中世の大砲

どのような種類の武器を使用する場合でも、その目的はエネルギーを蓄積し、それを一気に解放することにある。ねじり式武器では、部品の機械的なねじれによってエネルギーが蓄積される。振り子式機械の場合、持ち上げられたおもりが位置エネルギーを蓄積し、それが下降する際にそのエネルギーが解放される。火器の場合、火薬の燃焼によって生じる高温ガスの急激な膨張、すなわち爆燃によってエネルギーが解放される。

「ねじり武器」と呼ばれる兵器は、ギリシア人、そしてローマ人によってすでに使用されていたことから、ヨーロッパでは古代から知られている。これらはアークの原理に基づいており、その全体的な形状も弓に似ている。しかし、その大きさは非常に巨大であるため、一人の人間の力だけでは主部をねじるのに十分ではない。ねじり力は、両端に固定されたロープを、ウインチなどの機械的な手段で張ることで得られる。一般にカタパルトとして知られるこれらの兵器は、発射する投射体の種類によって、2つの異なる使用法がある。

1つ目のタイプは、火のついたものもなければ、そうでないものもある矢を放つ。これは、投石機や バリスタ、そしてそれらの改良型である回転式クロスボウに当てはまる。これらは、ねじれを受ける素材として木材の代わりに金属を使用している。その仕組みは、弓とまったく同じ原理に基づいている。

2つ目のタイプは、砲弾のような投射物を発射するものである。弓の弦がレバーを動かし、その先端にあるスプーン状の受け皿に載せられた投射物を発射する仕組みになっている。これはローマ人がオナガーと呼んでいた投石機であり、ギリシャ・ローマ式のバリスタと呼ばれることもある。この投射システムは、その性能が振り子式投石機に取って代わられたため、13世紀には廃れていった。

現存する最古の振り子式投石機は、エネルギーを蓄積することなく動作していた。このような機械が、紀元前数世紀の中国で用いられていたという記録が残っている。振り子は長い木製の梁（棒とも呼ばれる）で構成されており、その先端には投射する荷重を入れる袋が取り付けられていた。もう一方の端は、数人の男たちによって引かれていた。したがって、この振り子式投石機はてこの原理を利用して投射物を飛ばしていた。中国との接触を経て、アラブ人も同様にこの機械を使い始め、その後、十字軍を通じて11世紀頃にヨーロッパに伝わった。当時は「ピエリエール（pierrières）」という名称で知られていた。この投石機にはいくつかの改良が加えられた。まず、レバーにカウンターウェイトが追加され、レバーへの牽引力を増幅する役割を果たした。この改良型は「ブリコール」と呼ばれた。

その後、機械の規模は拡大し、カウンターウェイトの重量も増大した。投射物を発射するために人の人力は必要ではなくなった。人力は、この兵器を使用する前にカウンターウェイトを持ち上げるために用いられるようになった。対重が解放されると、てこの原理によって投射物が発射される。こうした機械は、サラセン人とヨーロッパ人の間で並行して発展していった。12世紀初頭に登場したのが、マンゴネルと呼ばれる機械である。後に、1人または数人の男が乗り込んで「フーシュ」とも呼ばれる対重を持ち上げるための「運搬用ホイール」と呼ばれるウインチが追加された。

これらの機械はさらに大型化し、振り子に設置されたカウンターウェイトによる振動が、発射の精度に影響を及ぼし始め、さらには兵器自体の安定性さえも損なうようになった。当時の技術者たちが考案した解決策は、カウンターウェイトを投射棒に対して可動式にすることだった。こうして生まれた機械は「トレビュシェット」と呼ばれるようになった。12世紀から16世紀にかけて、防御施設を破壊するための攻城兵器として使用された。これらの兵器は、最大140キログラムの投石を200メートル強の距離まで発射することができた。

しかし、投石機の射撃ペースが遅いこと（30分に1発程度）や、その操作に必要な人手（あらゆる職種を合わせても60人以上の操作員が必要だった）が、特定の状況下での使用を妨げていた。より小型でコンパクトなモデルが開発された。例えば、クーイヤール（別名ビファ）は、カウンターウェイトをバーの両側に配置した二分割構造となっており、その形状からこの名が付けられた。14世紀に登場したこの装置の操作には、4人から8人の要員が必要であった。発射速度は1時間に10発程度で、80キログラムの砲弾を180メートル先まで飛ばすことができた。16世紀以降、これらのカウンターウェイト式兵器は火器に取って代わられ、次第に忘れ去られていった。

次の表は、これらの火器それぞれの特性を比較したものである。

機械	期間	適用範囲	砲弾の重量	発射速度	要員数	用途
Pierrière	? - 15世紀	40から80メートル	3から12キログラム	毎分1ショット（高速）	8から16	守備
Bricole	12世紀～15世紀	最大80メートル	10から30キログラム	1分間に1ショット（高速）	20	防御的
マンゴノー	12世紀～15世紀	160メートル	最大100キログラム	1時間あたり2ショット（低）	12名以上の職人	攻撃的
Trebuchet	12世紀〜16世紀	最大220メートル	最大140キログラム	1〜2ショット/時（低）	60〜100	攻撃的
Couillard	14世紀〜16世紀	180メートルまで	30から80キログラム	1時間あたり10ショットまで	4人から8人以上の職人	汎用性