翻阅古籍野史、方志传说，华夏先祖们制造过一种被称为“砲”的远程射击武器。这种砲就是抛石机，曾被古人称作“军中第一攻击利器”，从作战形式上看，它完全可以被认作是近代火炮的鼻祖。
威力巨大的抛石机
历史学家何炳棣说，这种砲车抛石机的机构制造蓝图保存于《墨子》本书、《通典》和《武经备要》诸书。其威力之大，射程之远，命中率之高，部分地反映于它摔背长度的30至35尺之间。这种砲车抛石机的发明和使用，在古代世界的战争史上是无与伦比的。
另有传说称砲车发明于西周，但让它真正应用于战争，是春秋五霸越国范蠡的改造。《范蠡兵法》记载，砲车是一种抛掷石头或石弹的攻城兵器。古代“砲”字的本义，就是抛的意思，故叫“砲车”。据说，当时已经可以用砲车将重达6千克的石头抛至100多米远的地方，这比单靠体能徒手扔掷石块远多了。
用砲车抛掷石弹，在冷兵器时代，其杀伤力是令敌军在瞬间遭到“天石雨”般的打击，自然打得敌人丢盔卸甲、伤亡惨重、溃不成军。更让敌军难以承受的是被抛出的石弹在空中有响声，噼里啪啦如炮响，令军士将帅心惊胆战、丧魂失魄，哪里还有什么战斗力呢!
其实，抛石机的原理非常简单，它实际上就是一种依靠物体张力(如韧性好的竹、木弯曲时产生的力)抛射石弹石丸的大型弹射器。这种典型的靠扭力发射的抛石机，大致由三部分构成。
首先是在地上立定坚固沉重的长方形框架，然后在其前端装上两根有横梁的结实的柱子，加上一根直立的弹射杆;弹射杆的下端插在一根扭绞得很紧的水平绳索里，绳索绑在长方形框架的两端，正好位于支撑架下面的位置。平时绳索使弹射杆紧紧顶牢支撑架上的横梁。弹射杆的顶部通常做成勺子的形状。弹射时，先用绞盘将弹射杆拉至较近水平的位置，再在“勺子”或皮弹袋里放进岩石块或其他种类的弹体。当扳机装置松开绞盘绳索时，弹射杆便以很大的力量恢复到垂直位置，并与横梁撞击，利用惯性将弹体以弧形轨道弹向目标。这种“砲”的威力集中体现于它弹射而出的石弹砸击。
砲车作为攻城拔寨的有力武器，用它可抛掷大块石头，砸坏敌方城墙和兵器;而越过城墙进入城内的石弹，可毁伤房屋和敌兵，具有相当的杀伤力。这种砲车除了抛掷石块外，还可以抛掷圆木、金属等其他重物，或用绳、棉线等蘸上油再缠裹在石头上，点燃后抛向敌营，烧杀敌人。即使在火器出现后，砲车也并没有立即从战争舞台上消失，人们还是利用它“力气大”的特长，用来抛射燃烧弹、毒药弹和爆炸弹。
但早期砲车有个很大的缺陷，它必须在敌人阵地前埋设，而操作人员在敌人的弓箭射程内施工，容易导致伤亡。为了解决这个问题，一种带轮子的抛石机应运而生。它可以在作坊里批量制成，不需临阵架设。对此，《三国志》中曾有过描述。说曹操在官渡之战中，曾用这种威力强大的砲车攻击袁军。
史书记载，建安五年(200年)，曹操率军在官渡迎击袁绍军队的进攻。当时，袁绍率10余万步卒和骑兵攻占黎阳后，连中曹操之计，锐气受挫，于是变分兵进击为结营紧逼，企图以优势兵力迫使曹操决战。袁军兵到官渡，依托沙丘修筑工事，并利用营中土山，造高弩，以众多的弓弩手居高临下，向曹营发射箭矢，使曹军处于被动挨打境地。为了打破袁军的远射优势，曹操集中了一批能工巧匠，造出了装有轮子的砲车，利用夜色掩护，突然在袁军营垒前展开攻势。顿时，无数石弹飞入袁营，坚固的高弩被砸了个稀巴烂，大量弓弩手中弹丧命，小土营成了被打击的大目标，袁军的工事再坚固也经不住石弹砸击，损失惨重。砲车为官渡之战中曹军大获全胜发挥了重要作用。
