力拔千钧：中国古代投石机发展史

熟悉中国象棋的朋友们，都知道中国象棋中有一类叫做“炮”的棋子。作为一种模拟真实战场指挥调度而形成的棋类游戏，许多人都下意识地认为，这种棋子代表着今天人们熟知的金属管型火炮。然而，在古代很长一段时间内，象棋棋子上的“炮”其实被写作“砲”。这种“砲”究竟是什么装备？和今天的人们熟悉的“炮”究竟有什么不同？1983年，四川江油出土的一套北宋时期的铜制象棋，为我们带来了明确的答案。当考古人员翻开写有“砲”字的棋子背面时，一幅特殊的图案立刻映入眼帘——那是一具四四方方的木框底座上，架着一根长杆的特殊器械，一旁还有一人正奋力拉拽长竿。

很显然，早期象棋上的“砲”字，指的是投石机——一种金属管型火器广泛运用之前，军队中的重型远程活力投送平台。在其形象和名称融入世俗娱乐背后，凝聚着一段在两千年的时光里形成、延续、发展，直至消亡的烽烟回忆。

割据纷争中的崭露头角

相较于火药在封闭金属管中爆炸产生冲击力，将炮弹推出炮管快速飞行进而击中目标的管型火炮，投石机的技术原理就显得简单直接了许多——用大家在初中物理课本中都学过的费力杠杆原理，将石块等重物抛射出去杀伤有生力量、摧毁工事器具。由于抛射是其最核心的运作方式，且最主要的“弹药”是石块，所以中国古代便借用“抛”的发音，再加上石字旁，创设出“砲”或“礮”（二字皆音同“炮”）来作为投石机的正式名称。

中国是世界历史上较早发明出杠杆式投石机的文明，其源头可以追溯至春秋时代。《左传》在记载公元前707年发生于郑国，以及拥戴东周王室的各诸侯联军之间，以东周败北导致周天子权威失坠而闻名的繻葛之战的文字中，留下了“旌鼓而动”的短语。对于“旌”字的含义，东汉许慎在其《说文解字》中将其阐释为“建大木，置石其上，发机以追为敌”，很显然就是对杠杆式投石机的描述。因而，这句短语说的就是投石机轰击敌人，再击鼓指引战车和步兵发起冲击，几乎就是被极简化为“大炮轰完步兵冲”的“步炮协同”战术的先秦版本。至于为什么会用原义为用牦牛尾和羽毛来装饰旗杆顶端的旗帜的“旌”字来称呼投石机，有学者认为因为抛石机标志性的抛竿，与旗杆的形态十分近似，便借用了“旌”的名称。但也有人认为，繻葛之战这句话里的“旌”，指的就是旌旗本义，描述的并不是投石机。

目前基本上不存在争议的最早描述投石机的文字，是完成于春秋末期的《范蠡兵法》中所记载的 “飞石重十二斤，为机发行二百步”。按照周时一斤合228.86克，十二斤合2.7公斤，秦时六尺一步，一尺合0.23米，约合414米的标准计算，当时的投石机威力已经不可小觑。而大致成书于同一时代，以记载丰富的攻守城器械与方法而著称的《墨子》一书中，也留下了被称为“藉车”的投石机的详细记载。正是因为墨子出于对机械工具和科学原理的热爱，而养成的对各类事物事无巨细的记录习惯，让今天的我们可以一窥关于中国早期投石机的形制尺寸等细节最久远的描述——当时的投石机由两根十七尺长的木柱来作支柱，这两根支柱的下端四尺埋入地下，以使其牢固，地面之上的木柱长十三尺。两根木柱之间架设有被称为“困”的横木。而被称为“夫”的抛竿，以动力臂和阻力臂呈1:3的比例插入横木中间。其中抛竿阻力臂的顶端，系有用于盛放石块的“马颊”。而另一头的动力臂顶端，则系着数十根绳索。作战时让众多士兵一起拽动绳索，将阻力臂猛然翻转竖起，进而将“马颊”中的石块抛射而出。此后近两千年的时间里，中国的投石机在原理、构造、运作方式就以此为原理和基础进行增减损益，没有太多的跳脱和背离。

之所以投石机在中国会于春秋时期被发明，无疑是因为在当时诸侯割据、纷争不断地乱世里，强化军事力量使自己立于不败之地，是中原各国的首要追求。而对军事力量建设的高度重视，必然导致在武器装备领域的不断突破、创新，以及后续的不断完善。此外，在当时愈发频繁的城市攻防战中，以高耸坚固的城墙为核心的，初步成熟的城市防御体系，也使得进攻方处于需要运用长时间成本进行围困，以及付出大量伤亡进行高烈度攻击，还往往不能奏效的被动不利局面。而投石机这种突破单个士兵体能极限，能够对守城方有生力量进行大范围杀伤，乃至对城防工事进行破坏的重型装备，无疑是一道能够打破僵局的突破口。因而，投石机能够在春秋战国的烽烟杀伐中孕育而出、崭露头角，也是大势所趋。

