Jednymi z najprostszych i najstarszych broni używanych w trakcie oblężeń były łuki, wykorzystujące naturalną sprężystość drewna. Wraz z rozwojem sztuki wojennej ich konstrukcję udoskonalano poprzez stosowanie coraz to nowszych materiałów, powalających na wzrost wytrzymałości i donośności. Grecy używali łuków wykonanych z jednego giętkiego kawałka drewna, ale już łucznicy kreteńscy używali łuków kompozytowych, składających się z drewnianego trzonu na który od wypukłej strony nakładano ścięgno, a od wklęsłej płytki rogowe. Elastyczne ścięgno rozciągało się podczas naciągania cięciwy, natomiast płytki rogowe były ściskane, dzięki czemu oba materiały zwiększały moc strzału. W starożytności stosowano także łuki wykonane z metalu. Była to broń obsługiwana przez jednego żołnierza, o ramionach metalowych z cięciwą napinaną za pomocą suwaka ciągniętego w prowadnicy i zabezpieczonego przed powrotem za pomocą prostego mechanizmu zapadkowego. W element zabezpieczający wyposażony był także spust. Łuk ten zwany brzusznym lub gastrafetes napinano wysiłkiem nie tylko rąk, ale i całego ciała, opierając suwak o ziemię, a wygiętą kolbę o brzuch. Po napięciu cięciwy zakładano strzałę w wydrążony rowek. Gastrafetes był zbyt ciężki by strzelać z ręki, dlatego używano podpórek lub opierano go o ściany. Przygotowanie go do strzału było znacznie dłuższe niż zwykłego łuku, lecz donośność i siła przebicia rekompensowały tą niedogodność.
Broń miotającą z napinaną cięciwą stale ulepszano, aż wyglądem zaczęła przypominać powszechnie znaną kuszę. W Europie pojawiła się ona na większą skalę dopiero w X wieku, a jej najważniejszą modyfikacją był lewar służący do napinania cięciwy, dzięki czemu strzelec nie musiał w tą czynność wkładać tyle siły. Odpowiednio napięta cięciwa mogła wyrzucić bełt nawet na odległość 460 metrów i przebić najlepiej chronionego wojownika. W XII wieku zaczęto tworzyć pierwsze oddziały wyszkolonych kuszników, lecz zaraz po pierwszych bojowych zastosowaniach, kuszę uznano za broń diabła, niegodną rycerstwa i nieszlachetną. W 1139 roku papież Innocenty II wydał nawet bullę zabraniającą jej stosowania przez państwa chrześcijańskie. Zakaz ten jednak nigdy nie był przestrzegany, a zapotrzebowanie na kusze stale rosło, pomimo podstawowych wad tej broni. Nawet najbieglejszy kusznik mógł oddać zaledwie dwa strzały na minutę i stanowił wyjątkowo łatwy cel w trakcie napinania. Dodatkową wadą była duża cena kuszy ograniczająca jej dostępność. Ręczne kusze w ciągu kolejnych wieków zmieniały formę i konstrukcję. Poza klasycznym wariantem miotającym bełty, używano także kusz strzelających kamiennymi, żelaznymi i ołowianymi kulami. Jej odmianą była używana w średniowiecznej Europie od XII wieku kusza wałowa, należąca do grupy ciężkich machin miotających pociski płaskim torem.
