中國古代的「拋石機」技術，因何停滯不前？

拋石機（又稱投石機、投石車）是中國古裝劇中的一種常見的戰爭武器。其無堅不摧的破壞力，給很多人留下了深刻印象。

其實，中國古代的拋石機，受限於技術水平，長期未能在戰場上發揮較大作用。直到宋元時期，蒙古人自阿拉伯人處學來一項「黑科技」，拋石機的威力才有了大幅提升。

威力有限的「拽索式」拋石機

關於拋石機，古人有很多不同叫法，包括「砲」「拋車」「發石機」等等。

作為一種戰爭武器，拋石機最早見於先秦時期的《孫臏兵法》《墨子》。唐代《太白陰經》、北宋《武經總要》、南宋《守城錄》等兵書中，也保留有詳細的圖文資料。

從現存資料來看，自先秦至北宋，中國使用的都是「拽索式」拋石機，即利用人力拉拽繩索，拋射石彈。

這種拋石機的主體，大多是一副砲架和梢桿（即槓桿），梢桿上端掛著幾條，甚至幾百條繩索，下端是裝石彈的「皮窩」。施放時，砲手們一起用力拉拽繩索，將皮窩裡的石彈拋射出去。

為了方便移動，一些拋石機下面還安裝有車輪。

中國有史料記載的應用拋石機的最早戰例，是東漢末年的官渡之戰。

《三國志》說，當時袁紹一方堆積土山，並在其上修建塔樓，居高臨下地向曹營射箭。曹操命令使用「發石車」反擊，摧毀了袁軍的箭樓。拋石機發射時有很大的噪音，因此被袁軍稱為「霹靂車」。

曹軍拋石機的威力如何，史書中沒有明確的記載。可資參考的，是漢代人所作偽書《范蠡兵法》中的一句話：

「飛石重十二斤，為機發，行二百歩。」

以漢代度量衡計算，這大概相當於現在的3千克和276米。這麼看的話，「霹靂車」大概只能毀壞下木結構的塔樓。

隋唐時期，應用拋石機的戰例逐漸多起來。

如《新唐書》記載，瓦崗軍圍攻洛陽時，李密命人造了300輛拋石機。後來唐軍進攻洛陽，李世民也使用了拋石機，史稱：

「飛石重五十斤，擲二百歩。」

按照唐制換算，這種拋石機大概能將33千克的石頭，拋出300米。

安史之亂中，李光弼在太原使用的拋石機，需「二百人挽之」，據說一顆石彈發出去，能致死叛軍數十名。不難想像，在戰場上，指揮200人密切配合，操縱一具笨重的拋石機，完成裝彈、站位、瞄準、發力等一系列操作，必然不是一件容易的事。

唐軍將領王去榮，曾挾私怨殺縣令杜徽，犯下死罪。但唐肅宗念其身懷「殊藝」，——「善放拋石，能守城邑」，有助於平定叛亂，不顧群臣反對，赦免了他的死罪，命他繼續在軍中效力。由此可見，王去榮這種以善用拋石機聞名的人，在當時可算是難得的「高科技人才」。

進入宋代，拋石機已頻繁見於戰場。宋、遼、金、西夏等各方軍中都有裝備。

靖康年間的汴京之役，被史家稱為「中國戰史上大量用砲的首開紀錄」。當時，金軍在汴京城外的宋軍「軍火庫」（劉家寺）繳獲大批拋石機、石彈，隨即在城下布置起數百具拋石機，向城頭集中發射，「飛石如雨」，每日打死宋軍數十人。

作為防守的一方的宋軍，也在城頭上使用拋石機，打擊金軍。宋徽宗當初費盡心力，通過花石綱運來的各種奇石，這時都被利用起來，充當了拋石機的石彈。

這一時期的拋石機種類繁多。僅《武經總要》里記下名字的就有18種，其中最大的一種「七梢砲」，需要拋射手250人、定放手2人，能將57千克的石彈，射出約80米。

以上種種中國拋石機，雖然依賴經驗積累，在不斷提升發射石彈的重量和距離，但在戰場上，仍只能殺傷人員或擊毀塔樓，對於堅固的城牆則無能為力。

究其原因，是中國雖然使用拋石機1000多年，但技術上並無大的革新。

阿拉伯人帶來「配重式」拋石機

前文說到，宋軍使用過各種拋石車。然而，當宋軍在1273年的襄樊，見識到元軍手上「回回炮」的威力時，他們仍是相當地震驚。

蒙古人非常重視拋石機這種武器。鐵木真起兵之初，就建有一支「砲手軍」。

1271年，忽必烈改國號為「大元」。不久後，元朝自西域招來回回砲匠阿老瓦丁和亦思馬因。他們參照阿拉伯人的設計，為元軍建造了一種全新的拋石機，即所謂的「回回砲」。

不同於中國傳統的「拽索式」拋石機，回回砲採用的是「配重式」，即利用巨石或鐵塊的重力，拋射石彈。這種拋石機砲梢的頭部懸掛重物，尾部用於放置石彈，重物通常要比石彈重上幾倍。平時，砲梢的尾部用鉤子固定在砲架上；戰時，士兵鬆開鉤子，重物猛然下墜，帶動砲梢繞軸急速翻轉，尾部的石彈在離心力作用下，一下拋射出去。