效率极高的车轮砲
虽然砲车作战杀伤力较大，但使用起来仍有些兴师动众。它的效率相对较低，尤其是抛射时投入兵力较多，操作不方便，临战时往往贻误战机。于是有人动脑筋将它改进成连续抛射的兵器，他就是曹魏阵营中那个名叫马钧的机械发明家。
史料记载，马钧是三国魏国扶风人，曾创制过如织绫机、提水车、指南车等机械工具，因在传动机械方面造诣很深，人称“天下之名巧”。在一次蜀魏交战结束后，马钧看到缴获的战利品中，有许多连弩，据说是诸葛亮组织工匠制造的。他认真而仔细地研究了这些连弩的机械部分，很受启发，认为这种弩机威力还可以提高好多倍。于是，他苦心钻研试验，利用车轮不断转动的原理，终于制成了“车轮砲”。这种转轮式抛石机，能将石头连续射出去，加大了发射频率，提高了砲车抛石的杀伤破坏威力。
这种车轮砲的威力相当大，效能比单个抛石机提高十几倍。它的构思相当巧妙，设计也很合理，结构有独特之处。如安装了转柱，便于车轮转动，并采用骡驮，运送转移，方便灵活，一架车轮上可装36发石弹，一骡驮两轮，就有72发。9个射手可以连续操作发射这么多石弹，其威力可谓大矣!
在官渡之战后的400余年间，历朝历代攻城守隘的战斗中，几乎都有“砲车”的身影。
唐武德四年(621年)，秦王李世民在东定中原战争中率军攻打隋都城洛阳时，使用了抛石车，抛射多枚重约30千克大小的石弹，射程可达200步。
贞观十三年(639年)，西域高昌国公然对抗唐王朝，李世民下诏令唐军长途奔袭，攻打远在7000里之外，且“涉碛阔二千里”的高昌城池。在攻城过程中，唐将侯君集利用先进的攻城武器，“遂刊木填隍，推撞车撞其睥睨，数丈颓穴，抛车石击其城中，其所当者无不糜碎，或张毡被，用障抛石，城上守陴省不复得立”。唐军的攻城气势连苍天也为之震撼，是夜有一光芒四射的流星坠落于城内，高昌军愈加惶恐。此后，唐帅登临五丈余高的“巢车”，作为引导砲车的观察哨，指挥作战。瞬间石如雨下，高昌城内无人敢于走动，只得缴械投降。
1234年，金军攻打汴梁，架砲车数百台抛石，昼夜发射，所发射的石弹几乎填平了北宋首都的护城河。
1283年正月，元军在进攻南宋的关键一仗中，先对樊城发起总攻，以熟悉水性的士兵潜入水中沉木断索，烧毁浮桥，切断其与襄城的联系。接着兵分多路，配以威力大、射程远的新式砲车抛石，水陆夹攻樊城。北面战舰直趋城下;西南面元军冒死强攻，终使樊城陷落。随后元军移师，加紧围攻襄阳，以砲车抛石不断地轰击城楼。次月，南宋主将见突围无望，终以城降。此战突破了南宋战略防御体系，为元军长驱直入南宋腹地打开了通道。
车轮砲的出现，是射击兵器由单发到连发的最早尝试，这为火炮向连动式发展提供了早期准备。此外，古代还陆续出现了与车轮砲抛石相类似的“攻城槌”“搭车”“塞门刀车”“折叠桥”和“尖头木马”等新型作战装备。