Około 500 roku p.n.e. na terenie Syrii wynaleziono machinę wyrzucającą stromotorowo strzały lub kamienne kule przez sztywne ramiona, których końce tkwiły w sprężystych powrozach z końskiego włosia. Podobną broń, lecz strzelającą pociskami płaskotorowo wynaleźli Fenicjanie. Obie te konstrukcje rozwinęli Grecy, którzy nazwali je katapultami – katapoltos, a także Macedończycy, gdzie popularne były zwłaszcza katapulty miotające wielkie metalowe groty o wadze dochodzącej nawet do 78 kilogramów i dwóch metrach długości oraz katapulty miotające kamienie o wadze około 26 kilogramów. Wykorzystywano je do niszczenia krenelażu i fragmentów murów oraz do niszczenia machin przeciwnika. Machinę miotającą kule stromotorowo Grecy nazwali później palintononem, a po przejęciu jej przez Rzymian otrzymała nazwę balisty. Machina miotająca pociski po torze płaskim – eutchytonon, w Rzymie została nazwana katapultą, balistą lub skorpionem (scorpio), gdyż podobnie jak te pająki posiadała ramiona wysunięte ku przodowi. Różnice pomiędzy tymi urządzeniami były nieznaczne. W każdej źródłem siły były dwie wiązki specjalnie spreparowanych strun, rozpiętych pionowo w drewnianych skrzynkach umieszczonych na ruchomej podstawie, w których tkwiły dwa drewniane ramiona łuku. Ich końce połączone były cięciwą naciąganą za pomocą sznura nawijanego na zabezpieczony mechanizmem zapadkowym wałek. Prawidłowe funkcjonowanie i celność zależały od dokładnego zestrojenia ze sobą obydwu wiązek skręconych strun, zwanych po grecku tonos. Sprawdzanie sprężystości odbywało się poprzez szarpanie każdej wiązki i porównywanie wydawanych dźwięków. Jeśli nie brzmiały jednakowo, napinano je, obracając pierścienie w których były zamocowane. Gdy brzmiały identycznie, zostawały blokowane przez specjalne kliny gwarantujące stałe położenie. Artylerzysta musiał więc mieć dobry słuch muzyczny, bowiem machina ulegała rozstrojeniu przy wszelkich zmianach pogody.
Po przejęciu greckich katapult przez Rzymian podzielono je biorąc za kryterium ich budowę. Manualista była bronią lekką, ręczną miotającą strzały i obsługiwaną przez jednego żołnierza, często podpieraną przenośnymi stojakami. Carrobalista montowana była na specjalnych dwukołowych wózkach o wyglądzie zbliżonym do rydwanu. Obsługę stanowiło dwóch żołnierzy, z których jeden był woźnicą. Rzymianie na polu walki zadowalali się balistami miotającymi pociski na nieduże odległości, najczęściej używali machin o zasięgu od 50 do 100 metrów. Miały one bardzo różne kalibry, przy czym prawdopodobnie najpopularniejszym było 15 minae, czyli 6,5 kilograma. Wiele problemów sprawiało celowanie. Otwór w tarczy przez który przechodziła strzała lub kula był mały i niewiele można było przez niego dostrzec, a w dużych machinach ten sposób celowania w ogóle nie wchodził w rachubę, celowniczy musiał bowiem wyglądać poza krawędź ramy lub odejść od balisty aby obserwować lot i upadek pocisku. Celność rekompensował jednak efekt psychologiczny jaki wywoływały balisty, szczególnie u przeciwników nie znających wcześniej takiej broni. Strzał i występujący po nim charakterystyczny dźwięk zwalnianych cięciw mogły nawet wywołać panikę. Także ich siła rażenia była tak wielka, iż jeden pocisk mógł przebić kilku ludzi naraz.
Po upadku cesarstwa rzymskiego balisty poszły w zapomnienie lub uległy znacznemu uproszczeniu. Jedną z nielicznych konstrukcji pochodzenia rzymskiego która cieszyła się popularnością w średniowieczu była arkbalista, czyli ciężka kusza osadzana na dwukołowej lawecie, w której cięciwę napinano kołowrotem. Mogła ona miotać zarówno kamienne i żelazne kule, jak i wielkie bełty oraz drewniane pociski. Jej maksymalna donośność wynosiła około 900 metrów, a o sile uderzenia świadczy fakt, iż z 200 metrów półkilogramowy bełt przebijał grubą belkę.