虽然中国投石机诞生后最初的啼哭令人惊艳，但却并没有在记述春秋战国时代治乱兴亡的浩繁史籍中留下太多的身影。甚至除了一幅镌刻于一件1978年在江苏淮阴高庄战国墓出土的刻纹铜器残片上，一辆二驾马车的车厢尾部，竖立着一根顶端系着三根随风飘荡的绳线和皮索的图像，而被有些学者认为是小型投石机外，也没有任何直观的图片资料。直到四百余年的大汉帝国崩溃瓦解所开启的下一场乱世浩劫里，投石机才会用修长而坚韧的长竿，撬动起历史的支点。

乱世浩劫中的霹雳雷霆

公元2世纪末，当汉帝国庞大却腐朽的根基，在席卷中原的黄巾军的怒吼咆哮下骤然倾颓崩塌时，一场延宕四百年的惊天乱世骤然开启。当纷争杀伐再度成为历史的主线，投石机这一能够在战场上发挥重要作用的重型装备，在各路军阀和政权中再度受到重视并得到广泛应用。因而，三国两晋南北朝的史料中留下了相较于春秋战国时期，更为频繁的记录。

在爆发于公元200年，决定中国北方统治权的官渡之战中，袁绍建起一座座高耸的楼橹，让己方可以居高临下俯瞰曹操军队动向的同时，还能让弓箭手持续射箭进行火力压制。在袁绍军的疯狂压制下，时时刻刻顶着盾牌才能行走，成了曹军大营中士兵们的日常。为了打破这一被动局面，曹操下令制造众多大型投石机，抛射巨石将袁绍引以为傲的楼橹尽数摧毁。值得一提的是，曹操此番下令打造的这批投石机，底部还创造性地加装了轮子。相较于以往投石机只能将柱子深深插入底下固定发射，并且只能将各个部件运到发射阵地上组装的方式，这种重型火力平台由固定的投石机，升级成能够灵活移动的投石车，提升了机动性、打击效率，并且还可以在发射阵地之外先行组装再进入阵地，避免了在敌方火力打击范围内冒险搭建，减少了伤亡风险。

由于这些投石车在运作时会发出有如雷霆霹雳一般的骇人巨响，再叠加令人心悸的毁伤效果，袁军士兵便用“霹雳车”这一极具震撼感和冲击力的名称，来称呼曹操打造的这批投石车。而在曹操一统中原后，曹氏政权内还涌现出一位将自己曾发明龙骨水车、复原失传已久的指南车、改进纺织机械的聪明才智运用于改进革新投石机的能工巧匠——马钩。经他的巧思妙手焕然一新的投石机，从一种笨重迟缓、间隔多时才能发射的机械，蜕变成能够快速连续发射的“机关炮”。这种在史料中被称作“连石”的特种投石机，以一架巨型木轮为主体，在木轮上绑上多根木棍，每根木棍上再绑上石索。作战时奋力转动木轮，使得石索中的石块在木轮和木棍的带动下飞速旋转。当需要发射时，便快速割断需要发射的石索所连系的绳索割断，石块便在巨大的离心力下瞬间飞出打击目标，让敌方承受密集重火力打击。

在公元229年诸葛亮第二次北伐期间发生的陈仓之战中，陈仓魏军守将郝昭面对诸葛亮凭借云梯、冲车、地道的连番围攻，便运用包括飞石在内的各种器械，击退了诸葛亮的进攻，获得了战役的胜利。然而，这种近乎超越了那个时代的“机关炮”，也仅仅留下了这一处实战应用记录，此后就彻底湮没无闻，没有留下任何痕迹。许多人会认为，这一十分新锐的武器的不被重视，乃至迅速消失于历史长河，是中国军事史上的一大损失，否则必然会彻底改变后世战争面貌。然而，这种飞石能够有效发挥作用的关键，在于稳定持续的动力源，驱动起木轮快速均匀的旋转。而这种动力源在当时十分低下的手工业条件下，无疑算得上是痴人说梦。而由当时唯一能够进行驱动的人力和畜力进行驱动，会使得木轮旋转的力度无法保持稳定一致，进而造成每一次抛射石块的力度无法得到统一，导致打击的射程和精度受到影响。可以看出，作为一种明显受到当时技术水平限制的奇思妙想，其无法得到大规模应用，也是一种不可避免的必然结局。

