Katapult
Ein Katapult ist ein ballistisches Gerät, das dazu dient, ein Projektil ohne die Hilfe von Schießpulver oder anderen Treibmitteln über eine große Entfernung abzuschießen - insbesondere verschiedene Arten von antiken und mittelalterlichen Belagerungsmaschinen. Ein Katapult nutzt die plötzliche Freisetzung von gespeicherter potenzieller Energie, um seine Nutzlast voranzutreiben. Die meisten Katapulte wandeln Spannungs- oder Torsionsenergie um, die vor der Freisetzung langsam und manuell im Gerät aufgebaut wurde, und zwar über Federn, Bögen, gedrehte Seile, Gummibänder oder zahlreiche andere Materialien und Mechanismen. ⓘ
Das Katapult wird seit der Antike verwendet und hat sich als eines der dauerhaftesten und wirksamsten Mittel der Kriegsführung erwiesen. In der heutigen Zeit kann der Begriff für Geräte verwendet werden, die von einem einfachen, in der Hand gehaltenen Gerät (auch "Schleuder" genannt) bis hin zu einem Mechanismus für den Start von Flugzeugen von einem Schiff reichen. ⓘ
Die frühesten Katapulte stammen mindestens aus dem 7. Jahrhundert v. Chr., als König Usia von Juda die Mauern von Jerusalem mit Maschinen ausstattete, die große Steine schleuderten. Im 5. Jahrhundert v. Chr. tauchte im alten China das Mangonel auf, eine Art Zugtrebuchet und Katapult. Frühe Anwendungen wurden auch Ajatashatru von Magadha in seinem Krieg gegen die Licchavis (5. Jahrhundert v. Chr.) zugeschrieben. Griechische Katapulte wurden im frühen 4. Jahrhundert v. Chr. erfunden und von Diodorus Siculus als Teil der Ausrüstung einer griechischen Armee im Jahr 399 v. Chr. beschrieben, die dann bei der Belagerung von Motya im Jahr 397 v. Chr. eingesetzt wurde. ⓘ
Katapult (altgriechisch καταπέλτης katapeltēs, von κατά- kata- „gegen, wider“ und πάλλειν pallein „schleudern“), auch Wurfmaschine genannt, bezeichnet eine große, nicht tragbare Fernwaffe, welche Geschosse mittels mechanischer Energie aus dem ruhenden Zustand stark beschleunigt. ⓘ
Etymologie
Das Wort "Katapult" stammt vom lateinischen Wort "catapulta" ab, das wiederum aus dem Altgriechischen stammt: καταπέλτης (katapeltēs), wiederum von κατά (kata), "nach unten" und πάλλω (pallō), "werfen, schleudern". Katapulte wurden von den alten Griechen und im alten Indien erfunden, wo sie vom Magadhan-Kaiser Ajatashatru um das frühe bis mittlere 5. ⓘ
Griechische und römische Katapulte
Das Katapult und die Armbrust sind in Griechenland eng miteinander verknüpft. Primitive Katapulte waren im Wesentlichen "das Ergebnis relativ einfacher Versuche, die Reichweite und Durchschlagskraft von Geschossen durch Verstärkung des Bogens, der sie antrieb, zu erhöhen". Der Historiker Diodorus Siculus (1. Jh. v. Chr.) beschrieb die Erfindung eines mechanischen Katapults (katapeltikon), mit dem Pfeile abgefeuert werden konnten, durch ein griechisches Einsatzkommando im Jahr 399 v. Chr. Die Waffe wurde bald darauf gegen Motya (397 v. Chr.), eine wichtige karthagische Festung auf Sizilien, eingesetzt. Man nimmt an, dass Diodorus seine Beschreibung aus der hochgeschätzten Geschichte des Philistos, eines Zeitgenossen der damaligen Ereignisse, übernommen hat. Die Einführung der Armbrust lässt sich jedoch weiter zurückdatieren: Nach dem Erfinder Hero von Alexandria (1. Jh. n. Chr.), der sich auf die heute verlorenen Werke des Ingenieurs Ctesibius aus dem 3. Jh. v. Chr. beruft, wurde diese Waffe durch eine frühere Fußarmbrust, die Gastraphetes, inspiriert, die mehr Energie speichern konnte als die griechischen Bögen. Eine detaillierte Beschreibung der Gastraphetes oder des "Bauchbogens" mit einer Aquarellzeichnung findet sich in Herons technischer Abhandlung Belopoeica. ⓘ
