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中世纪手抄本上的一个片段，演示了一枚炮弹是如何从一台牵引式配重投石机中发射出来的。悬挂在吊兜上的主炮手利用自身的重量使抛杆弯曲，从而增大炮弹的速度和射程。被冲锋中的骑士挡住的炮手正在等待主炮手的命令，以向下猛拽炮索，从而将他手中的炮弹发射出去
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这两种类型的投石机所涉及安装、测距以及发射等方面的技术非常广泛，是在实践中不断试验且长期衍化所产生的结果。设计中存在着很多变量：石弹的尺寸，抛杆的长度和弹性，抛杆在枢轴两端相对长度的比例，以及吊兜的长度和位置调整量。射速更快的牵引式配重投石机还另需不同的资源和技术。为了创造出连续轰炸的效果，大批士兵以团队形式轮流工作，每次最多十人一组，以整齐划一的行动拉拽炮索。其中的主要角色是指挥团队并为投石机准备炮弹的主炮手。担纲主炮手的人需要兼具勇气、知识和良好的判断力。这个人负责在发射之前将炮弹放入吊兜中，他可能双脚离地悬挂在空中将炮弹向下拉，以便使抛杆在发射的时候弯曲，或者站在地面上将吊兜和炮弹紧紧地抱在自己的怀里。吊兜和炮弹的位置至关重要，如果角度不对，炮弹就不会垂直向上飞出，或者根本发射不出去。这时，主炮手发令给自己的队员，让他们拉紧松弛的绳索，然后猛拽。抛杆受力猛然甩出，将炮弹从他的手中向上拉出，从吊兜中以选择好的弹道发射出去。配重式投石机的操作还需要大量的后勤资源和制造技术支持：木匠和手工艺者，采石工人，切凿的石匠，以及将投石机拖运到阿卡的运输部队。
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在100年前的阿卡围城战中这些投石机就已经大发神威，令人生畏，其中一些最大型的很可能就是相对较新的机械式配重投石机。据基督徒编年史家的记载：
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穆斯林守军在城内部署了很多台配重式投石机，但其中一台因其庞大的体形以及投掷巨大石弹的杀伤力和效率而无与伦比。它的巨大威力无可匹敌，当发射巨大的石弹时……如果这些石块在下落时没有遇到任何阻碍，那么就会在地面上砸出1英尺的深坑。这台投石机击中了我方的一些投石机，要么将它们打得粉碎，要么至少使它们不堪再用。它的炮弹还摧毁了很多其他的攻城武器，或者使其击中的物体支离破碎。它发射出的炮弹力量如此之大，打击效果如此有力，以至于没有任何一种材料或物体能够承受住这难以承受的冲击而不受损伤，无论它们本身有多么坚固或者制造质量有多么好。 [4]
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攻方也相应地部署了一台名为“上帝之投石手”的投石机，位置正对诅咒之塔，而且据说附近的城墙顶部被这台投石机击碎的面积将近3平方米。重力给炮弹的推力带来了相当大的加速度，即便这些描述通常都对投石机的破坏力有所夸张。除了它们的实际功能以外，脱缰野马般甩向天空的抛杆，在配重石箱的作用下有如巨大的钟摆一般来回摇荡，空落落的吊兜飞旋狂舞，石弹如人预期地撞击着城墙、房屋和敌军营地，这种壮观场面对守军产生了巨大的心理影响。辞藻华丽的阿拉伯诗句令人浮想联翩，将配重式投石机描绘成为真主效力的利器，将抛杆的大起大落比拟为祷告者的顶礼膜拜：“弩炮伏地祈祷，吾人归心安拉。”[5]
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凭借12个人产生的拉力，一台大型牵引式配重投石机能够抛射出重达50公斤的炮弹，尽管它们通常只是抛掷较小的炮弹以求快速的发射速率。机械式配重投石机则能够将更重的炮弹投射到更远的距离。在重量、弹道、发射初速度和射程之间，以及所有这些要素与发射速度[6] 之间存在着权衡利弊的问题。在骑士堡，拜巴尔的投石机发射的石弹重达100公斤。在几个月后的蒙福尔一战中70公斤的石弹被抛射到200米远的距离。大型投石机需要大而重的配重物——最重的可达10吨。配重式投石机还具有一定的精准度，这使得他们对付诸如城墙这样的静止目标时极为有效。他们可以反复打击同一地点。一台中型投石机在向185米远的一堵城墙射击时，能够可靠地将其打击面限定在6平方米以内。而使用火药的炮兵武器还将需要很长一段时间才能超过这些机械装置的效力。