除能拋射更重的石彈，拋出更遠的距離外，回回砲還有兩個顯著的優點，一是操作人數大幅減少；二是操作難度極大降低。砲手軍因而可以發揮更大的作用。

當時，元軍正全力攻宋，前方統帥之一阿里海牙向忽必烈請求砲手，阿老瓦丁和亦思馬因奉命支援。《元史》上說，亦思馬因來到襄陽後：

「置炮於城東南隅，重一百五十斤，機發，聲震天地，所擊無不摧陷，入地七尺。」

在重約200千克石彈的打擊下，已堅守襄陽五年的呂文煥徹底喪失鬥志，投降元軍。回回砲在襄陽暴得大名，後來人們乾脆稱之為「襄陽砲」。

依賴回回砲，阿老瓦丁也是屢立戰功，「破潭州、靜江等郡，悉賴其力」。

在回回砲應用之前，中國史書中從未有主要依靠拋石機攻城成功的戰例。故回回砲一經使用，就引起南宋方面的注意，宋末學者鄭思肖在《心史》一書中說，

「其回回砲法，本出回回國，甚猛於常砲。至大之木，就地立陷，砲石大數尺，墜地陷入三四尺。」

按照他的說法，回回砲比宋軍使用的拋石機威力大得多，能將直徑1米左右的巨石，打入地下1米多深。這種說法可能有不小的誇張，但足見宋人對回回砲的驚懼。

宋軍後來也曾仿製回回砲，但為時已晚，回天無力。

關於回回砲的威力，直到明朝還有流傳。明人丘濬說，元軍自從有了回回砲，「用以攻城，城無不破；用以擊舟，舟無不沉」。但丘濬誤以為回回砲與唐代李光弼使用的巨砲是一種東西，是中原的東西「流入西番」，讓回回人學了去。

其實，到了明代，戰場上已較多使用火器，無論是傳統的拋石機，還是引進的回回砲，都已落伍。清人編的《明史》里，說回回砲「造法不傳」。

有關拋石機的思考

按照一些研究者的說法，拋石機最早由中國發明，然後傳往周邊國家；阿拉伯國家的相關技術，也是在與唐軍作戰中取得，並將其帶往歐洲。

這一觀點或有許多可商榷之處。不過，可以肯定的是，中國確實是世界上較早使用拋石機的國家。

如此，就有了一個值得深思的問題：究竟是什麼，阻礙了古代中國人對拋石機技術的革新？

原因可能是很複雜的。至少應該包括如下兩點：

（1）拋石機製造等軍事技術，被歷代政府視為機密。

前文說到，明人丘濬十分看重回回砲。他曾建議皇帝，讓民間獻出圖紙，以後「有私藏者、制者罪之」（私自收藏圖紙或製造，都要問罪），即使是邊關將領，也是「非警急不許輒造」（沒有敵人進犯，不得擅自製造）。丘濬說，他這是借鑒宋徽宗的執政經驗——宋徽宗曾禁止民間學習或製造神臂弓。

由於存在此種嚴格的保密措施，自秦漢至唐宋，中國的古代典籍，沒有留下任何一個掌握拋石機技術的工匠的名字（前文提及的唐軍將領王去榮，是擅長操作拋石機，並非製造拋石機的工匠）；而回回砲的製造者，卻明確載入了史冊，是阿老瓦丁和亦思馬因。

（2）如一些論者所指出的那樣，中國古代科技，存在著一種重技術輕原理的趨向。

具體到拋石機的問題上，古人利用已有技術，總結經驗，製造出了各種各樣的拋石機。但要突破技術局限，顯著增大拋石機的拋射力量，首要之務，其實是理解拋石機的運作原理——但這方面的史料極少。

不止是拋石機的研製，小孔成像、磁針指南等，也同樣存在著重技術（發現）輕原理的趨向——自墨子到沈括，小孔成像這一現象，長期處於重複發現的狀態，墨子曾經發現過的，沈括、陸遊們於千年之後，還在重新發現。

至於為何會有這種趨向，那是另一個更複雜的問題了。

注釋

王榮：《我國原始的炮兵武器》，《文物》1960年第4期。

鍾少異：《中國古代軍事工程技術史：上古至五代》，山西教育出版社2008年，第490—491頁。

趙鐵寒：《火藥的發明》，正中書局1978年，第55—60頁。

張劍兵：《中國古代拋石機研究》，鄭州大學2007年。

王兆春：《中國古代軍事工程技術史：宋元明清》，山西教育出版社2007年，第34頁。

《元史·方技傳》，《元史》卷二百三。

馬建春：《蒙元時期「回回」炮的東傳及其作用》，《大食·西域與古代中國》，上海古籍出版社2008年，第387—398頁。

吉辰：《隋唐時期的拋石機：形制、性能、實戰與傳播》，《唐史論叢》第22輯，三秦出版社2016年。

（明）丘濬：《大學衍義補（下）》，金良年整理，上海書店出版社2012年，第311頁。

桑花恆：《之拋石機研究》，廣西民族大學2015年。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！