Ein dritter griechischer Autor, Biton (2. Jh. v. Chr.), dessen Zuverlässigkeit von der neueren Forschung positiv bewertet wurde, beschrieb zwei fortgeschrittene Formen des Gastraphetes, die er Zopyros, einem Ingenieur aus Süditalien, zuschreibt. Es ist plausibel, dass Zopyros mit einem Pythagoräer dieses Namens gleichgesetzt wird, der im späten 5. Jahrhundert v. Chr. blühte. Er entwarf seine Bogenmaschinen wahrscheinlich anlässlich der Belagerungen von Cumae und Milet zwischen 421 v. Chr. und 401 v. Chr. Die Bögen dieser Maschinen verfügten bereits über ein Rückzugssystem mit Winde und konnten offenbar zwei Geschosse gleichzeitig abwerfen. ⓘ
Philo von Byzanz liefert den wohl ausführlichsten Bericht über die Aufstellung einer Theorie der Belopoietik (belos = "Projektil"; poietike = "(Kunst) der Herstellung") um 200 v. Chr. Das zentrale Prinzip dieser Theorie war, dass "alle Teile eines Katapults, einschließlich des Gewichts oder der Länge des Geschosses, proportional zur Größe der Torsionsfedern sind". Diese Art von Innovation ist ein Hinweis darauf, dass Geometrie und Physik in zunehmendem Maße in militärische Unternehmungen einflossen. ⓘ
Ab der Mitte des 4. Jahrhunderts v. Chr. werden die Belege für die Verwendung von Pfeilschussmaschinen in Griechenland dichter und vielfältiger: Pfeilschussmaschinen (katapaltai) werden von Aeneas Tacticus in seiner um 350 v. Chr. verfassten Abhandlung über die Belagerungstechnik kurz erwähnt. Eine erhaltene Inschrift aus dem athenischen Arsenal, die zwischen 338 und 326 v. Chr. datiert wird, führt eine Reihe von gelagerten Katapulten mit unterschiedlich großen Schussbolzen und Federn aus Sehnen auf. Der spätere Eintrag ist besonders bemerkenswert, da er den ersten eindeutigen Beweis für den Übergang zu Torsionskatapulten darstellt, die leistungsfähiger sind als die flexibleren Armbrüste und die in der Folgezeit das griechische und römische Artilleriedesign dominieren sollten. Diese Umstellung auf Torsionsfedern wurde wahrscheinlich von den Ingenieuren Philipps II. von Makedonien vorangetrieben. Ein weiteres athenisches Inventar aus den Jahren 330 bis 329 v. Chr. enthält Katapultbolzen mit Köpfen und Flügeln. Mit der zunehmenden Verbreitung von Katapulten wurde auch die Ausbildung zu deren Bedienung immer wichtiger. Viele griechische Kinder wurden im Umgang mit Katapulten unterrichtet, wie eine Inschrift aus dem 3. Jahrhundert v. Chr. von der Insel Ceos in den Kykladen belegt, die Katapultschießwettbewerbe für die Jugend [regelt]". Von der Belagerung von Perinth (Thrakien) durch Philipp II. im Jahr 340 v. Chr. wird berichtet, dass Pfeilschussgeräte in Aktion waren. Zur gleichen Zeit begannen die griechischen Festungen, hohe Türme mit verschlossenen Fenstern in der Spitze zu errichten, die, wie in Aigosthena, zur Unterbringung von Pfeilabwehrschützen verwendet worden sein könnten. Als Geschosse dienten sowohl Pfeile als auch (später) Steine, die manchmal angezündet wurden. Onomarchos von Phokis setzte Katapulte erstmals auf dem Schlachtfeld gegen Philipp II. von Makedonien ein. Philipps Sohn, Alexander der Große, war der nächste Feldherr in der Geschichte, der Katapulte auf dem Schlachtfeld und bei Belagerungen einsetzte. ⓘ
Die Römer begannen, Katapulte als Waffen in ihren Kriegen gegen Syrakus, Makedonien, Sparta und Ätolien einzusetzen (3. und 2. Jahrhundert v. Chr.). Das römische Gerät, das als arcuballista bekannt war, ähnelte einer großen Armbrust. Später verwendeten die Römer Ballista-Katapulte auf ihren Kriegsschiffen. ⓘ