Machiną błędnie dzisiaj nazywaną katapultą był w okresie starożytności onager czyli osioł. Nazwa ta wzięła się od mocnego szarpnięcia i uniesienia w powietrze machiny po oddaniu strzału, czyli jak po „kopnięciu dzikiego osła”. Był to rodzaj konstrukcji neurobalistycznej o sztywnym ramieniu, którego jeden koniec tkwił w rozpiętej poziomo, mocno skręconej wiązce elastycznych lin, wykonanych z włosia lub żył pochodzenia zwierzęcego. Powodowały one, iż ramię po odblokowaniu szybko dążyło do przyjęcia pozycji ukośnej ku przodowi i opierało się o belkę hamującą ruch. Na drugim końcu ramienia, po napięciu go do pozycji poziomej za pomocą kołowrotu z mechanizmem zapadkowym, umieszczano pocisk w uchwycie o kształcie łyżki lub procy. Onager wyrzucał pociski stromotorowo na imponujące odległości, dochodzące przy kuli o wadze 50 kilogramów do 450 metrów. Mniejsze pociski o wadze 30 kilogramów osiągały cele nawet oddalone o 1000 metrów. Zaletą onagera była nieskomplikowana, solidna i trwała konstrukcja, lecz kłopotów nastręczał mechanizm spustowy, który przy użyciu ręki mógł zranić artylerzystę. Dlatego częściej używano sznura spustowego lub młota. Kolejną wadą była sztywna podstawa, przez co skierowanie onagera na nowy cel wymagało wielu silnych ludzi do przestawienia lawety. Machin tych używano także w średniowieczu, jednak ich zasięg był wówczas mniejszy, wynoszący około 100 metrów.
Do konstrukcji machiny zwanej bricoli wykorzystano naturalną sprężystość drewna. Była to prosta i niezawodna konstrukcja miotająca pociski po płaskim torze, stosowana powszechnie aż do upowszechnienia prochu. Prymitywną wersją tego urządzenia było zwykłe drzewo z poobcinanymi gałęziami, na którego płaskim, odpowiednio przyciętym wierzchołku umieszczano kamień. Rozwinięciem tej konstrukcji była machina w której drzewo zastąpiono sprężystą belką, odginaną za pomocą lin i kołowrotu, zamontowaną w dolnej partii do słupa pełniącego rolę lawety. Ruchome ramię w które wsadzano oszczepy lub strzały (pojedyncze lub zebrane w wiązki) mogło być w zależności od potrzeb podnoszone i opuszczane dzięki podpórce wkładanej w nacięcia na słupie. W ten sposób regulowano pionowy kąt ostrzału, natomiast kąt poziomy pozostawał taki sam, co niestety znacznie ograniczało pole rażenia. Z problemem tym poradzono sobie w bricoli zmontowanej na podstawie z ruchomym słupem. Z czasem też belkę zastąpiono metalowym prętem, co zwiększyło donośność strzału do 1100 metrów.
Trabutium zwane także powszechnie trebuszem miotało pociski stromotorowo z bardzo dużą celnością. Była to machina barobalistyczna w której zastosowano stałą przeciwwagę. Był to rodzaj belki opartej na specjalnej konstrukcji, której jeden koniec obciążono skrzynią lub workami napełnionymi kamieniami, piaskiem, gliną lub ołowiem, a drugi zaopatrzono w procę. Gwałtowne opadnięcie belki pod wpływem przeciwwagi powodowało wyrzucenie pocisku. By trafić w konkretny punkt trabutium obracano w prawo lub lewo, jeśli strzał poleciał zbyt daleko lub nie osiągnął celu, w procy umieszczano odpowiednio cięższy lub lżejszy pocisk.
Biffę, machinę barobalistyczną miotającą pociski stromotorowo, stosowano już w starożytności. Zastosowana w niej przeciwwaga działała silniej niż w trabutium, dzięki ruchomemu zamocowaniu, pozwalającemu na pionowe opadanie ciężaru. Biffa charakteryzowała się znaczną donośnością, lecz ustępowała machinom z przeciwwagą stałą pod względem celności. Nie ma pewności czy był to wynalazek rzymski, czy bizantyjski, skąd dotarł do Europy Zachodniej w okresie wypraw krzyżowych, gdzie występował także pod nazwą blidy. Podobne machiny były używane także na Rusi, gdzie zwano je porokami. Mogły one według arabskich źródeł oddawać strzały paruset kilogramowymi pociskami na ponad 200 metrów. Machin tych, nazywanych mandżanikami, używali także Mongołowie podczas najazdów na Ruś.