虽然这种超越时代局限的“机关炮”昙花一现，但是基础款的各类投石机依然在这个乱世中得到了广泛应用，尤其是在其最擅长的城市攻防战领域。同样是作为三国时代风云人物的司马懿，在公元238年攻灭辽东军阀公孙渊的襄平之战中，就用大量投石机最终攻破襄平城防。公元258年，魏国将领司马诞叛魏投吴，凭据寿春城防御魏国围攻时，也曾“临高以发石车火箭逆烧破其攻具”，在城墙上架设投石机摧毁魏军的各种攻城器械。

进入两晋南北朝后，投石机的使用频率随着战争烈度的升级而呈正比增长。公元347年五胡十六国时代，后赵军队进攻前凉的枹罕城时，就使用了当时被称为“雹车”的投石机投入攻城作战中。大文学家陶渊明的父亲、东晋名将陶侃也曾在平叛作战中，制造过大量被称为“发石车”的投石机。在南北朝时期，公元466年南朝宋的宗室叛乱战争中，占据寿春的叛军在据守寿春时，就制造了大量名为“矿车”的投石机，抛射石块砸毁攻城方用来载土填平壕沟的虾蟆车。

除了在陆地上继续大显身手以外，这一时期投石机在开始“试水”，以诸如“拍竿”之类的名称被安装在战船上，如同后世的舰炮一样，用来远程打击打击地方舰船，杀伤船上人员、毁坏船体结构，甚至还可以对地攻击，完成水陆两栖的“跨界”，成为金属火炮发明之前最重要的重型远程打击武器。

和投石机的频繁应用相伴而生的，是对投石机攻击初步成熟的防御策略。东晋、刘宋时期的史学家裴松之在为《三国志》做注时，曾提到军队中为防御砲石攻击，将浸湿的牛皮悬张在城楼下，以缓冲抵消石块飞行时的冲击力的方法。这种以柔克刚，用缓冲力削减砲石破坏力的方法，成为之后中国防御投石机的主流策略，并发展成更多的形式。

两晋南北朝时代频繁的战争，让投石机得到了广泛的运用。而这种广泛运用，也让投石机融入社会文化生活的方方面面，成为一种文化元素符号。在魏晋南北朝时代，投石机还曾从战场走向刑场，在北周宣帝宇文赟统治时期，成为将行为放荡不检点的妇女高高抛起活活摔死的刑具，以满足其昏庸残暴的心理欲望；曾被西晋文学家潘岳，以典雅清秀的笔触，书写成“礅石雷骇”的辞藻，装点起传世名作《闲居赋》的文雅华美；甚至还曾化作“教书先生”，在敦煌莫高窟出土的一份北朝文书中，以“今有城……六十步置一石车……石车置廿人………”这样一道计算抛石机需要多少人手的算术题，引导孩子们探索数学世界的奥秘。当时的黎民百姓在谈论起投石机时，就像现在的人们谈论起坦克大炮等常见的重型装备一样，是一种信手拈来的习以为常。这种风气一直延续到后来的唐朝，让当时的百姓将砧状积雨云命名为“抛车云”。

在这场长达数百年的乱世中，千千万投石机不断翻动的抛竿，在神州大地上带来了令人不忍卒目的无尽死亡和血腥。但也一点点撬动覆满万里河山的灰烬和血泪，显露出数代人不曾触目过的太平安宁光影，让中国从烽烟动荡的乱世，一步步蹒跚走向诀别甚久的大一统盛世。而投石机也将在这个盛世里，迎来自己全新的岁月经历。

盛世荣光下的傲然成熟

公元589年，隋朝消灭偏安南国的南陈，结束了持续数百年的纷争割据局面。而公元618年的唐朝的建立，则开启了一场令人留恋感怀的盛世荣光。虽然中原大地涤尽烽烟，兵戈尽偃，但由于新生的大唐王朝一直开疆拓土，同周边各个政权争锋抗衡，因而投石机这一重兵器依然得到了高度的重视和发展。

相较于以往历史时期，唐朝各类史料文献中对于抛石机的记载不仅数量更多，而且对于抛石机的原理构造细节的描述也更为清晰详细。而抛石机的记载在唐朝得到升级的一大原因，则是因为投石机的制造在唐代实现了十分关键的标准化和规范化。而武器装备的标准化和规范化，则又和大一统的政治环境密切相关。只有政令能够畅达国土每一个末梢的大一统时代，才能使国家行政机构本身成为一种标准化“模具”，为纵横千万里的国土上的每一支军队，提供几乎无甚差别的武器装备。因而唐朝作为重型机械的投石车，也和今天人们口中津津乐道的横刀、陌刀等唐朝知名单兵装备一样，在同样的标准下批量复制。值得一体的是，同形制尺寸在唐朝时得到统一规范一样，“砲”或者“礮”字也在唐朝取代之前的各种纷繁复杂的名称，成为投石机的规范称呼。

