弩炮

公元前399年，希臘屬下的塞拉古城幫的狄俄尼索斯就面對着強大的迦太基人的武力威脅。此時，一種讓其他勢力都黯然失色的武器誕生了——狄俄尼索斯的工匠們設計製造了戰爭史上第一具扭力彈簧弩炮！

隨着甲冑的發展和工事築壘的出現，單兵弓弩的作用被相應的削弱了，他們無法穿透附有青銅的盾牌，當然更不可能摧毀磚石堆砌的掩體。雖然人們曾嘗試過製造巨大的弓弩，但依靠弩臂彈性形變的所產生的發射力量已接近極限，無法賦予箭石或彈丸更大的威力。狄俄尼索斯的工匠們發明的弩炮首次採用了力學研究的最新成果——扭力彈簧，即利用兩束張緊的馬鬃、皮繩或動物肌腱產生的扭力做為動力，驅動弩臂帶動弓弦拋射彈丸或箭石。

希臘人設計的弩炮帶有堅固的支架，主樑置於支架之上，其前端兩側裝有兩具扭力彈簧組，每個彈簧組帶動一隻弩臂，弩臂末端連接弓弦，弓弦正中是容納拋射物的編制網袋。橫樑上側帶着燕尾長槽，一個帶長導軌的滑塊可以沿着長槽前後滑動，滑塊的後斷裝着一套精巧的擊發機構。可以方便的瑣定和釋放弓弦，橫樑的末端裝有絞盤，使用者可以通過扳動手柄，或者拖曳繩索十滑塊移動。當弓弦向後拉開並被擊發機構瑣定的時，武器就處在待發狀態。為了讓操作絞盤不至於太費力，在橫樑兩側設置了金屬齒條，既能讓開弓的工作不必一氣呵成，有能調節武器的拋射力量，從而獲得需要的射程。花圃來金屬齒條被圓形棘輪代替，使操作更加簡單可靠。為了賦予弩炮靈活的方向和仰角，他們為弩炮設計了可以自由轉動的基座。 ^[1] 

弩炮具有強大的威力，性能良好的弩炮能夠將1塔倫特（古希臘重量單位，約合26公斤）重的石彈拋出300碼開外。公元前332年，當馬其頓的亞歷山大大帝圍攻波斯屬地加沙城（Gaza）時，防守者就曾使用弩炮反擊，一架弩炮發射的長矛甚至穿透了亞歷山大的青銅盾牌，刺穿了他華麗的胸甲將他擦傷。弩炮徹底改變了攻防雙方的力量均衡，他巨大的打擊力和精度讓人不寒而慄：在公元63年羅馬人圍攻耶路撒冷的戰役中，猶太將領約瑟夫回憶説，和自己並肩站在城牆上的一位夥伴，竟然被一枚羅馬弩炮發射的彈丸將頭顱整個打飛！城裏的一名孕婦則被一枚石彈擊中，他腹內的胎兒被拋到了100英尺外！羅馬人的巨型弩炮可以將400米外的敵人轟的潰不成軍，他們發射的長矛可以將兩個或三個排成密集隊型的敵人一起釘在地上。除此之外，弩炮的精度也令人歎為觀止，他們甚至能夠反覆命中同一地點，曾經有過弩炮發射的長矛將前面已經命中的長矛劈成兩片的記載。

公元前399年希臘屬下塞拉古城邦的狄俄尼索斯一世就面臨着這樣一種艱難境地：迦太基人對他的王國虎視眈眈。面對強敵，狄俄尼索斯知道不能完全指望自己的士兵，因為他們絕對無法匹敵慣戰的迦太基人。作為一向以文明自豪的希臘城邦，塞拉古可以仰仗的似乎只有——文明。

狄俄尼索斯決心放手一搏。他徵召了大量本城和鄰邦的學者工匠，進行一場大規模的研究，其目的是製造出具有強大威力的新式武器，取得對迦太基人的優勢。精明的狄俄尼索斯對整個研究羣體進行了縝密的組織規劃：學者們和工匠被分成專業小組，各組間採取分工合作的方式，對參加者給與物質和精神獎勵，這種今天被普遍採用的組織方法極大地提高了工作效率。在這番努力之下，許多當時十分新奇的兵器出現了，其中包括帶有多層甲板、裝備撞錘的戰船等等。但是，有一個成果會讓其它努力都黯然失色——狄俄尼索斯的工匠們設計了戰爭史上第一具弩炮！