Rozwój machin barobalistycznych doprowadził do powstania tripantium, które było połączeniem trabutium i biffy. Ze względu na wielkość często nazywa się go także wielkim trebuszem. Konstrukcja ta mająca zarówno przeciwwagę stałą jak i ruchomą, strzelała celniej niż biffa i dalej niż trabutium. Prawdopodobnie za pomocą takich właśnie machin dokonano wyłomu w murach Jerozolimy podczas pierwszej wyprawy krzyżowej w 1099 roku. Szczytowym osiągnięciem było natomiast tripantium zbudowano w XIII-wiecznej Pikardii przez Wilarda de Honnecourta. Jego ruchoma przeciwwaga zawierała 26 ton ziemi, a stała służyła jako amortyzator wstrząsu występującego podczas oddawania strzału. Dodatkowo cała konstrukcja była stabilizowana wbitymi głęboko w ziemię drewnianymi słupami.
Konstrukcja wież oblężniczych na przestrzeni dziejów nie ulegała większym zmianom. Przeważnie były to budowle w kształcie ściętego ostrosłupa o drewnianej konstrukcji rusztowej, pokrytej deskami w układzie pionowym. Całość pokrywana była dodatkowo materiałami niepalnymi w postaci odpowiednio spreparowanych skór zwierzęcych, blach czy skórzanych worków wypełnionych piaskiem. Ścianę czołową w miarę możliwości starano się wykonać w formie pionowej, ułatwiającej dostęp do obleganych murów. Niektóre wieże mogły posiadać ręcznie lub za pomocą lin i kołowrotów opuszczane pomosty, przy pomocy których nacierający przechodzili na mury. Starano się także konstruować wieże wyższe od korony murów, co ułatwiało ostrzeliwanie i strącanie obrońców. Przykładowo wieża oblężnicza opisana przez Witruwiusza miała 34 metry wysokości, bok długości prawie 10 metrów, i dziesięć kondygnacji bojowych. Jeszcze większa posiadała 69 metrów wysokości przy podstawie kwadratu o boku długości 13 metrów. Każdą kondygnację zaopatrzono w otwory strzelcze i biegnący dookoła ganek bojowy, a u podstawy koła umożliwiające posuwanie tej masywnej konstrukcji. W wieżach oblężniczych w dolnej części mógł znajdować się taran, górne piętra pełniły funkcje stanowisk dla różnorodnych machin miotających i łuczników.
Zastosowanie wież oblężniczych mogło sprawiać atakującym sporo problemów. Podejście do obwarowań wyłożone było przeszkodami w postaci wałów i przekopów, a często już samo pochylenie terenu mogło być problemem. Jednak gdy sztuka ta już się udała, najczęściej po wybudowaniu specjalnej rampy lub wyrównaniu terenu, odgrywały w walce niezwykle ważna rolę. Z jednej strony chroniły oblegających przed pociskami, z drugiej umożliwiały bezpośredni atak na mury, ostrzeliwanie wnętrza twierdzy, kruszenie jej murów, obserwację pola walki lub wykonanie pod ich osłoną podkopu.
Budowa wież oblężniczych wymagała czasu i odpowiedniej ilości materiału, była więc przedsięwzięciem kosztownym. Aby dokonać szturmu w możliwie krótkim czasie i kilku miejscach jednocześnie stosowano konstrukcje znacznie prostsze i tańsze. Były to kosze desantowe, mogące jednocześnie oraz cyklicznie dostarczyć paru żołnierzy na mury zdobywanej twierdzy. Stosowane w starożytności drewniane żurawie z koszami zwane toleno, wykorzystywano aż do XVII wieku. Przeważnie składały się z podstawy, często zaopatrzonej w koła, na środku której montowano wysoką konstrukcję stałą lub obrotową, podpierającą ruchomą, działającą na zasadzie żurawia belkę. Do podniesienia i nasunięcia kosza lub beczki nad koronę murów używano siły mięśni ludzkich lub kołowrotu zainstalowanego na podstawie. Napastnicy przed atakiem zajmowali miejsce w koszu i opuszczali go dopiero po przystawieniu do murów.