在详细记录唐代各类军事信息的《太白阴经》一书，对投石机的形制做出了“以大木为床，下安四轮，上建双陛，陛间横栝，中立独竿，首如桔槔状，其竿高下长短大小，以城为准。竿首以窠盛石小大多少，随竿力所制，人挽其端而投之，其车推转逐便而用之，亦可埋脚着地而用，其旋风四脚，亦随事用之”的详细定义，使得投石机的制造摆脱了以往都是在战场上随意打造的情况。除了投石机本身，《太白阴经》还对投石机所抛射的石弹进行了标准化处理，将石弹规范为各种不同尺寸的石球，而不是从前那样随意搜集的各种形状大小不一的石头。这种规范化的圆形石球弹药，使得投石机的性能更为稳定，进而提升投石机抛射的精准性，并推动砲手的操作运用更为精准规范化，相关操作方法也更为固定。在这一标准化浪潮下，在安史之乱中因挡住了安禄山叛军南下肆虐江淮的铁蹄而闻名的睢阳之战中，率领全城军民誓死坚守的张巡所打造的一批石弹，在数百年后蒙古军队再度兵临城下时，还能被挖出来再度有效施放进行攻城。

在唐代标准化规范化的发展路径下，当时的投石车在威力和精度上都有了飞跃式提升。公元621年李世民围攻洛阳期间的一种投石机，可以将34公斤的石弹，抛出295米。相较于《范蠡兵法》中只能投射2.7公斤的石块的抛石机性能，无疑有了几何倍的提升。安史之乱时期的名将李光弼监造的一种投石机，发射时需要200名士兵一起拉动拽索，从而使得抛出的一颗石弹就能给敌方造成数百人的伤亡。

除了威力巨大，唐代的抛石机还能进行远距离定点清除一类的精细活。公元828年，武宁军节度使王智兴奉命讨伐叛逆的故横海节度使之子李同捷时，双方在棣州进行对垒。对峙期间，李同捷派出一名军士站在城头对王智兴公然高声辱骂。见主将被骂得心烦意乱，王智兴手下的一名士兵自告奋勇，作为观测目标、引导打击的“定放手”，指挥一门投石机“乃具抛发一石，正中其首，随石迸落”，彻底闭上了这人的臭嘴。这无疑是投石机操作技术进一步提升突破的体现。

在防御投石机攻击领域，《太白阴经》等典籍也延用两晋南北朝时“以柔克刚”的技术路线，记载了“于女墙上，挑出去墙三尺，内着横括，前端安辖，以荆柳编之，长一丈、阔五尺，悬于椽端，用遮矢石”的“芘篱战格”，以及“以复布为幔，以弱竿横挂于女墙外，去墙七八尺，折抛石之势，则矢不复及墙”的“布幔”这两种堪称“四两拨千斤”的防御器械，标志着中国的投石机防御技术和水准，在此时伴随着和投石机的“互卷”争锋中，完成了显著的升级蜕变。

唐代的投石机对当时社会政治生活带来的另一巨大影响和改变，在于和投石机相关的人的地位的快速提升，以及备受重视。军事斗争归根到底是一种考验人的素质的斗争形式。作为一种“技术密集型”主站装备，投石机只有在拥有高超精准的专业技术人员手里，才能发挥出理想有效的作战效果。在唐代这一投石机快速发展并且广泛应用的时代，能够让投石机这一大杀器真正大杀四方的专业人才，自然也成为各路将领以及统治者大力拉拢和不吝封赏的对象。

公元757年，时值让大唐由盛转衰的安史之乱期间，唐军中一位名叫王去荣的将领因私人恩怨，杀害了富平县的县令杜微。依照唐律，这一行为罪无可赦，应从速问斩。但由于王去荣非常擅长运用投石机，需要拉拢团结一切力量去对抗叛军的唐肃宗，不顾朝中百官的反对，坚持赦免其罪行，令其继续统兵作战。一个原本难逃死罪的囚犯，因为在运用投石机方面无可替代的技能，最终捡回一条命，可见投石机在军事中的作用，以及投石机技术人员的重要性，在国家最高权力中枢间得到了怎样的重视。

