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投石器的工作原理是什么?

归档日期:10-03       文本归类:发射机构      文章编辑:爱尚语录

  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,此种抛石机经由伊斯兰地区传入中国而被称作“回回炮”。

  到了14世纪中期,有的抛石机能抛射将近1000磅(约454公斤)重的弹体,威力巨大。近代试验表明,吊杆长50英尺(约15.2米),平衡重锤为10吨的抛石机能将200到300磅(约90-136公斤)的石弹抛射约300码(约274米)的距离。

  相传抛石机发明于周代,叫“抛车”。据《范蠡兵法》记载,“飞石重十二斤,为机发,行三百步”。石弹出现更早,也就是先有“弹”后有“机”。新石器时代出土文物中,有一些经过打制加工过的石块,就是原始人使用的“石弹”,不过那时只用于抛掷。

  “炮”问世以后,成为战争中的重型武器。三国时,各国君臣都十分重视抛车的制造和使用。著名的官渡之战中,曹军运用一种可以自由移动的抛车,击毁袁军的橹楼及战车,这种威力强大的抛车被称为“霹雳车”。

  当时的抛车多数是将炮架固定在地面上或底座埋在地下施放,机动性差,安装费时费力。后来为了便于移动,在炮架下面安装了车轮。又因为炮架笨重,要随时变换抛射方向,仍是十分麻烦的事情。为此,人们发明了“旋风抛车”。

  这种抛车的炮栓能够水平移动和旋转,可向各个方向抛掷石弹,又称为“旋风炮”。南北朝时期出现了将炮安装在车上的“拍车”,或将炮安装在船上的“拍船”,可以随军机动作用,成为当时的重武器。隋朝末年,魏公李密命令护军将军监造抛车,一次制造了300架,称为“将军炮”。

  这种器械的投射力来自沉重的配重物的重力,而不像投石机和弩炮那样来自于绳索的扭力。大约自12世纪中叶起,抛石机就在很大程度上取代了投石机。对于抛石机的偏好可能是由于它可以将重达300磅(136kg)的石弹投射出去,比起最大型的投石机所能发射的石弹要沉5~6倍。

  约瑟夫斯时代的投石机所发射的石弹毫无疑问可以摧毁塔楼和雉堞——这要集中多台投石机长期密集轰击才行。可是由抛石机所发射的一块重达200-300磅(91-136kg)的石弹就足以撼动最为坚固的砖石结构的防御工事。

  抛石机主要用于摧毁堡垒护墙的上部结构,结果就可以用云梯或其他方式越过城墙。而投石机,由于其射程较长,主要用于给城镇防御工事内部的人员或住宅造成破坏。

  通过在一定尺寸的模型上的实验以及其他来源,我发现,最大号的抛石机——其杆臂长度接近50英尺(15.24米),配重达到2万磅(9.07吨),能够将200-300磅的石弹投射出300码远(274米)。照我的观点看来,这种器械的射程是达不到350码(320米)的。

  抛石机上总是有一条掷弹带以安放弹丸。掷弹带使得投石机的威力倍增,弹丸的射程因此而增长了一倍。抛石机的威力来自其杆臂、重量合适的配重以及掷弹带。其杆臂在释放滑钩之后,缓缓的以直径很长的圆形回转,不必借助任何手段就达到了投石机较短的杆臂所能达到的(末端线)速度。

  抛石机的掷弹重量是由其配重控制的。这种抛石机的威力几乎没有上限,限制因素只有器械本身的强度和操作的要求。从中世纪的作家那里可以找到无数的记载,将死马抛进被围城池,以期引起瘟疫——毫无疑问只有抛石机才能用于此种目的。

  一匹小马的重量约为10英担(1120磅=508kg)。由此,我们可以对抛石机所能抛射的巨石或石弹的大小有个概念了。

  当我们设想使用一台抛石机将马掷过城墙,我们就应相信斯岱拉的说法 ,“1376年热那亚派驻塞浦路斯的军队中,除了其他的巨型器械之外,有一部能发射12英担(609kg!)巨石的器械”。

  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,此种抛石机经由伊斯兰地区传入中国而被称作“回回炮”。

  到了14世纪中期,有的抛石机能抛射将近1000磅(约454公斤)重的弹体,威力巨大。近代试验表明,吊杆长50英尺(约15.2米),平衡重锤为10吨的抛石机能将200到300磅(约90-136公斤)的石弹抛射约300码(约274米)的距离。

  相传抛石机发明于周代,叫“抛车”。据《范蠡兵法》记载,“飞石重十二斤,为机发,行三百步”。石弹出现更早,也就是先有“弹”后有“机”。新石器时代出土文物中,有一些经过打制加工过的石块,就是原始人使用的“石弹”,不过那时只用于抛掷。

  “炮”问世以后,成为战争中的重型武器。三国时,各国君臣都十分重视抛车的制造和使用。著名的官渡之战中,曹军运用一种可以自由移动的抛车,击毁袁军的橹楼及战车,这种威力强大的抛车被称为“霹雳车”。

  当时的抛车多数是将炮架固定在地面上或底座埋在地下施放,机动性差,安装费时费力。后来为了便于移动,在炮架下面安装了车轮。又因为炮架笨重,要随时变换抛射方向,仍是十分麻烦的事情。为此,人们发明了“旋风抛车”。

  平抛运动吧可归入“投石器”的武器技术有许多种,其中包括 投石器 、 弩炮 以及 抛石机 。说起“投石器”一词,人们通常想到的是向下绞紧的木桶。弩炮是一种非常大的弓(请参见此页中的图片)。抛石机是一个带有配重的杆,它通过旋转而甩出投掷物(请参见此页中的图片)。 投石器和弩炮都是靠绞紧绳子或弯曲木弓时产生的 预紧拉力 进行投掷的(与弓箭的原理相同,只不过尺度更大)。 抛石机制造起来更容易,因为它只有一个 旋转杆 和一个沿着圆弧、用于旋转投掷杆的 配重 。 投石器的投掷距离中等——通常为150到300米。它存储的能量是相当惊人的。其中的齿轮非常重要,它们形成了一个 绞盘 。随着操作者的转动绞盘,投石器逐渐聚集了大量的能量,然后瞬间释放,将投掷物抛出。

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