Jednym z najstarszych urządzeń oblężniczych z pewnością był taran. Ze względu na swą prostą konstrukcję, niezawodność w działaniu i możliwość szybkiego wykonania stosowano go niemal zawsze przy zdobywaniu warownych miejsc. Rzemieślnik z Tyru o imieniu Pefrasmenos ustawił na leżącej belce drugą, prostopadłą do niej, tworząc w ten sposób pierwszy taran na podstawie ruchomej. Dzięki temu można było zwiększyć ciężar belki, a zarazem zwiększyć jej skuteczność i zmniejszyć ilość obsługujących ją ludzi. Natomiast Geras z Chalkedonu jako pierwszy wymyślił konstrukcję na kołach pokrytą skórami, we wnętrzu której podwieszony został na linach taran. Podobnie jak większość innych urządzeń oblężniczych tarany budowano najczęściej na miejscu walki, przed szturmem. Zdarzały się jednak przypadki podróżowania taranów wraz z armią, nie zawsze bowiem odpowiedni budulec znajdował się w pobliżu. Przeważnie długość belki wahała się od 8 do 30 metrów, a jej ciężar dochodził nawet do 16 ton. Za każdym razem dostosowywano ją do grubości atakowanych murów i bram. Najbardziej podatny na zniszczenie w trakcie ataku koniec belki okuwany był spiżem lub żelazem i często przybierał kształt głowy barana lub żółwia. Taran często instalowano w szopach zwanych muskułami lub w wieżach oblężniczych.
Już w starożytności powszechnie stosowano osłony, które nie tylko chroniły przed strzałami i kamieniami, ale także pozwalały wykonywać prace przygotowawcze do szturmu. Pierwszą ruchomą zasłoną był zapewne zwykły kosz wiklinowy z niewielkim otworem do obserwacji otoczenia. Z czasem zaczęto stosować duże osłony – pluteje, w formie ścian zamocowanych na wózkach lub mających własne koła i dyszel, dzięki czemu przesuwanie tych konstrukcji nie było problemem. Osłony przeważnie wykonywano z wikliny, desek lub chrustu i pokrywano specjalnie impregnowanymi skórami zwierzęcymi, odpornymi na działanie ognia. Niektóre pluteje miały dodatkowo niewielki daszek i ściany boczne lub przypominały niewielkie szopy. Jeśli przed murami twierdz stali obrońcy, na ścianie czołowej dodatkowo osadzano włócznie, kosy, piki i inną broń kłującą. W armii rzymskiej konstrukcje te zwano wineje i zaopatrywano w tarany. Pod ich osłoną podchodzono pod kurtyny, by kruszyć mury, wyważać bramy lub dokonywać prac minerskich, polegających głównie na odkopywaniu i podważaniu fundamentów zdobywanych budowli.
Oblężenia nie mogły obejść się bez podstawowej konstrukcji oblężniczej, czyli zwykłej drabiny. Łatwe w wykonaniu i lekkie w użyciu miały jednak wiele wad: nie można było ich używać przy bardzo wysokich murach, ze względu na długość niemożliwe było ich przewożenie w taborach, a wdrapywać się po nich można było jedynie gęsiego, przy czym odepchnięcie drabiny przez obleganych nie nastręczało zbyt dużo trudności. Uważać trzeba było również by nie załamały się pod ciężarem atakujących. Problemy transportowe próbowano rozwiązywać używając drabin sznurowych lub segmentowych, nakładanych jedna na drugą, jednak nie były one odporne na zniszczenie. Aby utrudnić odepchnięcie drabiny od ściany, jej końce zaopatrywano w mocne żelazne haki, które zaczepiano o krawędzie muru.
Post powstał na podstawie fragmentów książki Roberta M.Jurgi, Machiny wojenne. Zapomniana technika wojskowa, Poznań 2011. Wykorzystano także za zgodą autora szereg wykonanych przez niego grafik.