而在二十多年后，公元783年的朱泚之乱中，当叛将朱泚率军攻打唐德宗所在的奉天时，崇福寺内一位法号叫昭悟的僧人，应身边缺兵少将的唐德宗的征召，临时投身行伍，操纵投石机精准摧毁了朱泚军用以侦察的木槛，从一个默默无闻的“扫地僧”直接被唐德宗封为寺主，瞬间实现阶级飞跃。 在当时的一本名叫《青箱杂记》的笔记中，记载了一位名叫张存、别无所长的人，仅仅因为擅长施放投石机，之后一路官运亨通，甚至成为尚书。故事虽然多半是虚构的，但也反映出当时的社会认知中，具有施放投石机的技能，有多么容易受到命运的垂青。

由于安史之乱后藩镇林立导致的战乱动荡，所引发的对投石机专业人才的重视之风，一直延续到唐朝崩溃后的五代十国乱世中。在众多引导、施放投石机的砲手中，还走出了一位帝王，他就是后周朝的第二位皇帝——周世宗柴荣。其在军中担任投石机这一核心主站装备操作人员的经历，无疑为其日后一路问鼎金銮，积累了足够的军事和政治资本。这种因为在重型军备机械上不可替代的专业技术本领，能够得到更多机遇的情形，和古希腊时期负责制造和操作，在地中海世界发挥着和在古代中国的杠杆投石机异曲同工之效的重型军械——扭力投石机的工匠与士兵，在政治领域被赐予各种特权的情况形成了呼应。

也是在唐朝时，高度成熟、威力巨大的投石机，开始随着唐军征战的兵锋，沿着蜿蜒的丝绸之路，一路向西扩散至中亚、中东乃至欧洲等异域，并在充分吸收了当地技术成果后，蜕变成令人惊讶和震撼的面貌和形态，在数百年后回到作为起点和故乡的中国，成为又一场改朝换代变局的重要动力与支点。

孱弱无力之下的臻于极盛

说回中国，随着肆虐数百年的割据烽烟，在一统中原的宋朝建立后默默熄灭，中原大地又回归别却甚久的太平安宁中。然而，由于将从中御、缺乏战马、冗兵等一系列弊病所带来的军力孱弱，宋朝无法在军事层面对周边的辽朝、西夏等通过捡拾起大唐崩溃后的丰富砖瓦，构建起自身中原型政治体制屋宇的边疆政权形成压倒性优势，从而重现盛唐时万国来朝、四方归服的荣耀光辉。因而，终北宋一世，边防军事压力，一直都是北宋的一块心病。

这种焦虑始终驱动着北宋统治者在军事上投入高度的精力和关注，虽然因为不能触及根本因素，使得这种关注和重视始终陷没在“越用力越废柴”的怪圈中，但也为后世研究宋朝武备留下了众多丰富且直观的资料。这其中最具代表性的，就是11世纪中叶宋仁宗时期由曾公亮和丁度编著的著名兵书《武经总要》。

《武经总要》简单来说就是一部包含了宋代军事规章制度、武器装备图示、边关兵要地志、军事作战条例、经典军事案例等内容的综合性兵书。由于对当时宋朝的各类制式武器装备留下了直观清晰的图像资料，因而今天的我们也能通过书中所刻画的，中国历史上迄今最早的成系列规范描绘投石机具体形制的图样，了解到中国投石机在宋代发展到怎样的巍峨高峰。

《武经总要》总共记载了16种不同型号的投石机，每一种投石机的形制、性能、使用场景都不尽相同。按能否移动的标准划分，有装有车轮的砲车、旋风砲车、卧车砲、车行砲，以及固定发射的其它12种投石机。而这12种固定发射的投石机中，则又有配备矩形砲架的单梢砲、双梢砲、五梢砲、七梢砲、火砲，配备三角形砲架的虎蹲砲、拄腹砲，配备独柱式砲架的旋风砲、旋风五砲、独脚旋风砲，配备叉形砲架的合砲，以适应不同的使用场景，发挥不同的性能特点，满足不同的需求。

在砲弹发射方向领域，除了常见的只能单纯朝向投石机正前方进行发射的类别外，还有诸如旋风砲、旋风五砲等通过支撑横木与抛竿的一根可旋转木柱，使得投石机成为可以在360度范围内任意旋转，向着各个方向进行投射的“旋转炮台”，极大提升了投石机攻击使用效率。

在抛竿装配方式上，除了继续沿用以往的用一根单独的大木柱做成投石机的抛竿外，《武经总要》中还记载了诸如双梢砲、五梢砲、七梢砲等用多根大木柱组合捆绑成一根抛竿的多梢砲（“梢”即表示抛竿所用的木柱的数量），以承受更大的石弹重量，进而提升毁伤效果。

另外，宋代还有诸如旋风五砲之类的将多台投石机集成到一个大型砲架基座上，以提升火力密度与投射效率的“复合炮塔”。以及和前述的各种大型投石机形成鲜明对比的，一种只需两个人操作，即可将半斤重的石弹抛射出的手砲，堪称是宋代充当步兵一线支援火力的轻型“步兵炮”。