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哈利勒于1291年的阿卡之战中随军携带了好几种不同大小的弩炮：较为轻便、发射速度更快的弩炮，设计目的是向守军倾泻弹雨，以及击碎城墙的重型弩炮。阿拉伯方面的史料列举出四种不同的类型：“法兰克人”式（ifrangi）投石机，这种类型的武器哈利勒拥有15台，这是一种机械式配重投石机，用于击碎雉堞和护墙顶部，安装在炮架之上，能够发射重达185公斤的巨型炮弹，使用的配重物也达数吨之重；然后就是稍微轻一些的人力牵引式投石机——“黑公牛”式（qarabugha）和“鬼怪”式（shaytani）投石机——可能也是安装在炮架上。一份历史文献称后者的数量有52台。另外还有安装在杆架上的小型杀伤性武器，马穆鲁克将其称为“玩具”式（lu’bah）弩炮，它可以向任何方向旋转，使用小型炮弹打击守军。除此之外，还有一些部队使用手持式弹弓来投掷石弹。
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机械式配重投石机的操作过程。这台投石机所使用的配重物是悬挂在抛杆上的一篮石块。A.通过绞盘将配重物向上转动至工作位置。装有炮弹的吊兜置于投石机底座，等待炮索被拉下；B.释放出的配重物在重力作用下猛冲向地面，抛杆向上弹起，以选定的弹道将炮弹从吊兜中射出；C.抛杆带着空吊兜在空中疯狂地来回摆动
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“法兰克人”式投石机的安装和操作，以及为其配备坚实的炮架和大而重的配重物，都很耗费时间和人力。最大的一台可能需要半小时来调整配重物高度、装载炮弹和发射，而且它们不能快速地转移位置。因此，从一开始就明智而又审慎地选择目标很重要。较为轻便的人力牵引式投石机可以较快地安装和重新部署。当第二次十字军东征的一支分遣队于1147年围攻穆斯林控制下的里斯本时，两台牵引式配重投石机被投入作战，每一台都由100人以10人小队的形式轮流工作，在10小时的时间内发射了5000枚石弹——每台投石机每小时发射250发。在阿卡，哈利勒当然有足够的人力资源来发动一场高强度轰炸。
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炮兵武器的后勤需求也包括供应大批量尺寸合适的石弹，以及采石、运输和将这些石块切割成形的劳动力。从自身积累的经验之中，马穆鲁克掌握了炮兵弹药的地质要求。阿卡的城墙采用的石料取自当地一种名叫库尔卡（kurkar）的多孔海滩砂岩。虽然这种岩石为杀伤性武器提供了合适的弹药，但如果目标是城墙的话，采用比这种岩石更坚硬的材料制作石弹会更有效得多。狮心王理查据说在第一次围攻阿卡时曾随军带来了西西里岛的花岗岩。为了得到合适密度的岩石，哈利勒从其他地层寻找石灰岩并将其运到发射地点。更坚硬的海滩岩石来自距阿卡11英里之遥的矿层，熟练的石匠将其制作成外表美观的圆形石弹，这种石弹很可能是在车床上加工的，大小和重量各不相同，以适应各式型号投石机的需要，最大的巨型石弹直径58厘米，重达165公斤。对于配重式投石机来说，提供大小相等的球形石弹是保持始终如一的空气动力学性能和精度的关键。
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为了对付阿卡的城墙，马穆鲁克还引入了很多其他类型的围城技术和技能。这其中包括高度发达的燃烧类武器，由经过特殊训练、擅长操作希腊火——一种原油和松脂粉末的混合物（这赋予了它黏结的性能）——的部队使用，可以不同的方式投射。它可以被装在陶罐里由弩炮发射，恐吓士兵和平民，摧毁木质的攻城武器和防御设施，或者被装在小型的土罐油掷弹里用手抛过城墙。经过特殊改造的弩机也能将希腊火“蛋形体”和火箭发射到更远的距离。马穆鲁克可能也将真正的爆炸物应用到了阿卡的城墙上：一部描述硝酸钾提炼过程的专著的作者，在围城期间就住在大马士革。为了接近城墙，攻城战术的运用还包括盾车（mantlet，意为移动式攻城掩体车）的部署，使用骑兵巡逻来防止偷袭，以及地道作业。巧用噪声——吟诵，鼓、喇叭和铙钹奏出的军乐，以及放声高喊——也是一种标准的战术，目的是让防守者处于持久的恐惧状态。