毫無疑問，從茹毛飲血的矇昧時代起，弓弩就在早期戰爭中發揮了巨大的作用，飛蝗般撲向敵陣的箭矢往往給對手造成可怕的傷亡。但隨着甲冑的發展和工事築壘的出現，單兵弓弩的作用被相應削弱。它們無法穿透面覆青銅的盾牌，更無法摧毀磚石砌就的掩體。雖然人們嘗試過製造巨型弓弩，但依靠弩臂彈性形變所產生的發射力量已經接近極限，無法賦予彈丸或箭矢更大的威力。狄俄尼索斯發明的弩炮首次採用了力學研究的最新成果——扭力彈簧，即利用兩束張緊的馬鬃、皮繩或動物肌腱產生的扭力作為動力，驅動弩臂帶動弓弦拋射彈丸或箭矢（實際上是長矛）。

希臘人設計的弩炮帶有堅固的支架，主樑置於支架之上，其前端兩側裝有兩具扭力彈簧組，每個彈簧組帶動一支弩臂，弩臂末端連接弓弦，弓弦正中是容納投射物的編制網袋。橫樑上側帶有燕尾長槽，一個帶長導軌的滑塊可以沿着長槽前後滑動，滑塊的後方裝有一套精巧的擊發機構，可以方便地鎖定和釋放弓弦。橫樑的末端裝有絞盤，操作者可以扳動手柄，通過繩索拖曳滑塊移動，當擊發機構鎖定弓弦並向後拉開後，武器就處於待發狀態。為了讓操作絞盤不至於太費力，在橫樑兩側設置了金屬齒條，既能讓開弓的工作不必一氣呵成，又能調節武器的拋射力量，從而獲得需要的射程。後來金屬齒條被圓形棘輪所代替，使操作更加簡便可靠。希臘人在弩炮的研製方面幾乎傾注了全部智慧。為了賦予弩炮靈活的方向和仰角，他們為弩炮設計了可以自由轉動的基座！

弩炮刺激了古代科技的實用化，採用扭力裝置代替傳統的弩臂結構，是一項了不起的革命。越是進一步瞭解這種強大的武器，就越能瞭解歐洲的工業化淵源究竟可以追溯到何時何地——許多弩炮被設計成組合結構，可以拆解運輸，相同部件完全可以互換並在前線快速地組裝使用。弩炮的主體結構為木質，要想製作出堅固耐用的產品需要相當的技藝，特別是兩組扭力彈簧的力量必須保證均衡，否則彈丸的精度就無從談起。但我們必須承認，古希臘人做到了。 ^[1] 

弩炮具有強大的威力，性能良好的弩炮能夠將1塔侖特（古希臘重量單位，約合26千克）重的的石彈拋出274米開外。在今天的英文中，弩炮一詞catapult本身就是明證：前綴cata來源於希臘文，表示下落的狀態，pult則來源於古代希臘步兵使用的一種名為pelte的盾牌。這個詞本身就表明了弩炮的強大穿透力。隨着希臘化的進程，弩炮作為當時一項頂尖的兵器逐漸為其他民族所知曉。公元前332年，馬其頓國王亞歷山大大帝在圍攻波斯屬地加沙城（Gaza）時，敵人就曾利用弩炮反擊。更有甚者，一架弩炮發射的長矛居然穿透了亞歷山大舉過頭頂的青銅盾牌，刺穿了華麗的胸甲並擦傷了他的頸部。弩炮徹底改變了攻防戰爭中的力量均勢，它的巨大打擊力和射擊精度讓人不寒而慄：在公元63年羅馬人圍攻耶路撒冷的戰役中，猶太將領約瑟夫曾回憶説，和自己並肩站在城上的一位朋友，竟然被一枚羅馬弩炮發射的石彈將頭顱整個打飛！羅馬人的巨型弩炮即使在400米外仍然能把敵陣轟得潰不成軍，它們發射的長矛能夠將敵人士兵兩個或三個一起釘在地面上，重裝鎧甲頃刻間變得不堪一擊！除此以外，弩炮的精度也令人歎為觀止，它們甚至能夠反覆命中同一個目標點，在古代戰爭中曾經有過弩炮發射的長矛將前面已經命中目標的長矛劈成兩半的記載。在公元前52年的高盧戰役中，尤利西斯·凱撒大帝率軍圍攻埃瓦利庫姆時，他就曾注意到在羅馬軍隊進攻路線的某個要地上，高盧士兵被羅馬弩炮發射的長矛一個接一個地準確擊中！面對利用當時最新物理成就製成的弩炮，斯巴達將領阿基達姆斯不禁哀嘆：“偉大的赫拉克勒斯啊，自此之後，人類的英勇再無任何價值了！”

