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和下城绞车，绳梯的设计与今日所使用者无异，使用者必须自行攀爬，若是有伤员或是妇女、小孩，绳梯就不那麼方便，而下城绞车就是利用绞车的设计，可以由城上的人来控制上下，好处除了较为迅速外，若是敌军欲混入，也较容易预防
7、守城炮
在火药发明之前所谓的「炮」就是指投石车，确实的起源时间虽不可考，但是，可以确定在春秋时代已经有实际投入作战的纪录，而唐代时更是广泛的运用，今试举一例，《旧唐书…东夷…高丽传》：
时李绩已率兵攻辽东城高丽闻我有抛车，飞三百觔石於一里之外者，甚惧之，乃於城上积木为战楼以拒飞石绩列车发石以击其城，所遇尽溃又推撞车撞其楼阁，无不倾倒帝亲率甲骑万馀，与李绩会，围其城俄而南风甚劲，命纵火焚其西南楼，延烧城中，屋宇皆尽战士登城，贼乃大溃，烧死者万馀人，俘其胜兵万馀口，以其城为辽州
文中所见「抛车」、「飞石」一词即为炮车可见这些投石器不仅运用於守城，也有许多时候运用於攻城或野战的时候，宋代《武经总要》曾提到：「凡炮，军中之利器也，攻守师行皆用之」足见宋代对於投石器的重视正德本《武经总要》共记载有十八种炮车，其中用於攻城的有两种行炮车，用於守城的则有炮车、单梢（ㄕㄠ）炮（两种）、双梢炮、五梢炮、七梢炮、旋风炮、虎蹲炮、拄腹炮、独角旋风炮、旋风车炮、卧车炮、车行炮、旋风五炮、合炮、火炮共有十八种，不过有详细记载结构的只有八种，各炮诸元详见下表：
这些炮中大多数都以「梢」的数量作为名称，「梢」是指炮杆的组成结构，若为一支炮杆则称为单梢炮，五支则称为五梢炮，复合组成的炮杆弹力较佳，容易将炮石投掷至远处在投掷时炮石的固定极为重要，皮窝与炮杆系以两组绳子相连结，一组固定於炮杆上，另一组则以铁环活套於炮杆，由於炮杆尾端的角度稍微上扬，活环端在炮石尚未投掷出时并不会脱离炮杆，必须在炮石已经达到与地面垂直时，活环端才会脱离炮杆，炮石才会投掷出去，这种设计对於安全投掷炮石有很大的帮助
这些投石器在攻守城中往往扮演极重要的角色，因为大多数的兵器都是直射武器，只有投石器是抛射武器，可以越过障碍攻击敌人，但这些炮本身缺乏防护，所以多半必须倚城而战而且投石器使用时军士蕈集，若为敌人侦知位置，进行反炮战，造成伤亡往往极大值得注意的是《武经总要》中所载的投石器射程和《襄阳守城录》所载的射程相差很大，其中单梢炮的射程在《武经总要》中为50步（78。25公尺）和80步（125。2公尺），而在《襄阳守城录》中则为250步（391。25公尺）相差三至五倍之多，可能是北宋在编《武经总要》时刻意的隐瞒了投石器的射程
针对固定炮架和固定炮杆所延伸的移动和调整射击方位问题，也发展出了旋风炮和一些车型的投石器旋风炮的支柱是单竿设计，可以旋转调整射击方位，而不必搬动炮架这种投石器也受到北宋敌人西夏的注意，在《宋史…西夏传》中提到了西夏运用这种炮的情形：
有炮手二百人号「泼喜」，立「旋风炮」於橐驼鞍，纵石如拳得汉人勇者为前军，号「撞令郎」若脆怯无他伎者，迁河外耕作，或以守肃州
西夏人显然寄望投石器能赋予机动性，来增加其野战的使用性有趣的是，西夏许多操纵炮车的军士是汉人，这和明末时满洲人利用汉人来操作火炮的情形相类
投石器到了南宋已经发展成对重式（counterweight－poweredengine），原来的投石器需要许多人拉索，但改成对重式後，大部分拉的力量改由重物所取代，士兵可以先利用绞车将重物升起，装上炮石後，只要释放重物，就可以将炮石投出，这种方法除了大幅减少操作的人员，减少操作所需的空间外，对於投掷的准确度也大为提升，可以调整重物来控制射程，若是以人力拉掷则无法控制，而且人员必须训练才能顺利的投掷出炮石南宋的守城战中，宋军能够克敌致胜，这种对重式的襄阳炮居功厥伟
