弹射武器 弹射武器是利用材料弹性势能（如木材、金属或动物肌腱的弯曲或扭转产生的回弹力）来抛射弹丸的远程武器。其核心原理在于，通过人力或机械力将弹性部件变形并储存能量，在释放的瞬间，能量迅速转化为弹丸的动能。 一个基础的例子是投石索，它并非严格意义上的弹射武器，但其原理有助于理解能量储存与释放。投石索是一个兜袋连接着两根绳索，使用者通过旋转加速石块，在释放一根绳索时，旋转产生的离心力将石块抛出。这里，使用者的肌肉力量和旋转动作储存了动能。 更典型的弹射武器是弓。弓的核心部件是具有弹性的弓臂。使用者拉弦时，对弓臂做功，使其弯曲，将能量以弹性势能的形式储存起来。松弦时，弓臂迅速回弹，储存的势能在极短时间内转化为箭矢的动能，将其发射出去。弓的威力取决于弓臂材料的弹性极限和做功的效率。 为了追求比人力拉弓更大的威力，古人发明了弩。弩将张弦（储存能量）和瞄准发射分为两个步骤。通过用脚蹬、腰引或绞盘等机械方式张弦，可以将更强大的弓（通常是复合材料制成）弯曲到满弦状态，并用弩机（一个精密的金属锁定和释放装置）将其固定。扣动扳机时，弩机释放弓弦，将储存的巨大能量瞬间传递给弩箭。弩的优势在于其张弦后可以待发，让使用者从容瞄准，且训练一名弩手比训练一名弓手所需时间短得多。 在弩的基础上，为了投射更重的弹丸（如石块），出现了大型的扭力弹射器，例如古罗马的“蝎弩”和“弩炮”。这些武器的能量来源不再是弯曲的弓臂，而是扭绞的绳索束（通常由动物肌腱、头发或绳索制成）。其核心结构是一个坚固的框架，中间水平放置一根抛射臂。抛射臂的基部垂直插入一束被极度扭绞的绳索中。 张弦时，通过滑轮组等机械力向后拉动抛射臂，使其基部进一步扭绞绳索，从而储存巨大的扭转势能。发射时，释放扳机，被极度扭绞的绳索急速回旋，带动抛射臂猛烈地撞击横梁，将置于抛射臂顶端的弹丸（石弹或重型弩箭）以很高的初速抛出。扭力弹射器能够提供持续而强大的力量，精度相对较高，是古代战场上的重火力。 另一种大型弹射武器是配重式投石机（ Trebuchet ）。它不再依赖材料的弹性，而是利用杠杆原理和重力势能。其主体是一个巨大的杠杆，支点两侧臂长不等。短臂末端悬挂一个极重的配重箱（内装石块、泥土或铅块），长臂末端通常带有一个抛射兜袋。 发射前，通过绞盘将配重箱提升至高处，此时能量以重力势能的形式储存在配重箱中。发射时，释放固定装置，配重箱猛然下坠，巨大的重力势能转化为动能，驱使长臂急速升起。当长臂接近垂直时，抛射兜袋的一端脱钩，利用圆弧运动产生的离心力将弹丸抛出。配重式投石机是冷兵器时代威力最大、射程最远的攻城武器之一，能够抛掷巨大的石弹摧毁城墙。