弩炮使勝利的天平開始傾向進攻一方，長時間的攻防戰一去不復返。要知道，在弩炮出現以前，特洛伊戰爭持續了十年，而雅典人和斯巴達人的戰爭更是長達25年！在狄俄尼索斯創造弩炮之後，希臘人和馬其頓人幾乎同時發明了使用弩炮的經典戰術：白天利用高聳的攻城塔俯瞰敵人的城防佈局，確認射擊目標，然後再以迅雷不及掩耳之勢向敵方城池拋射密集的彈丸！此時，伴隨着步兵發起衝鋒的，還有沉重的攻城錘。這種裝有金屬撞頭的巨大器械完全依賴人力驅動，大型攻城錘甚至需要1800人共同操作。攻城錘的作用是動搖城牆的基礎，一旦基礎不穩，弩炮就可以輕鬆地摧毀城牆，潮水般的大軍就可從缺口迅速突入……在領教了弩炮的威力之後，守方總結出了經典防禦理論。當時拜占庭編輯的軍事專著指出，城牆修築的厚度至少應在4.62米以上，才能經得起弩炮的打擊。但即便如此，守方還必須利用深壕和障礙把敵人的弩炮隔離在150米以外，否則一旦在近距離上“萬弩齊發”，縱然是神靈也回天乏術。

絕不僅僅表現，在攻城略地，它第一次改變了人們眼中的科學形象，並反過來極大地推動了科技的發展。在弩炮出現以前，在希臘從事工程技術的人員地位卑微，不受重視，在奧林匹斯山上的眾神祇中，唯有代表手工藝和工程技術的火神赫淮斯托斯被描繪成一個醜陋骯髒的瘸子。即便是菲底阿斯這樣的著名雕刻家，在完成培拉衞城工程後，人們甚至不允許他在浮雕上刻下自己的肖像。但弩炮的發明立刻展示出工程技術的無限潛力，於是製造弩炮等攻防裝備的工匠和專家開始被給予優厚的禮遇，甚至在政治鬥爭中，具有弩炮製造技術的專業人士也可免遭迫害和刑罰。因為炮兵的出現，原來的步兵隊列中的並列平等關係被徹底打破，繼而影響到社會關係的變革。許多西方學者相信，弩炮的出現對古羅馬共和制的瓦解產生了不可忽視的推動作用。一種武器，改變了社會格局。

它是一項極為精密的工作，工匠們依據扭力彈簧的尺寸來區分弩炮的規格，而這些又都依賴於扭力彈簧的直徑。希臘人在實踐中總結出了經典弩炮零部件尺寸。以扭力彈簧組件為例，水平擋板由一塊正方形的木板作為坯料，其厚度等於扭力彈簧的直徑，邊長等於扭力彈簧的長度，在此基礎上按照二分之一的比例建立AG、De兩條平行線，再以扭力彈簧直徑的三倍為半徑建立AG、De兩條圓弧，於是扭力彈簧組件的擋板才告完成。垂直擋板的卯榫深度應該等於水平擋板厚度的2/3。水平擋板的中心孔外面由金屬環箍加固，環箍上帶有卡口，通過轉動金屬條，扭力簧的扭力可以任意調節。他們甚至建立了一套嚴密的推算體系作為製造弩炮的參考，一旦知道了扭力彈簧的直徑，工匠就能夠輕易的推算出弩炮主要構件的尺寸，並且在關鍵受力部件上用金屬加固。