由於炮车的发展日新月异，双方同时用炮相互交战的情形增加了，因此对於炮击时可能受到的弓矢、炮石的攻击均必须考虑防护设施，於炮石的防护也日益受到重视，据《宋史…兵志》所载，就有「护陴篱索」这种防御设施
咸淳九年，沿边州郡，因降式制回回炮，有触类巧思，别置炮远出其上且为破炮之策尤奇其法，用稻穰草成坚索，条围四寸，长三十四尺，每二十条为束，别以麻索系一头於楼後柱，搭过楼，下垂至地，梁垂四层或五层，周庇楼屋，沃以泥浆，火箭火炮不能侵，炮石虽百钧无所施矣且轻便不费财，立名曰「护陴篱索」是时，兵纪不振，独器甲视旧制益详
护陴篱索不但可以防火炮、火箭，还可以扺御百钧的炮石，用费又少，可以说是有效又经济的设计
弓
弓的发展历史源远留长，在上古文献中有许多记载，如《世本》将弓矢的起源归於皇帝的大臣「挥」和「夷牟」；《山海经》则称：「少皞生般，始为弓矢」此外，弓也与许多神话故事有关，如耳熟能详的后羿射下九个太阳的传说可见弓矢的起源很早弩的起源也相当早，和弓一样，没有人确切知道它的发明时间但是可以确知的是，到了春秋战国时代，随著战争型态的日益扩大，弓和弩已经成为军队中最重要的武器之一
弩
宋代的弓弩种类繁多，仅在《武经总要》一书就记录有弓四种，弩十二种（包含六种床弩）这些弩的规格各异，可以看出宋人对於弩的多方需求在单人操作的弩方面，除了《武经总要》所载的六种之外，还有一种宋代最知名的弩「神臂弓」神臂弓是於熙宁六年（1068）十二月，由入内府都知张若水进呈由归顺的党项酋长李宏所设计的偏架弩由於性能优异，发现可以击穿双层的铁甲，因此很快的配属於部队神臂弓的弩身是用坚硬的山桑木制成，弩梢则采用檀木，「马面牙发」（扳机）用铜制，弦是用麻绳弩的前端圆环有一协助装填的装置「干镫」它的弩身长三尺二寸（约一公尺），弩弓长四尺五寸八分（1。43公尺），两弭各长九寸二分（0。29公尺），弝长四寸，两闪（弝和弭之间）各长一尺一寸一分（0。347公尺），弦长二尺五寸（0。78公尺），至於弩箭则和弓所使用的箭不同，长度只有数寸长」这种弩除了广泛的配置於北宋的军队中外，南宋时，抗金名将韩世忠又将其改良称为「克敌弓」，继续为南宋军队所沿用
弓箭设速较高，是弩的12倍，容易制造弩的射程较远，一般可以达到320公尺以上，但若北宋北宋的神臂弓（其实是弩）射程可达500公尺对於远处的敌军可以弩攻击，近处敌军则以弓消灭之
床弩
除了个人所使用的弩外，北宋亦发展了一系列巨型的床弩，这些床弩为增加发射的力道，都是以复合弓来提供足够的弹力这些床弩的发射机制和个人型所使用的弩机不同，一般是以槌子来敲移「牙发」，使弦脱离，进而带动弩箭床弩一次发射数十箭，对於敌人的密集攻击具有很大的伤害力由於威力强大，攻城军往往用来射击城墙，以便军士可以蚁附上城，所以攻城军将这种弩箭称为「踏撅箭」
正文 宋代城池攻防战略解（二）
三、火药兵器
1、炼丹术
炼丹术在我国起源甚早（据史书所载，至少在战国时期，即已有方士炼制不死之药），且自始即受统治阶级的支持与鼓励因此，历代总有或多或少的所谓方士在进行炼制「长生不老」仙丹的实验也累积了一些实际的经验与文字记录（如东汉魏伯阳撰的《周易参同契》即为一例）三国以後，这些方士逐渐托身於应时而兴的道教行列，大批的道士开始学习与尝试炼丹的工作，於是炼丹术与新兴的道教结合了起来随著道教的在我国日益盛行，炼丹术也随之日渐发达，奠定了我国火药与养生医学发展的基础