In der Wehrtechnik bezeichnet man mit dem Begriff „Katapult“ oder „Wurfschleuder“ seit dem Altertum gebaute Wurfmaschinen, die zunächst nur zum Abschießen von Steinen und Pfeilen genutzt wurden. Was unter den verschiedenen Formen wie „Ballista“ oder „Euthytonon“ genau verstanden wurde, ist in der Wissenschaft zum Teil umstritten. ⓘ
Die Entstehung wird in Syrakus zur Zeit des Dionysios I. im 4. Jahrhundert v. Chr. vermutet. Eingesetzt wurden diese vorwiegend als Belagerungswaffe. Armeen führten meist keine oder nur wenige Katapulte mit sich, weil der Transport sehr aufwändig war und durch die breite Verfügbarkeit von Holz überall neue gebaut werden konnten. Als Antriebsmedium für diese auch als Onager bezeichneten Katapulte wurden meist unter Spannung stehende Materialien (Holz, Seil oder Sehnen) eingesetzt, die vorher durch die Arbeit des Bedienpersonals gespannt werden mussten. ⓘ
Andere antike Katapulte
In chronologischer Reihenfolge:
- 19. Jahrhundert v. Chr., Ägypten, die Mauern der Festung von Buhen scheinen Plattformen für Belagerungswaffen zu enthalten.
- ca. 750 v. Chr., Juda, König Usia hat nachweislich den Bau von Maschinen beaufsichtigt, mit denen man "große Steine schießen" konnte.
- zwischen 484 und 468 v. Chr., Indien: Ajatashatru hat laut Jaina-Texten Katapulte in seinem Feldzug gegen die Licchavis eingesetzt.
- zwischen 500 und 300 v. Chr., China: Aufzeichnungen über die Verwendung von Mangonels. Wahrscheinlich wurden sie bereits im 4. Jahrhundert v. Chr. von den Mohisten verwendet, wie aus dem Mojing (4. Jahrhundert v. Chr.) hervorgeht. In Kapitel 14 des Mojing wird beschrieben, wie die Mangonel ausgehöhlte und mit glühender Holzkohle gefüllte Stämme auf feindliche Truppen schleuderte. Die Mangonel wurde von den Awaren nach Westen gebracht und tauchte im späten 6. Jahrhundert n. Chr. als nächstes im östlichen Mittelmeerraum auf, wo sie aufgrund ihrer einfacheren Konstruktion und schnelleren Feuergeschwindigkeit Belagerungsmaschinen mit Torsionsantrieb wie die Ballista und den Onager ersetzte. Die Byzantiner übernahmen die Mangonel möglicherweise schon 587, die Perser im frühen 7. Jahrhundert und die Araber in der zweiten Hälfte des 7. Im 8. Jahrhundert übernahmen die Franken und Sachsen die Waffe. ⓘ
Mittelalterliche Katapulte
Burgen und befestigte Städte waren in dieser Zeit weit verbreitet, und Katapulte wurden als Belagerungswaffen gegen sie eingesetzt. Neben dem Versuch, Mauern zu durchbrechen, konnten auch Brandgeschosse, kranke Kadaver oder Abfälle über die Mauern geschleudert werden. ⓘ
Die Verteidigungstechniken des Mittelalters waren so weit fortgeschritten, dass Katapulte weitgehend unwirksam wurden. Bei der Belagerung von Paris durch die Wikinger (885-6 n. Chr.) "setzten beide Seiten praktisch alle Belagerungsinstrumente ein, die der klassischen Welt bekannt waren, darunter auch eine Vielzahl von Katapulten", die jedoch wenig Wirkung zeigten und zum Scheitern verurteilt waren. ⓘ
Die im Mittelalter am häufigsten verwendeten Katapulte waren folgende
- Ballisten
- Ballisten ähnelten riesigen Armbrüsten und waren so konzipiert, dass sie durch Torsion funktionieren. Als Geschosse dienten große Pfeile oder Pfeile aus Holz mit einer Eisenspitze. Diese Pfeile wurden dann "entlang einer flachen Flugbahn" auf ein Ziel geschossen. Ballisten waren zwar präzise, hatten aber nicht die Feuerkraft einer Mangonel oder eines Trebuchets. Wegen ihrer Unbeweglichkeit wurden die meisten Ballisten vor Ort gebaut, nachdem der befehlshabende Offizier die Belagerung beurteilt hatte.