而在发射弹种方面，除了和往常一样运用最多的石弹外，宋代的抛石机还可以发射灌满金属溶水、落地碎裂后灼烧人员的金火罐，装满各种污物和有毒物质的“化学炮弹”粪砲弹，用于焚烧目标的引火球，当然，也少不了在宋代开始逐渐成熟并大规模运用，开始改变人类战争面貌的火药兵器。

《武经总要》中记载了诸如火枪、火球、火鹞、蒺藜火球、烟球、毒药烟球等种类繁多的，可供抛石机抛射的火药砲弹。杀伤方式包括爆炸后迸射砲弹内的尖锐物、燃烧有毒物质散发毒气、引发火焰燃烧易燃物等。甚至为了更好地抛射火药砲弹，宋朝军械部门还研发出专门出了一种火砲。当时的战场，也开始像今天的人们所熟悉的那样，变得硝烟弥漫、火光冲天。因为火药兵器的逐步广泛应用，从宋朝开始，部分文献中开始出现用“火”字旁来代替“石”字旁，以“火炮”来称呼“火砲”的书写方式，让“炮”字由原先的以滚烫的金属物来烧灼物体的涵义，逐步转化为重型火药抛射兵器之意，并在社会文化领域得到广泛认同和接受，开启了“炮”字在大众认知中的首要含义为火药投射兵器的先河。

不过，和今天人们印象中爆炸弹药都有金属外壳包裹不同，北宋时还没有出现这种用金属壳制造的爆炸物，而基本上是用硬纸壳等材料进行包裹。直到南宋中期才出现了用金属壳制作的，当时被称为“铁火砲”的爆炸型弹药。在公元1221年金军围攻南宋蔡州的战役中，金军就用投石机大量向城内抛射铁火砲，给南宋守军造成巨大杀伤，以至于一名宋军士兵头部直接被一颗铁火砲炸碎一半。

投石机在宋代得到进步和发展的，不仅只有形制、种类和威力，在制造装配理念上，宋代的投石机制造运用了工业时代的我们熟悉的模块化标准生产的方式，对投石机每个部件的形制尺寸进行了严格的规范限定，使得每一个制作完成的部件几乎完全一致，让生产的规范化标准化水平进一步提升。这样选取任意的模块都可以在临战时组装成一台合格的投石机，某个部件出现故障和损坏时，也可以取用任何一件相同的模块快速组装修复。这种追求大部分部件能够快速更换，从而保障装备妥善率和战斗力的方式，和各类现代化装备的保障理念已经十分类似。

另外，投石机运作、组装和维修所需的诸如木楔、狼牙钉、弦子等各种细小配件，也在官方层面进行了规范和确认。

宋朝在制造和运用投石机领域的先进方法与成熟经验，也被各边疆民族政权所吸收。和宋朝并立的辽、西夏，以及后来的金朝、元朝，都建立了自己的独立化专业砲兵队伍。尤其是西夏，还将轻型投石机装在骆驼上，用于在野战中灵活机动，颇有几分后来金属火炮出现后，中亚、西亚等政权，以及之后殖民此地的欧洲殖民者，让骆驼负载轻型火炮机动作战的意味。

因为相互争锋对峙的各国，在投石机的制造和应用都处于同一层级，因而在此期间所爆发的各种战争，也是名副其实的“投石机”战争。靖康之难中，金军围攻北宋首都开封期间，攻守双方便各自动用数百架投石机进行对轰。 为了储备足够的石弹，开封百姓们甚至还冲进宋徽宗费尽心血营造的园林艮岳，砸毁琳琅满目的奇石进行打磨。百余年后蒙古围攻金朝权贵同样纵情沉湎的开封时，密集的石弹纷纷坠入城中，以至于落入里城的石弹，短短几天内就跟里城城墙齐平。而南宋末年发生于被后世誉为“上帝折鞭处”的钓鱼城的围攻中，亲临前线督战的蒙古大汗蒙哥，根据南宋记载就是遭到投石机的攻击殒命疆场，进而改变了历史的走向。

但就是这个在数百年边疆争锋时代里最晚出场，一直以来也最没有存在感的蒙古，用令人生畏的战争机器，将这些老牌选手一扫而空。而支撑蒙古铁骑廓清宇内的，便有一件进化到终极形态，却也是这种武器在历史上的最后形态的特殊投石机。

