石机、配重式投石机，从人力抛石机发展而来，最早出现在欧洲，南宋时期随蒙古传入中国。重力抛石机一端装有重物，另一端装有待发射的石弹，发射前将放置弹药的一端用绞盘、滑轮或直接用人力拉下，放好石弹后放开或砍断绳索，石弹也顺势抛出。到了14世纪中期，有的重力抛石机能抛射将近1000磅（约454公斤）重的弹体，威力巨大。
投石机的起源
中国的投石器最早出现于战国时期。据记载，唐至德二年（757年）太原守将李光弼曾使用投石机击毙部分安史叛军；北宋开宝八年（975年），宋朝在攻灭南唐时使用了“火炮”，即一种使用可燃烧弹丸的投石机；南宋绍兴三十一年（1161年），宋军已经将霹雳炮装备在水师舰船上；蒙古军队则从波斯人那里学来“回回炮”，《元史·阿里海牙传》载：“机发，声震天地，所击无不摧陷，入地七尺”。
国外最早提及投射器械的文献见于《圣经》，其中对乌西雅王的记载中提到：“（乌西雅王）在耶路撒冷使巧匠作机器，安在城楼和角楼上，用以射箭发石。乌西雅的名声传到远方，因为他得了非常的帮助，甚是强盛。”
投石机的器械原理
下面分类型介绍一些投石机的主要工作原理。
扭力投石机。扭力投石机是依靠扭绞绳索产生力量弹射。弹射杆平时是直立的，杆的顶端是装弹丸的“勺子”或皮弹袋，杆的下端插在一根扭绞得很紧的水平绳索里。弹射时，先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置，在“勺子”或皮弹袋里放进弹丸。松开绞盘绳索时，弹射杆恢复到垂直位置将弹丸射出。
重力抛石机。重力抛石机利用杠杆原理，一端装有重物，而另一端装有待发射的石弹，发射前须先将放置弹药的一端用绞盘、滑轮或直接用人力拉下，而附有重物的另一端也在此时上升，放好石弹后放开或砍断绳索，让重物的一端落下，石弹也顺势抛出。
人力抛石机。人力抛石机运作原理与重力抛石机大致相似，不同之处是把重力抛石机重物的一端落下的拉力替换为人力拉拽产生的拉力。
弹力投石机。弹力投石机类似于弓箭，可以理解为弓弩的大型化，其依靠弓弦的弹力来抛射，除了发射大型箭也可以发射石弹，是机械弓弩的变种，其原理与常见的弓箭完全一致。
从中可以发现，相对于使用火药的火炮等火器，投石机的原理是较为清楚简单的，其制造的关键技术在于投射器的杆臂。杆臂必须坚固，因为在发射过程中，杆臂必须要承受巨大的形变，而同时，杆臂的重量不能太大，否则杆臂弹起的速度会很慢，投掷的弹丸也就达不到需要的速度，影响射程和威力。因此，从古希腊、古罗马时代开始，投石机的设计和制造者们就抛弃了用由坚硬实木制作杆臂这一方案，而是创造性的发明了由木头、兽筋和兽皮复合的杆臂。然而这一精巧的构造居然在历史长河中失传，目前从有限的记载中，只知道大型投射器的杆臂是由数根木杆和又粗又长的筋腱沿纵向配合起来，但具体的结构以及选用的材料等已经难寻踪迹。
对投石机的评价
从历史发展进程来看，各类投石机的出现改变了世界的格局。可以说，投石机是人类科技发展的象征，是人类智慧的象征，它从设计、建造、操作都需要精湛的技艺，它从广泛运用直至消亡，都见证了人类文明的发展，它同攻城锤、攻城塔等武器一起构成了中世纪的战争史诗。
投石机在用于战事的同时也推动了科学技术的发展，“投石机”们的消亡意味着新时代的来临。