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据一些伊斯兰的史料记载，组装这些战争机器耗时两天，整个过程要在弓箭手的射程之外进行，但是须处于城墙的开阔视野内。这一活动本身也是马穆鲁克心理瓦解策略的一部分：根据建议，这种行动“不应该暗地里进行，因为通过（公开）实施，恐惧和害怕就会在他们的心里产生，削弱他们的意志”[7] 。仅仅是目睹到一台巨大的投石机，就能让陷入重围的城堡守军的士气一落千丈：当王子时期到过阿卡的英王爱德华一世于1304年在斯特灵（Stirling）城堡前组装出一台名为“战狼”（Warwolf）的巨型投石机时，苏格兰人在它一弹未发时就试图投降。（在下令制作完这台机械巨兽之后，爱德华不打算轻易放过苏格兰人——他想看到这台投石机在实际运作中的表现。他将代表团赶回城内，这样他就可以亲眼看见石弹的破坏力了。）
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会说阿拉伯语的“推罗的圣殿骑士”从城墙上观察着事态的发展。他显然能够获得有关哈利勒军队部署的一些详细信息，因为他不仅记录了四台尤为巨大的配重式投石机（其中一些的制作原料来自黎巴嫩的高大树木）的位置，而且还记录了它们的绰号。每一台投石机的出世都代表了大量的人力劳动成果，穆斯林在其中倾注了宗教热情和对胜利的期待。在城墙北端附近，由圣殿骑士团把守的防区，穆斯林部署了一台名为“狂怒”（Furious）的巨型投石机。在靠近大海的最南端，由比萨人把守的战区，是同样令人印象深刻的“胜利”（Victorious），阿布·菲达曾在冬季的冰雨中帮忙运送过这台投石机。另外两台——“推罗的圣殿骑士”并没有记下它们的名字——被部署在其他战略地位重要但防守薄弱的地点：一台被部署在正对医院骑士团防区的地点（城墙在那里向内转弯），威胁着邻近圣安东尼门——进入城市的主要大道——的区域；而另一台则被部署在城墙直角转弯处的凸出部分，那里由一座外堡加以保护，哈利勒认为那里是最有希望的突破点，而那里的内部防御设施诅咒之塔，更是守卫着可以直接进入城市中心的通道。
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这些投石机从海岸的一边分布到另外一边，这表明哈利勒打算向守军全线施压，即便他的深层计划是在中心区域实现突破。守军拥有一些较小的、数量不详的投石机，其制造和操作都由比萨人来执行。他们显然有一些“大型投石机”——配重式投石机——很可能部署在内城墙后面，分布于市区的各个区域，目标是哈利勒的那些怪物，但随着围城战的继续，它们可能会慢慢耗尽合适的弹药。
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到了4月11日，马穆鲁克的所有投石机已经组装完毕并部署到位：收集好的石弹堆积成山，牵引团队跃跃欲试，机械式配重投石机蓄势待发。哈利勒的战略是快速行动，不给守军一丝喘息之机。“一旦攻坚战开展起来，”安萨里的军事手册建议道，“投石机射击他们的行动就不应有任何停顿，无论白天黑夜，无论何时何地，（火力强度）不应有任何削减。停止攻击就会让他们平息恐惧，内心坚定。”[8] 当弩炮集群释放出一轮恐怖的炮火之后，苏丹的军队向着外围的护城壕沟不分白天黑夜地缓步前进，一路拆除所有遇到的外围防御工事。带着愈发恐惧的心情，“推罗的圣殿骑士”观察到对方以异常严明的纪律执行着既定方案，这使得他们的前进看起来不可阻挡：
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第一天晚上，他们设置了巨大的屏障和柳条编制成的掩蔽物，方向正对着我们的城墙。第二天晚上，他们就开始向前移动这些屏障。第三天他们离我们更近了。他们就这样一直向前推进，一直来到护城壕沟的边缘。在这些屏障后面，是手执弓箭的骑兵，他们下了马，全副武装。如果你想知道他们是如何推进到离我们如此近的距离而我军无法阻止，让我来告诉你为什么。
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这些骑兵人人身披重甲，坐骑也有马铠保护，值勤范围从城市的一端到另一端，也就是说，从海的一边到另一边，人数超过了1.5万，每天轮换四次，所以没有过度劳累之虞。我们的士兵没有出城去攻击屏障后面的敌人，因为后方的敌军（在敌军第一道阵线的后方）会保护他们，不论我们的人在任何时候出去攻击他们，那些人马俱装的骑兵都会保护他们。