- Springald
- Der Aufbau der Springalde ähnelt dem der Ballista, da es sich um eine durch Spannung angetriebene Armbrust handelt. Der Rahmen der Springalde war kompakter, so dass sie auch in engeren Räumen wie dem Inneren einer Burg oder eines Turms eingesetzt werden konnte, was jedoch zu Lasten ihrer Stärke ging.
- Mangonel
- Diese Maschine diente dazu, schwere Wurfgeschosse aus einem "kugelförmigen Eimer am Ende des Arms" zu werfen. Mangonels wurden hauptsächlich dazu verwendet, "verschiedene Geschosse auf Festungen, Burgen und Städte abzuschießen", mit einer Reichweite von bis zu 1300 Fuß. Diese Geschosse enthielten alles von Steinen über Exkremente bis hin zu verrottenden Kadavern. Mangonels waren relativ einfach zu konstruieren, und schließlich wurden Räder hinzugefügt, um die Mobilität zu erhöhen.
- Onager
- Mangonels werden manchmal auch als Onager bezeichnet. Die Katapulte der Onager warfen die Geschosse zunächst aus einer Schleuder ab, die später in einen "schüsselförmigen Eimer" umgewandelt wurde. Das Wort Onager leitet sich vom griechischen Wort onagros für "wilder Esel" ab und bezieht sich auf die "stoßende Bewegung und Kraft", die in der Konstruktion des Mangonels nachempfunden wurden. Historische Aufzeichnungen über Onager sind spärlich. Der detaillierteste Bericht über die Verwendung des Mangonel stammt aus Eric Marsdens Übersetzung eines von Ammianus Marcellius im 4. Jahrhundert n. Chr. verfassten Textes, in dem seine Konstruktion und sein Einsatz im Kampf beschrieben werden.
- Trebuchet
- Trebuchets waren wahrscheinlich die stärksten Katapulte, die im Mittelalter eingesetzt wurden. Die am häufigsten verwendete Munition waren Steine, aber bei Bedarf konnten auch "Pfeile und scharfe Holzstangen" eingesetzt werden. Die wirksamste Art der Munition war jedoch Feuer, z. B. "Feuerfackeln und tödliches griechisches Feuer". Trebuchets gab es in zwei verschiedenen Ausführungen: Traction, die von Menschen angetrieben wurden, oder Counterpoise, bei denen die Menschen durch ein Gewicht am kurzen Ende" ersetzt wurden. Der berühmteste historische Bericht über den Einsatz von Trebuchets geht auf die Belagerung von Stirling Castle im Jahr 1304 zurück, als die Armee von Edward I. ein riesiges Trebuchet, bekannt als Warwolf, konstruierte, das dann "einen Teil der [Burg-]Mauer dem Erdboden gleichmachte und die Belagerung erfolgreich beendete".
- Couillard
- Ein vereinfachtes Trebuchet, bei dem das einzige Gegengewicht des Trebuchets geteilt ist und auf beiden Seiten eines zentralen Stützpfostens schwingt.
