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抛石机实际上就是利用杠杆原理把石头抛射出去杀伤敌人。而这种抛石机就是最早的“炮”。古时候双方打仗，如果距离较远，或者为了攻城，人们发明了抛石机这种远射兵器。
“炮”和“抛”发音相似，而且意思也相仿，于是炮就成了抛石机的别名，加之最初抛的是石头一类的弹丸，所以早期的“炮”字都是石字旁。后来火药发明以后，人们改用火药来发射铁弹丸，此后就多采用火字旁的“炮”字。
早在公元722年的西周末期，我国就已出现了抛石机。《范蠡兵法》一书中就记载有：“飞石重十二斤，为机发射二百步”。说明用抛石机当时可抛出重达12斤的石头，距离约为200步，这显然比徒手抛扔石块效能高得多。
抛石机有两种：一种是将一根长杆的下端固定住，用力拉拉杆的上端，使其积蓄一定的弹力 ，将石头抛向目标；另一种是，在一根长杆的中间装上可旋转的横轴，杆的一端装一个兜住石块，而杆的另一端由许多人用绳子同时猛往一个方向拉，利用杠杆产生的力量，将石头抛向敌方。
这种炮是攻城的一种有力的兵器。抛出的大块石头，可砸坏城墙；越过城墙抛进城内的石块，可杀伤守城的敌人，具有一定的威胁力。不过，由于它是用人力抛射的，所以抛出的距离较近，一般约为300多步远。《武经总要》中所记载的五梢炮、七梢炮，就是指的这种抛石机。
抛石机是装一次石块抛射一次，属于间歇式的兵器。用现在的话说，就是：“单发射击”。后来，随着战争规模的扩大，抛石机也得到了进一步发展，主要是抛射物比以前的种类多了。所以，当时就按照抛射物的不同而将它分为：抛掷石头的叫抛石机；抛射箭矢和石头的称作弩炮；抛射圆木、箭矢和石头的叫做抛射炮。
唐、宋时代，抛石机还用来抛射黑火药做成的火药包，以及带有黑火药和药线的箭头，用来烧杀敌人。这种火药包就是现代炮弹的鼻祖。据《九国志》中记载：唐哀宗天佑初年（公元904-906年），有个将领带领士兵攻打豫章（今江西南昌）。他命令士兵“发机飞火”，把豫章的龙沙门烧了，他自己由于带领士兵突火登城，浑身也被烧伤。这“发机飞火”就是抛石机抛射能燃烧的火药包。
宋朝《虎钤经》的作者许洞说：“飞火者，谓火炮、火箭之类是也。”这说明由抛石机发展起来的火焰、火箭已经在唐、宋时期开始使用。据《可齐统传》记载，“在宋理宗时，仅江陵府一月制造一、二千只铁火炮”。当然，他们所谓的火炮不是管形火炮，而是指用人力抛石机抛射各种引火物。
抛石机的效率较低，作战使用时往往贻误战机，而且抛射时需要的人较多，操作不便。人们曾设想将这种间歇式运动的炮，改进成连续抛射的兵器，以适应攻击战的需要。然而实际上、早在三国时（公元230年），魏国就有一个名收马钧的机械发明家，曾试验利用车轮不断转动的原理，制成的转轮式抛石机，称做“车轮炮”，能将石头连续抛射出去，提高了抛石机的杀伤破坏威力。
马钧是个肯钻研的人，他曾改进和创制过许多机械工具，如织绫机、翻车（即后来的龙骨水车）、指南车等。他看到诸葛亮的连弩以后，很受启发，认为这种弩机设计很巧妙，但也有不足之处，如果再改进一不，杀伤威力还可能提高好多倍。于是，他苦心钻研试验，终于制成了一种用于攻城的车轮炮。
据有关资料记载：“马钧又患旧发石车，中敌则坠不能连属而至。欲作一轮，悬大石数十，以机鼓轮如常，则以断悬石飞击攻城，使首尾电至。尝试以车悬瓴甓数十，飞之数百步矣”。这里的意思是说，马钧在实践中能针对旧抛石机不能连续抛射的缺点，进行大胆的革新，采用旋转车轮，使装载着的数十块大石头连续飞抛出去，攻击敌城，这样抛出的石头能抛至数百步远。由此可见，这种车轮炮构思相当巧妙，结构也有其独特之处。在1600多年以前，能有此设想和实践，实属难能可贵。
明代茅元仪所著的《武备志》，对马钧的车轮炮作了详细的说明，并给出了示意图。书中记载说，这种车轮炮“每轮辐条十八根，长一尺四寸。每条左右傍铳二杆。
铳内装火药铅子。一骡驮架二轮。架中锭铁转柱。以皮条护铳口以固药子。连木架约重二百余斤。三军附之。如临敌，将架置地，先取一轮安在柱上，随其高低转打。二军可执七十二人之器也”。
从这里可以看出，这种车轮炮的威力相当大，效能比单个抛石炮提高几十倍，并采用骡驮，运送转移方便灵活。它的结构设计也很合理，安装了转柱，便于车轮转动。一架车轮上可装三十六个炮。一骡驮两轮，就有七十二个炮。两个射手可以连续发射这么多炮，其声势和威力可谓大矣！
显然，马钧发明车轮炮的重要意义远不止于此。从枪、炮的发展的历史来看，车轮炮的出现，可以说是射击兵器由单发到连发的最早尝试和探索，为兵器向自动式发展作出了应有的贡献。
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