公元前270年，埃及托勒密王朝完善了弩炮製造理論，總結出兩條基本準則：對於發射長矛的弩炮，扭力彈簧的最優直徑應該是長矛長度的1/9；而對於發射石彈的弩炮，其扭力彈簧的直徑應該等於彈丸質量平方根的1.1倍（這個神奇的羅馬公式中，直徑的長度單位為德克太爾，約為19.8毫米，彈丸的重量單位為米納斯，約為437克）。千萬不要小看這個貌似簡單的公式，這裏包含了羅馬人對扭力彈簧力學特性和初步對彈道的精確認識。現代彈性力學理論證明，扭力彈簧的扭力確實和其直徑的三次方存在一定的比例關係。更為重要的是，這個公式提出了近似立方根的求值問題，因為要想計算扭力彈簧的直徑，就必須算出彈丸重量的立方根，智慧的羅馬人卻用一種出奇巧妙的方法成功的解決了這個難題，他們利用幾何原理創造了一種組合滑動直尺，可以直觀的計算出任意長度的三次方根。

發明弩炮的是希臘人，真正把弩炮推向巔峯的卻是羅馬人。最早建立正規軍事體制的羅馬帝國極為重視弩炮的製造。他們大膽嘗試創新，首先採用金屬構件取代原來的木質結構，在此基礎上於公元前2世紀推出了兩種有趣的新型弩炮機構，分別利用青銅彈簧片和空氣活塞驅動青銅弩臂拋射彈丸。但經過比較驗證，即使青銅彈簧片被徹底壓垮，抑或是空氣活塞因壓力過大而發紅乃至起火，這兩種機構的拋射力還是遠不及動物肌腱製成的扭力彈簧，這讓人不僅感悟生命有機體結構的精巧和奧妙。公元3世紀，羅馬人發明了另一種被稱為Onager的重型投石車。這種重達幾千磅的龐然大物利用一個超大的扭力彈簧驅動粗大的拋射臂，能夠將45千克的石彈投到213～304米之外。羅馬人的Onager將扭力彈簧的實戰價值送上了頂點。

羅馬人還研製出了最早的連發弩炮。公元前2世紀左右，亞歷山大城的狄俄伊索斯設計了這種里程碑式的武器：備用的箭矢存放在V型的“彈匣”中，通過一組五邊形齒輪和鏈條機構的往復運動，弩炮的待發、裝填、擊發實現了自動化，其構造的精密令人稱絕。這種武器在過去一直不為人知，直到近年才通過史料得到證實。這個發現立即顛覆了人們的傳統認識：過去達芬奇一直是公認的鏈條發明者，而人們知道早在1000多年前，古羅馬人已經懂得如何利用鏈條實現往復動作。可惜的是，儘管連發弩炮的火力密度大大提高，但在生產力水平低下的當時，卻背上了“浪費彈藥”的惡名，從而在曇花一現之後迅速銷聲匿跡，最早的連發武器竟然如此夭折。

在考古發現中，人們找到了羅馬人大量使用弩炮的證據。似乎輕便型弩炮更受羅馬軍隊的青睞 ^[2]  ，扭力彈簧被封閉在金屬圓筒中，從而得到更好的保護；橫樑上設置的準星和箭矢尖端構成了瞄準基線，更利於瞄準射擊；許多弩炮被安裝上輪子，依靠畜力馱運，頗似現代的山炮或重機槍。羅馬軍隊極為重視弩炮的訓練和使用，熟練的炮兵可以根據轉動絞盤時金屬棘輪的響聲次數估算弩炮的射程，並根據彈道學推算出仰角和提前量進行準確的射擊。

雖然卡萊之戰中弩炮表現欠佳，單這並不是一個雞肋的武器，實際上，在359年的阿米達圍攻戰中，羅馬的弩炮表現出了強悍的為威力。

除了應用於小規模的衝突，輕弩炮還廣泛應用於野戰，在共和國時期，當蘇拉與本都軍隊交戰時，蘇拉將數百具輕型弩炮集中在一起，集中朝敵人陣型的一點發射，將敵人的陣型迅速打開了一個缺口，羅馬步兵藉着缺口一貫而入，打破本都軍隊。

在後來與安息的戰爭中，羅馬人更是配備了大量的輕弩炮用來對付安息的具裝騎兵，這些弩炮與弓箭手、投石兵一起壓制了安息人的火力，並不斷擊殺他們的精鋭具裝。

按照奧古斯都時期的配置，5000人的正規軍團裏標配50門弩炮。

想想吧，木材、金屬、動物肌腱、繩索竟然能夠組合出如此強大的武器，它發射的彈丸能夠輕易命中數百碼外的目標，但這種偉力的源泉卻不是火藥，這也許就是對人類創造力的最佳詮釋。