极致巅峰后的骤然消匿

公元1279年，已经席卷了大半个欧亚大陆的蒙古军队，在崖山海岸消灭了最后一支坚持抵抗的南宋孤军，宋朝正式灭亡。元朝的征战万里充分彰显了这台战争机器的强悍恐怖，但这并不意味着南宋在军事领域的孱弱无力。相反，在靖康之耻后因中原沦丧，被迫偏安东南的南宋，在巨大的国防压力，乃至存亡危机中，又促进了各项军事技术，尤其是投石机应用以及城市防御技术的进一步升级。

南宋初年的军事专家陈规，在其所编写的《守城录》中，针对宋金开封之战时，宋军大量直接架设在城墙上的投石机，因为目标太过庞大明显，在开战第一时间就被金军投石机所摧毁的教训，创造性地开创了将投石机架设在城内，由在城墙上的“定放手”进行观测指挥，引导城内的投石机间接投射攻击的方法，堪称如今火炮间接瞄准射击法的先声。

在砲弹材料上，陈规还发明了用黄泥打造弹丸的方法，这样不仅材料获取更为方便，制造更为省时迅速，更利于大批量快速标准化制作，而且泥弹还能在获得不逊于石弹的杀伤效果的同时，于落地之后被摔碎，无法被敌方反过来利用攻击己方。

甚至针对中国传统城墙的城角因呈尖锐的直角，而容易遭到攻城方多架投石机的同时攻击，进而成为己方薄弱点和敌方突破口的弊端，陈规也创造性将城角内缩变为倒角，减缓防御压力。这和欧洲文艺复兴时期，西欧城堡面对重炮压力，纷纷进化成以同样将凸多边形改造为凹多边形为主要特征的星形棱堡，有着十分相似的演化路径。

然而，南宋开创的这一系列技术理念，所针对的还是以人力拉拽作为动力的投石机。而人力投石机的潜质此时已经被开发到极致，难以有任何提升空间。和缺乏进一步发展前景相伴相生的，则是人力投石机所固有的一系列弊端也难以根除。

由于以人的力量为动力源，而人的力量状态在很多时候不是完全一致的，更何况数十数百号人一起拉拽绳索，根本无法达到完全一致的发力效能。这就使得投石机的射程、精度、力度等性能很多时候无法保持一致。

而砲手拉动绳索时所需的各种发力技巧，也需要长时间的专业训练。譬如，根据当代团队复原，砲手拉动绳索并不能像想象中的那样瞬间猛然拉动，否则砲弹会因做功时间不足而无法抛射至预定的射程。而是需要在一开始均匀跑动带动绳索，在接近行程时再猛然拽动。这种“巧劲”无疑需要长时间的训练才能掌握，更何况还需要众多砲手密切配合，同时拉拽发力。

最关键的一点是，人的力量终归是有极限的。而人力投石机又无法为了提升威力无限增加拉拽绳索的砲手。因此，抛石机的威力存在一个由人力决定的极限值。而解决这一系列弊端，实现突破的关键，在于配备创新性的动力源头。而这一难题，首先被中世纪的阿拉伯人解决。

前文说过，随着杠杆式投石机在唐朝开始逐渐西传，给习惯了运用扭力投石机的西方各文明的带来全新的体验。12世纪下半叶，阿拉伯人发明了依靠重物瞬间下坠的重力撬动阻力臂的配重投石机，实现了投石机技术的革命。不久后，蒙古通过席卷大半个欧亚大陆的征服建立起疆域空前辽阔的政治体，使得各种文化技术的交通交流更为顺畅，配重投石机这一新锐技术，也随着各大蒙古汗国之间的往来而来到中国。

相较于人力投石机，配重投石机的配重箱可以配备远超人力限制的重量，从而可以将更重的石弹抛射至更远的距离。而配重箱也不受人力状态的影响，能够保持抛射性能的稳定一致。此外，配重箱在重力调节方面也更为简易精准，使得投石机射程、力度等要素的调整也更为精确规范。也由于不需要众多用于拉拽绳索的砲手，配重投石机所需的人力也大为减少，大幅缩减了编制规模。

正因为这一系列优势，配重投石机很快就作为元朝的“终极决战兵器”，被部署到和南宋对峙的襄阳前线。公元1273年1月，随着包围全城的一架架配重投石机，将成千上万颗重达150斤的石弹，密集抛向襄阳的城防工事，原先固若金汤的襄阳城，瞬间满是枕藉的尸骸、坍塌的建筑，以及被这些石弹砸出的深达七尺的深坑。由于数量太过巨大，这些石弹直到今天还时不时会被出土发现。在如此骇人的攻击下，襄阳军民在孤立无援的绝境中开城投降。因为新型配重投石机的应用，此前六年始终不曾攻破的襄阳，在短短几天内就彻底失守。随着这一核心防御节点的崩盘，南宋苦心经营的漫长防线也彻底瓦解。此后，元军长驱直入，在襄阳砲的轰击下一路攻城略地。

