来看看投石机,中世纪的城堡粉碎投石机

由:戴夫·鲁斯|
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法国Labastide-de-Virac的Château des Roure,一个65英尺(20米)高的投石机复制品。维基共享资源(CC BY-SA 4.0)

1304年,英格兰国王爱德华一世围攻斯特灵城堡,这里是最后一批抵抗者的家园苏格兰叛乱。背后的城堡威廉·奥列芬特爵士和他的苏格兰效忠者忍受了几个月的空中轰炸,这些轰炸可能是世界上有史以来最强大的“攻城引擎”。爱德华下令剥夺所有苏格兰教堂的铅,用来建造强大的教堂发射机叫做投石机,最大的可以投掷巨石体重超过300磅(140公斤)。

爱德华最伟大的投石机是被命名为卢德格,或“战狼”。“战狼”需要5名木匠和50名工人来建造,其规模之大令人恐惧,奥列芬特别无选择,只能投降。“别这么快。”爱德华说。他想先发射战狼,甚至建造了一个特殊的观景台,这样他宫廷里的女士们就能清楚地看到它造成的破坏。

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“爱德华建造这些投石机几乎让自己破产,上帝作证,他要使用它们,”他说威廉·斯特勒他是科学记者,著有《《弹弓的艺术”。

为了展现英国的统治地位,爱德华扣动了战狼的扳机,巨大的炮弹划过天空,撞穿了城堡12英尺(3.6米)厚的墙壁。叛乱正式结束,爱德华为自己赢得了一个新绰号——“苏格兰之锤”。

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5月18日,在乌克兰首都基辅,2019中世纪格斗世界锦标赛上,一架投石机在射击。
巴克罗夫特传媒/盖蒂图片社

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张力,扭转和投石机

在火药在14世纪中叶普及之前,没有大炮可以发射沉重的铅球击穿敌人的身体和墙壁。但这并没有阻止富有创造力的作战人员设计相互投掷弹丸的方法。其中最有效的是弹射器,这是一种使用弹簧加载臂或重配重的设备,可以将大型物体投掷到很远的地方。

Gurstelle说,一般有三种类型的弹射器:

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  • 第一种被称为“弩炮”或张力弹射器,看起来像一把超大的十字弓,工作原理相同,由弓臂的张力产生力。弩炮是希腊人在公元前399年发明的
  • 第二种,被称为“弩炮或者是扭力弹射器,它的动力来自一束绳状的动物肌肉和毛发。绳子被紧紧地扭曲以产生扭转,当释放时,产生足够的力量从弹射器臂上发射一个小弹丸。罗马人以一种能踢出特别有力一脚的野驴命名onager。
  • 第三种类型的弹射器是投石机,也许是最简单但最强大的弹射器。投石机的臂实际上是一根长长的杠杆,通过绳子向下拉或放下沉重的平衡物来摆动。虽然投石机是一个法语单词,但这项技术被认为起源于公元一世纪的中国

投石机的物理学

最早的投石机,就像中世纪早期在中国和后来在欧洲使用的投石机一样,是由人力驱动的,这意味着投石机的杠杆臂是由一群士兵拉着绳子来摆动的。但投石机技术的真正创新出现在12世纪,配重式投石机的出现。

不列颠哥伦比亚省兰加拉学院的历史学教授迈克尔·富尔顿(Michael Fulton)说:“这都是基本层面上的基本物理学。”十字军东征期间的攻城战“一个高架篮子由数百甚至数千磅的岩石组成,这就是平衡物。”当篮子被抛下时,它会拉住一根绳子,这根绳子连接着一个长杠杆臂的短端,这根长杠杆臂在axel上摆动。

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富尔顿说:“当杠杆的短端被拉下时,长端会以更大的比例上升。”“当你在手臂末端加一个吊带时,你就会迫使弹丸在相同的时间内飞得更远,这就增加了加速度。”

格斯特勒造了很多投石机,包括使用木材和PVC的DIY设计他以爱德华夷平苏格兰人的投石机命名为“小卢德格”

格斯特勒说:“杠杆越长,重量越重,投掷物飞得越远。”他指出,平衡物的重量大约是你想要投掷的物体的100倍。格斯特勒曾经做过一个大型投石机,它有一个500磅(226公斤)的配重,但仍然只够发射一个小哈密瓜。

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投石机和攻城战

在中世纪,坚固城市的建设导致了一种新型的军事行动——围城。围攻有城墙的城市需要新的战争机器,比如用来砸开厚门的攻城锤和用来攻破高墙的攻城塔。但是最早和最多的发明之一是投石机。

有记载的投石机在战争中的第一次使用是在围攻帖撒罗尼迦公元6世纪后期,塞萨洛尼亚是拜占庭的一个要塞,遭到了中亚部落阿瓦尔人的攻击。阿瓦尔人使用的是一种人力投石机,这种投石机很可能是受中国古代武器的启发。

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富尔顿说,那些原始的“牵引式”投石机只能发射小型炮弹,只能作为杀伤武器,而不是城堡杀手。

“牵引投石机就像打了类固醇的弓箭手,”富尔顿说。“在中世纪早期,你绝对不可能砸倒坚固的墙壁。”这发生在13世纪,当时配重式投石机的规模在整个欧洲越来越大。

那些真正巨大的投石机将在场外建造,然后在战场上组装。虽然配重式投石机可以将巨石抛过城墙,但绝对是有取舍的。首先,重新装填配重花了很长时间。富尔顿说,较小的牵引式投石机每分钟可以发射四发子弹,而最大的投石机每半小时才能发射一发子弹。

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希腊大火、死马和人头?

投石器和投石机并不局限于发射石头和铅球等传统弹丸。根据14世纪的记载当时,蒙古人用他们的弹射器将感染瘟疫的尸体(一种早期的生物武器)发射到中世纪的城市卡法(Caffa,位于今天的乌克兰)。其他故事讲述的是死马用投石机吊在城堡墙上,让敌人散发恶臭。

富尔顿亲眼目睹了大型投石机投掷过程中释放出的力量,他对这些描述的准确性表示怀疑。他说:“如果你试图把有机的东西放进这些投石器里,很可能在你有效地扔出去之前,它就被撕开了。”

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富尔顿对1097年第一次十字军东征期间的尼西亚围城战中被投石机来回投掷人头的故事更有信心。

“这更多的是心理上的,而不是生理上的,”富尔顿说。

开场在Netflix的电影《亡命之王》中,爱德华一世在斯特林城堡释放了他的战狼,他称之为“希腊之火”。这样的东西存在吗?

古斯特勒解释说,希腊火是拜占庭帝国的秘密武器,就像“古代的凝固汽油弹”。

格斯特勒说:“一旦你点燃并扔出去,水也无法扑灭火焰,它会燃烧得非常强烈。”他补充说,希腊火的配方——松油、硫、天然石油——“已经消失在时间的沙子里了。”

富尔顿同意希腊火是一种流行的拜占庭燃烧武器,尤其是在海军攻击中,但他怀疑爱德华或其他人是否有定期地从投石机上发射希腊火弹。城堡守卫者更有可能尝试向投石机发射燃烧弹,将武器烧为平地。

即使爱德华传奇的投石机只能发射岩石,也没有一种攻城武器能像它那样让敌人感到恐惧,同时又能让军队感到愉悦。

富尔顿说:“在基本层面上,除非它们有价值,否则你不会建造这些引擎,但这种恐吓因素是有价值的。”“一般来说,国王喜欢有可以炫耀的大东西。”18新利最新登入

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