自古以来我国炼丹家始终认为：如果在适当条件配合下，一种物质经过若干程序处理後，若与另一种物质相结合，则可以自动的将其原有的特质转换到另一种物质身上，而凡人也有接受这种变化的可能因此，他们利用烧炼的方法，企图将一些不易腐坏的物质，特别是如黄金、白银等矿石制造成易於吞食的丹丸，经由人吞食後，将其中不腐坏的特质为人所吸取，以达到长生不死之效上述理论今日看来虽然无稽，然而自秦汉至隋唐之间的炼丹家却深信不疑而许多企盼长享荣华富贵的帝王贵族们亦颇以为是在这种背景的推动下，烧炼矿石设法使其体积变小硬度变软，并去除其中原有的毒性，使其成为可吞食的丹丸，遂成为我国方士炼丹的主要内容而矿石中的硫黄为炼丹家最常用的药物之一（因硫黄可改变其他矿石的形态外貌），如《周易参同契》书中曾记其对水银（汞）的作用曰：
河上奼女，灵而最神，得火则飞，不见埃尘鬼隐神匿，莫知所存将欲制之，黄芽为根
文中所称「河上奼女」即指水银，句末之黄芽就是硫黄，硫黄和水银放在一起可生成硫化汞，即炼丹家所称的丹砂
2、火药的发明
而硝石（**）则为古代制溶解金属溶液的主要原料之一因此，在利用燃烧方式制造丹丸时，可能由於偶然不慎将硫黄与硝石同时掉到炭火上，引发了产生火焰甚至爆炸声响的後果渐渐的，炼丹家们从实际的经验或有意的实验中了解到，将适量的硫黄与硝石混合再加上木炭会著火甚至爆炸据今日所保存下来的史料颢示，最迟在唐初炼丹家们对上述性质已有相当程度的认识，且经常将其运用在炼制仙丹上，炼丹家称之为「伏火法」然而，当时火药配方的使用纯粹为炼制仙丹，丹家将上述原料加以混合使产生著火作用，其目的亦只在改变硫黄的特性
因此，虽然初唐以後的炼丹家已熟知火药配方，但是由於唐代帝王贵戚对成仙之事十分著迷，他们所支持的炼丹家们其主要的工作仍在烧炼仙丹，对於火药配方的使用大体仍限於改变硫黄与硝石的性质而已直至唐末五代天下大乱，兵烽四起，许多原先寄食於豪门贵族家中的方士流离失所，部份乃投身军旅而逐渐将火药配方引用至军事方面，开始有了火药武器出现如《宋史？太祖本纪》记有：
开宝九年－－八月乙未朔，吴越国王进（呈）射火箭军士
而火箭，据《武经总要》一书所载曰：又有火箭，施火药於箭首，弓弩通用之具
且早在开宝三年（970），即已有官吏向太祖进献〈火箭法〉故而可以断定，吴越国王所进呈之射火箭军士，其所射之火箭应已为配有火药的火箭依此推之（吴越早於北宋五十馀年已建国），五代的吴越政权时已将火药用於战事当为可信（唯此说仍待更多证据加以肯定之）
3、宋代火药武器的发展
北宋建国後，由於自始至终北方与西北游牧民族入侵的威胁未曾间断（契丹、西夏、女真接踵而兴），而政府却又因安内的考量不得不采行重文轻武的国策在这种矛盾的情势下，既不愿亦无法堷养出有特殊领导能力的军事人才，自然亦大为削弱北宋军队的作战实力为了弥补上述缺陷，只有在兵员的增加与武器的精益求精方面下工夫因此，自太祖初即位，即以「魏丕为作坊副使」，负责军器的监制与改良工作，开始大力推动武器的制作与改良工作而魏丕为一精於设计的机械人才，据《玉海》记载他所创制的戎器「无不精致」，原先射程只有七百步的床子弩，经过他改良後射程「增至千步」在他的领导下，北宋的武器改良有了好的开始，也奠定了火药被大量用於武器制作方面的环境因素至开宝九年（976）三月，魏丕奉命出任代州剌史，但仍兼领作坊使的工作，太祖并下令「作坊所造兵器每旬（十日）一进（呈），上亲阅之，列五库以贮焉」九月，又下诏将作坊扩大为南北两大制造，大量制造铠甲刀等兵器不久再增置弓弩院专造弓弩箭镞，以及南北二造箭库，大量制造弓箭由於早在六年前兵部令史冯继升即曾向朝廷奉献「火箭」，故而此时所制弓箭中或许已有上附火药的火箭唯据史书所载太祖在灭南唐（开宝八年，975）及太宗在灭北汉（太平兴国四年，979）的重要军事行动中，未见火药武器之使用而在太宗三次对契丹人用兵之记录中，亦未出现使用有炸伤力的火药武器的记载因此推知，在太祖时期出现的火药武器，在太宗时可能尚未被重视直到真宗即位初期，一则因君臣颇为励精图