Баробаллистическая машина представляла собой прочный и длинный двуплечий рычаг. К короткому плечу рычага прикреплялся массивный груз, а к концу длинного плеча — нечто вроде пращи.

Длинное плечо рычага при помощи ворота опускалось вниз, в «пращу» вкладывался снаряд, и, как только рычаг освобождался, находившийся на его коротком плече груз опускался, отчего длинное плечо вместе со снарядом делало быстрый взмах. При этом свободный конец «пращи» соскакивал с рычага и освободившийся снаряд летел в цель.

Баробаллистические машины обычно были громоздки и неуклюжи. Меткость стрельбы из них была низкая, поэтому они предназначались главным образом для того, чтобы забрасывать в осажденный город большие камни, бочки с зажженной смолой и т. п. «снаряды».

Таран представлял собой массивное бревно из прочного тяжелого дерева (ели, ясеня, дуба и т. п.), на одном конце которого делался металлический наконечник (бронзовый или железный), иногда имевший форму бараньей головы, а иногда заостренный. Осаждавшие город воины раскачивали это бревно на руках и до тех пор ударяли наконечником в одно и то же место городской стены, пока не пробивали брешь.

В дальнейшем это бревно стеши делать еще более тяжелым и подвешивать веревками или цепями на специальной раме (на козлах) таким образом, чтобы его можно было раскачивать в продольном направлении.

Но оборонявшийся противник, естественно, всячески мешал осаждавшим. С городских стен он обстреливал их из лука, забрасывал камнями, обливал горячей смолой. Поэтому раму, на которой подвешивалось бревно, стали накрывать прочным навесом, обмазывая его глиной для предохранения от огня.

Тараны обычно сооружались в некотором удалении от города, а затем на катках подкатывались вплотную к стене.

В последующем под навесом стали делать площадки в несколько этажей: на каждой из них устраивались тараны. Это давало возможность пробивать в стене одновременно несколько брешей.

В исторической литературе есть упоминания о том, что бревна тарана иногда достигали 20–30 метров длины и что не было настолько крепких башен и стен, которые при усердной работе нельзя было бы пробить тараном. Для обслуживания такого тарана привлекалось до 100 человек. Судя по изображениям на древних памятниках, тараны применялись еще ассирийцами, жившими за 7–8 веков до нашей эры у среднего течения реки Тигр, где теперь находится государство Ирак. Их применяли также и древние греки, например Александр Македонский.

Метательные машины, появление которых относится к глубокой древности, служили человеку до тех пор, пока не были вытеснены огнестрельной артиллерией. И даже в войну 1914–1918 гг. немцы применяли нечто вроде аркбаллисты с дугой из сильных стальных рессор для беззвучного метания снарядов (бомбочек).

Эпоха метательных машин оставила в наследство огнестрельной артиллерии различные по размеру (ручные и тяжелые) и по способу действия (прицельные и навесные) орудия, довольно хорошо разработанные механизмы наведения (подъемный и поворотный), большое количество разнообразных по характеру действия снарядов (ударные, осветительные, зажигательные, отравляющие и т. п.).

Это дает основание утверждать, что древние метательные машины послужили основой для создания огнестрельных орудий.

Сопоставление исторических летописей показывает, что честь открытия пороха принадлежит Китаю. Историки утверждают, что из Китая он попал в Индию, из Индии к византийцам, от византийцев к арабам, от арабов к грекам, а затем уже во все европейские страны.

Первые упоминания о порохе содержатся в летописях, относящихся к X в. до н. э.

Сведения о том, что порох появился сначала в Китае и Индии, имеют веские основания. Современный дымный порох представляет собой механическую смесь, состоящую примерно из 75 % селитры, 15 % древесного угля и 10 % серы. Смесь селитры с углем в различных пропорциях также дает яркую вспышку. Селитра же во многих районах Китая и Индии встречается на поверхности земли в свободном состоянии.

Можно предполагать, что уголь от остывших костров со временем смешивался с селитрой, образуя легковоспламеняющуюся пороховую смесь. Стоило вторично развести костер на таком месте, как происходила вспышка, от которой угли и дрова разлетались в разные стороны.

Такие вспышки, очевидно, натолкнули китайцев и индусов на мысль о применении смеси селитры с углем — дымного пороха — в качестве метательного средства.

Несмотря на ряд упоминаний об отдельных случаях применения пороха и огнестрельных орудий китайцами и индусами, сколько-нибудь подробных и убедительных данных о боевом применении ими огнестрельных орудий в глубокой древности не имеется. Первый достоверный случай широкого применения орудий китайцами относится к 1232 г. н. э., когда китайцы, осажденные монголами в Кай-Фэнг-Фу, защищаясь, обстреливали монголов из орудий каменными ядрами, употребляли разрывные бомбы, петарды и другие огнестрельные снаряды, имевшие в своем составе порох.

Около 1350 г. огнестрельные орудия были распространены уже во всех странах Западной, Южной и Центральной Европы и окончательно вытеснили метательные машины.

Основной причиной сравнительно быстрого развития огнестрельной артиллерии было то, что новый источник энергии — порох — оказался более мощным и более выгодным, чем мускульная сила людей. Если тяжелую метательную машину обслуживали десятки человек, то огнестрельным орудием управляли всего два-три человека. Времени же для производства выстрела из орудия требовалось почти столько же.

Нам известны многие вещества, способные при горении выделять в виде тепла большое количество энергии.

Зная свойства таких веществ, мы находим для них наиболее целесообразное применение. Так, уголь, дрова, торф, мазут мы используем в качестве источников тепла, а бензин, керосин, которые при горении, помимо тепла, выделяют большое количество газов, — в качестве источников энергии для моторов и двигателей.

Если заключить большое количество газов в сосуде малого объема, то они наподобие сжатой пружины будут обладать упругой силой. Действие сжатых газов отличается от действия сжатой пружины лишь тем, что сила пружины направлена в каком-то одном направлении (по прямой), в то время как действие упругой силы газов направлено во все стороны. Газы оказывают определенное давление на каждую единицу внутренней поверхности сосуда. Чем больше газ сжат, тем больше его упругая сила.

Допустим, что сосудом для сжатых газов является цилиндр двигателя или цилиндрическая полость орудийного ствола, у которых боковые стенки и дно неподвижны, а подвижен только поршень (в цилиндре) и снаряд (в орудии). Сжатые газы с силой продвинут поршень или вытолкнут снаряд.

Газам, кроме того, свойственно при нагревании расширяться в объеме, вследствие чего их упругая сила еще более возрастает. Следовательно, вещество, выделяющее при горении большое количество газов и большое количество тепла, способно производить большую работу.

Именно такими свойствами обладает порох. Достаточно сказать, что при выстреле из орудия давление пороховых газов в канале ствола достигает 2–3 тысяч килограммов на каждый квадратный сантиметр при температуре 2–3 тысячи градусов.

Большой силой обладает при воспламенении, например, бензин, однако если 1 л смеси бензина с воздухом выделяет при горении 32 л газов, то такой же объем дымного пороха выделяет 336 л газов.

Может возникнуть вопрос, почему мы говорим не о чистом бензине, а о его смеси с воздухом, тогда как ни о какой смеси пороха с воздухом речи не ведем.

Дело в том, что бензин, так же как уголь, дрова и другие горючие вещества, без воздуха не горит, так как ему недостает кислорода для поддержания горения. Именно поэтому в печах и топках приходится делать поддувала, а при использовании бензина в двигателях смешивать его с воздухом, беря 1 весовую часть бензина и 15 весовых частей воздуха.