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三国时期，群雄逐鹿，各方势力为克敌制胜，都非常重视对新兵种的各种培训和新式武器装备的研发和改进，在当时使用抛石机进行作战的炮兵就是各兵种当中的佼佼者。
三国时期，由于破城手段的落后导致战事经常拖延，所以，新式的炮兵就有了用武之地。往往在大规模的攻坚作战中炮兵发挥了很重要的作用。不过，虽然当时抛石机抛射的石弹或燃烧物可以撞击出浅显的坑洞，但因缺乏爆炸所产生的巨大冲击波，实际攻坚威力并不强。
所以，当时作为一个新的兵种，炮兵单独进行攻城作战的时候不多，而更多时候是与土工作业、强弓硬弩、云梯冲车联手作战，形成空中、地面、地下的立体攻势。抛石机主要负责破坏、压制敌方防御体系，扰乱、削弱守军力量，掩护己方部队发动进攻。
而且，抛石机操作复杂、费时，容易错失战机。因此，有人开始研究把这种装填一次单发改造成连续发射，以增强其对敌打击的威力。
公元200年，曹操与袁绍的大军相持于官渡，准备展开一次决战。当袁绍率领十万大军攻占黎阳后，屡屡中计，损失了颜良、文丑两员大将。
袁军大败，士气不振，为扭转战局，袁绍在官渡集结重兵，试图对曹军形成优势并展开决战。
为了能够打击曹军的气势，袁军依托有利的地形地势，依靠众多的弓箭手居高射击，使曹军一时乱了阵脚。
为了扼制袁军的攻势，稳住防御态势，曹操招募了一批工匠对抛石机进行了改进，在抛石机下加装了轮子，这样就可以使抛石机在短距离内进行移动。同时，曹军准备在具备有利条件的情况下，对袁军进行突袭。
一切作战准备就绪后，曹军炮兵猛烈发射。顿时无数石弹飞入袁营，袁军的弓弩手死伤无数，所筑的工事瞬间被破坏殆尽，损失惨重。
因曹军抛石机命中目标后会迸发出刺耳的木材断裂声，令对手心惊胆战，所以被袁军称作“霹雳车”。
官渡之战中，曹军能以少胜多，以弱胜强，“霹雳车”功不可没。官渡之战以后的历次攻守城之战中，抛石机的身影几乎从不缺席。
238年，魏明帝曹叡命司马懿率领4万军队前往辽东征讨公孙渊。司马懿率军到达襄平城下，即刻命令挖堑围城，准备攻击盘踞在城中的公孙渊。
图1-2 霹雳车
司马懿命部队用抛石机和连弩昼夜不停地向城中发射石弹、箭矢，襄平守军从未看过这种恐怖的场面——只看见无数的利箭、石头带着刺耳的声音从天而来，在天空划过无数道抛物弧线后，顷刻间如雨点般落下来。
箭石所到之处，无不垣残壁断，士兵不死即伤，惨烈无比。在司马懿猛烈的炮击之下，公孙渊已没有了还手之力，失去了战斗的信心，很快战败被斩。
239年，当时供职魏国宫廷政务的发明家马钧为了增强军事装备的威力，受当时蜀国丞相诸葛亮发明的木牛流马连弩的启发，对传统抛石机存在的发射效率不高等缺点进行了改进。
马钧大胆提出“在巨型木轮上挂装多颗石弹，利用木轮旋转产生的巨大离心力，把石弹快速转动起来，然后突然割断绳索，令石弹风驰电掣般飞击敌城”的设想。
马钧根据车轮转动的原理，他研制成了一种称作“车轮炮”的攻城抛石机，这种抛石机能够将众多的石头连续地抛向敌人，最远的攻击距离可达一二百米远。
这种“车轮炮”的作战时效远比单发的抛石机要高得多，威力也相当大。另外，它的设计结构比较科学合理，由于安装了转动的车轮，一次性可以在车轮上安装36个炮，如果要是连续发射，它的威力可想而知。
如果这种新式的炮兵武器应用到实战，其杀伤威力将会十分惊人。不过，让人感到意外的是，对这项重大军事技术革新，思想守旧的曹爽丝毫没有加以重视，导致这一大有发展前景的“重器”夭折，而他本人的政治生涯也在不久后被司马懿葬送。
257年，据守寿春的叛将诸葛诞被司马懿之子司马昭率军围困。司马昭居高临下使用抛石机、火箭射烧对方的新式攻具，诸葛诞的军队被打得尸横遍野，本人也兵败身亡。而这一战就像是当年官渡之战的重演，司马昭同样效仿曹操，用强大的炮兵阻击对手，最终取得胜利。
“车轮炮”是射击武器从单发发展到连发的最早尝试，其独特的构思和巧妙的设计出自距今1700多年前的古人之手，令人惊叹不已。