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所以正如我告诉你们的一样，他们最后终于推进到了护城壕沟的边缘，而那些骑兵在马颈上挂着四五捆木柴，从屏障后面将木柴扔下去，然后等夜幕降临时，他们将木柴堆放在掩体前方，用绳子将其从上面绑紧。这堆木柴就像一道铜墙铁壁，没有任何弩炮能够破坏。我方的一些中型投石机发射弹丸并击中了屏障上部，但一点效果也没有。那些石弹只是被反弹回壕沟里。 [9]
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对于那些试图摧毁这些屏障的守军来说，问题在于敌人现在已经足够靠近外城墙，使得动用他们的重型配重式投石机不太可能——弹道的角度太大，而且存在误击的概率和破坏城墙的可能性。这些屏障免于受到基督徒火力最强大的炮兵武器的轰炸，因而安然无恙。相反，十字军被迫使用他们的轻型牵引式投石机从内城墙里向外射击，其火力显然不够强大到摧毁木质护墙。现在，在距离城墙不到35米远的地方，在掩体的保护下，进攻一方已经到达了护城壕沟的边缘，准备下一步行动：
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在此之后，敌军将他们的卡拉巴哈斯（黑公牛式投石机）推上前线，这是一种可以用手操作的小型突厥弩炮，射速非常快，对我方士兵造成的伤害比大型的投石机还要大，于是在遭受卡拉巴哈斯轰炸的区域，没人敢在开阔处露面。而在卡拉巴哈斯的前方，敌人筑起了又高又坚固的屏障，没有人能够攻击或射中那些操作（卡拉巴哈斯）的敌军士兵。 [10]
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哈利勒的目标是瓦解守军的防御，这样一来士兵们就只能蜷缩在他们的城垛后面，无法还击——或者被全部逐走。外堡和脆弱的国王之塔受到重点关注。据一部史料记载，一些弩炮“向国王之塔投掷了巨大的石弹，以至于没有人敢留在塔楼的顶部”。[11]
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防御者还受到了弓箭手的进一步骚扰，他们以小队为单位，装备着短而有力的复合弓，射出一阵又一阵“数不清的尖利锐箭，箭从四面八方呼啸而来，像暴雨一样打在守军的头上。这些连续不断的火力袭击不仅造成了死亡，还使空气中弥漫着凶险的气氛。部署在城墙上保卫城市的士兵虽然全副武装，但还是受到了致命伤害，而没有盔甲的人则根本无法登上城墙”。[12] 在基督徒的修辞中，甚至上帝的天庭也被污染了。箭雨的密度之大，使天空为之黯淡无光，如同一种气象学现象，给人留下了深刻的印象。这种说法很可能来自奥顿·德·格朗松，多年之后，他于隆冬时节在苏格兰边境为爱德华一世而战，回忆起当时的场景，他坦言就像是下了一场暴风雪，“被他们称为蝗虫的小箭在空中飞舞，比雪花还厚”。[13] 在城墙外，在拜巴尔·曼苏里的眼中，“他们向阿卡发射出雷击般的石弹和闪电般的快箭”。[14]
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这种猛烈的轰炸是协同策略的一部分。通过让守军低头躲避寻找掩护，重型的机械式配重投石机得以在不受干扰的情况下，以较慢的射速打破塔楼和城墙，并将城墙上的雉堞摧毁。重型弩炮给守军在心理上造成了相当大的伤害；巨大的石灰岩石弹一次又一次地击中同一个地方，这种影响“就像天降霹雳一样”，[15] 使得基督徒的记述带上了天启的意味。一位作家把马穆鲁克归类于反基督（Antichrist）的代理人，并将攻城投石机的数量虚构为666台，这个数字是从海里奔出来的野兽的数量，而他们所想象出的野蛮形象，与他们的对手意图在整个围城过程中激发出的恐惧感如出一辙：
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他们每次向城市发起的冲击长达六小时，以至于市民们日夜不得安宁……有像牛一样咆哮的声音，有像狗一样吠叫的声音，而其他的声音像狮子一样狂啸，发出可怕的声音是他们的习惯，他们用扭曲的棍子敲打大量的战鼓来恐吓敌人。有些人投掷标枪，有些人投掷石头，有些人用弓弩向那些守卫在城墙薄弱环节的基督徒们发射箭矢和方镞箭（方头的箭）。 [16]