Большие осадные машины, которые были способны метать на значительные расстояния камни или гигантские стрелы, часто предварительно нагретые на огне, устанавливались на твердой земле. Их обслуга была прикрыта защитным частоколом, который ставился перед орудиями. Так было и во время штурма армией Филиппа замка Шато-Гайар. Такие механизмы часто называют «камнеметными машинами» или катапультами, при этом смешивая все известные образцы в одну кучу и не обращая внимания на их устройство и назначение. Между тем они значительно отличаются друг от друга. Известно, что во времена Римской и Византийской империй двумя главными типами осадных устройств были камнеметные машины, а также механизмы для метания дротиков, которые назывались баллистами (ballista)[46]
.Первые представляли собой вертикальную гибкую метательную балку, закрепленную между двумя жесткими стойками. Между стойками и вокруг гибкой балки скручивались веревки. Гибкая балка с помощью ворота отводилась назад, и в углубление в ее верхней части закладывался камень. Затем скрученные веревки резко ослаблялись, и камень летел к намеченной цели по эллиптической траектории. Принцип действия баллисты был основан не на скручивании веревки, а на ее натяжении между двумя краями гигантского лука, которая передавалась на движущийся механизм, в желобе которого помещалась гигантская стрела (дротик). Когда веревка резко отпускалась, стрела летела в цель. Если с помощью баллисты можно было вести прицельную стрельбу, то камнеметная машина была предназначена только для ведения стрельбы по большой площади. Камнеметы применялись в основном для метания камней по эллиптической траектории за стены осажденной крепости[47]
.Развитие принципа баллисты, которая была не более чем гигантским луком, стреляющим огромными стрелами с помощью горизонтально натянутой веревки, привело к появлению арбалета, являвшегося индивидуальным оружием отдельного солдата. Арбалет был изобретен (или, по крайней мере, заново возрожден) на севере Европы примерно в конце XI века. Он применялся во время Первого крестового похода, и его появление византийцы восприняли как новшество.
Дальнейшее совершенствование больших осадных машин, очевидно, осуществлялось на основе принципов работы уже существующих механизмов и их комбинации[48]
.Виолле-ле-Дюк в своей работе, посвященной реконструкции различных метательных машин, приводит в качестве примера баллисту, где направляющая располагается по центру и крепится на том же основании, что и опоры. Между ней и гибким рычагом, с помощью которого ведется стрельба, с помощью лебедки натягивается веревка. Этот рычаг с помощью веревок плотно крепится к центральной раме (рис. на с. 107). В той же работе дано описание большой камнеметной машины на колесном ходу, где помимо системы скрученных веревок, натянутых вокруг подвижного рычага и удерживаемых на месте с помощью храповых колес, имеется дополнительная лебедка, расположенная за метательным рычагом и соединенная с двумя огромными пружинами на механизме в форме лука.
Центральная часть лука выполнена в виде массивной деревянной рамы, которая действует в качестве буфера к метательному рычагу в момент, когда он подается вперед и выбрасывает камень (рис. на с. 108).
Принцип действия и конструкция этих машин были воспроизведены по записям и чертежам средневековых авторов. Большой поклонник Филиппа-Августа Гильом Бретонец описывает камнеметную машину, использовавшуюся в 1185 г. во время осады Бова, как огромную пращу, которой управляли несколько человек. Устройство могло метать огромные тяжелые камни. Метательное плечо рычага, в котором находился камень, опускали вниз, к земле, натягивая его с помощью веревок, а затем отпускали.
Как видно из описания, метательный рычаг должен был двигаться по своей оси и имел противовес на втором конце. Для управления механизмом требовалось несколько человек. Очевидно, здесь речь идет о камнеметной машине, которую принято называть требушет. Закрепленный между двумя опорами рычаг с одной стороны имел утяжеление в виде тяжелой деревянной клети, наполненной землей, позволявшей поддерживать его в нерабочем положении вертикально. С другого края находилась гигантская праща, способная метать тяжелые камни. Когда ослабевало натяжение веревок, отводивших рычаг назад и поднимавших противовес, противовес мгновенно падал вниз, резко возвращая рычаг в первоначальное положение, а праща, описав круг в воздухе, высвобождала камень в момент, когда он достигал верхней точки дуги вращения (рис. на с. 109).