配重投石机，成为决定这场朝代更替命运的关键技术。由于配重投石机由当时被称为“回回人”的伊斯兰教徒阿老瓦丁和亦思马因来到中国后所监造，因此也被称为“回回砲”。也因为其是在襄阳初露锋芒且令人印象深刻，因此还在中国史书中留下了“襄阳砲”这一名称。由于在元朝定鼎天下时发挥了肱股之力，在同一时间来到中国的马可·波罗所写的那本著名游记中，其甚至还将引进配重投石机技术的功劳揽到了自己名下。

而南宋朝廷在看到自己经营多年的坚城在短短几天内就被威力巨大的回回砲轰破后，也下令仿造这一代表着投石机最高技术水平的兵器。但南宋彻底崩坏的国事，已经不是一件简单的兵器所能拯救。不到百年后，襄阳砲又再度大量出现在神州大地，并宣告了又一场朝代更替的开启。

在元末纷乱的农民起义战争中，襄阳砲成为各路领袖豪杰逐鹿征战的重要依靠。例如，后来建立明朝的朱元璋，在派遣其麾下名将徐达、常遇春围攻张士诚占据的苏州战役中，就“四面筑长围困之，又架木塔与城中浮屠等，筑敌搂三层，下瞰城中，置弓弩、火铳其上。又设襄阳砲击之，城中震恐。”张士诚的弟弟张士信，就在此战中被襄阳砲抛射的石弹砸死。

然而，元末农民战争的战火烽烟，却是襄阳砲这一发展到最极致巅峰，同时也是最后巅峰的投石机兵器，在历史上最后一次出场的浓烈背景。在前面提到的朱元璋军队围攻苏州的文字里，可以看到一种和襄阳砲并列的武器——火铳。这是中国古代对金属管型火枪火炮的称呼，正是在此时迅速成熟发展金属管型火炮，用火药爆炸的火光，照亮了曾经风光无限的襄阳砲，以及各类其它投石机的发展的终点。

在宋末元初襄阳砲刚刚进入中国大展身手时，初级的管型金属火器就在中国，乃至世界军事史上，迈出了稚嫩而蹒跚的脚步，发出了饱满却生涩的啼哭。但由于当时技术水平限制，这些此时只能走小型化路线的金属火炮，自然还无法撼动投石机稳固的重型火力投射担当的地位。但到了元朝末年，随着技术水平不断提高，以及频繁战争驱动下对威力更大火器的强烈需求，终于催生出体型、威力更大，且能够大规模实际应用的火炮时，经历了数千年发展，已经没有任何提升潜质，高大笨重，需要配备众多人员的投石机，面对这一威力更大，射程更远，日后还可以通过增大体型、提升材料强度性能、优化火药配方效果、改进装填发射方式等方法进一步提升作战潜能，体积更小，机动性更高，战场生存能力更强，配备人员更少，操作更为简捷，训练更为简单的战场新秀时，在这一系列领域完全处于下风的投石机，便不可避免地走向了自己的末路，默默走向淘汰的命运。

随着元朝退出中原，明朝一统天下，曾经叱咤风云的襄阳砲以及各类投石机，也彻底消匿无形，在新王朝几乎没有留下任何实战记录。金属管型火炮，至此成为战场上的重型火力投射平台，直到今天。

作为一种的兵器，投石机虽然走向了命运的终点，但它的名号，却被接过战场重任的新秀所继承，并无声见证着由这场剧烈的军事变革所引发的社会文化与意识观念的嬗变。

最初起源于抛石机抛射的投射方式，专门指称发射火药砲弹抛石机的“炮”字，由于占据同样生态位的这种大型管型金属射击火器，完全以火药爆炸能量驱动弹丸射击的特性，便被这种装备所继承，成为专属名号之一，并在社会大众观念中以“大型金属管型射击火器”的首要概念，迅速作为一大常用汉字而被广泛运用，并大幅挤压原先广为人知的“砲”字的运用空间，使其在今天成为一个较为冷僻的汉字。

而开头提到的中国象棋中代表投石机的“砲”，也因此逐步被“炮”所替代，以至于今天的弈者在拨动这一棋子排兵布阵时，以为自己是在调度火炮的位置。这一切，几乎就是火炮在军事领域最终代替投石机这一变革，在社会文化领域的缩影和映射。

投石机虽然在中国军事史上消逝了六百余年，但其两千年的发展运用，依然留下了大量无法磨灭的印记。中国投石机的发展变迁史，也是中国自古以来在军事领域始终积极主动、不断突破创新的缩影。无论是最初的出现，中间的升级蜕变，还是最终的退出战场。