- Das Katapult von Leonardo da Vinci
- Leonardo da Vinci versuchte, die Effizienz und Reichweite früherer Konstruktionen zu verbessern. Sein Entwurf enthielt eine große hölzerne Blattfeder als Akkumulator für den Antrieb des Katapults. Die beiden Enden des Bogens sind mit einem Seil verbunden, ähnlich wie bei Pfeil und Bogen. Die Blattfeder wurde nicht verwendet, um den Katapultanker direkt zu ziehen, sondern das Seil wurde um eine Trommel gewickelt. Der Katapultanker war an dieser Trommel befestigt, die so lange gedreht wurde, bis durch die Verformung der Feder genügend potenzielle Energie gespeichert war. Dann wurde die Trommel vom Wickelmechanismus gelöst, und der Katapultarm schnappte um. Obwohl es keine Aufzeichnungen darüber gibt, dass diese Konstruktion zu Leonardos Lebzeiten gebaut wurde, haben zeitgenössische Enthusiasten sie rekonstruiert. ⓘ
Ende des 12. Jahrhunderts wurden in Italien Mangen (den antiken Ballisten entsprechend) verwendet. Laut dem Liber ad honorem von 1196 kamen sie in größerer Zahl bei der staufischen Eroberung Siziliens zum Einsatz. Sie wurden auch als Tarrant, Notstal, Springolf oder Selbschoß bezeichnet und üblicherweise von Mauleseln gezogen. Sie waren auch auf Stadtmauertürmen aufgestellt. ⓘ
Ab dem frühen 13. Jahrhundert wurden sie durch die effizienteren und weitaus größeren Bliden ersetzt, vermutlich eine byzantinische Entwicklung, die von Kreuzfahrern und Arabern übernommen wurde. Neben Steinen und Pfeilen konnten Katapulte auch Brandgeschosse wie Falarika schleudern. Im Spätmittelalter wurden sehr große Bliden gebaut. Gelegentlich wurden Menschen, meist Gefangene, über Stadt- oder Festungsmauern katapultiert. Dies war einerseits eine Hinrichtungsmethode, meist sollte damit aber der Gegner hinter den Mauern demoralisiert werden. Nicht zuletzt war die Verwendung von Pestleichen oder anderweitig mit Krankheitserregern kontaminierten Menschen- oder Tierleichen als Geschosse eine frühe Form biologischer Kriegsführung, so zum Beispiel während der Belagerung von Kaffa durch die Tataren im 14. Jahrhundert. ⓘ
Ein verbreitetes Katapult seit dem 11. Jahrhundert war die Zugblide (französisch pierrière). Sie war kleiner und leichter als die Blide ohne Gegengewicht. Der Wurfarm wurde mit Muskelkraft über Seile betätigt. Sie verschoss hauptsächlich Steinkugeln bis etwa 80 m mit einer Schussfolge bis zu 2/Minute und diente in erster Linie der Verteidigung, kam aber auch im Angriff zum Einsatz. Sie wurde oft von Frauen bedient. Ein berühmtes Opfer war Simon IV. de Montfort bei der Belagerung von Toulouse 1218. ⓘ
Moderne Nutzung
Militär
In der Anfangsphase des Krieges wurden Katapulte eingesetzt, um Handgranaten über das Niemandsland in die feindlichen Schützengräben zu werfen. Sie wurden schließlich durch kleine Mörser ersetzt. ⓘ
In den 1840er Jahren ermöglichte die Erfindung von vulkanisiertem Gummi die Herstellung kleiner Handkatapulte, die entweder aus Y-förmigen Stöcken improvisiert oder für den Verkauf hergestellt wurden; beide waren bei Kindern und Jugendlichen beliebt. Diese Geräte wurden in den USA auch als Schleudern bezeichnet. ⓘ
Spezielle Varianten, so genannte Flugzeugkatapulte, werden für den Start von Flugzeugen von Land- und Seestützpunkten verwendet, wenn die Startbahn für einen Motorstart zu kurz ist oder einfach nicht verlängert werden kann. Auf Schiffen werden sie auch zum Abschuss von Torpedos und zum Bombenabwurf gegen U-Boote eingesetzt. Kleine Katapulte, so genannte "Fallen", werden immer noch häufig verwendet, um beim Tontaubenschießen Wurfscheiben in die Luft zu schießen. ⓘ
Durch den allgemeinen technischen Fortschritt wurden auch Katapulte mit Stahlfedern möglich. Es sind diverse Ausführungen bekannt, die allerdings keine besondere Verbreitung gefunden haben. Mit dem Beginn der Neuzeit wurden Katapulte weitgehend von treibmittelbetriebenen Geschützen verdrängt, die eine größere Reichweite und höhere Zielgenauigkeit ermöglichten. ⓘ
Unterhaltung
In den 1990er Jahren und bis in die frühen 2000er Jahre hinein wurde ein leistungsstarkes Katapult, ein Trebuchet, von Nervenkitzel suchenden Menschen zunächst auf Privatgrundstücken und 2001-2002 im Middlemoor Water Park in Somerset, England, verwendet, um sich 30 m durch die Luft katapultieren zu lassen. Diese Praxis wurde aufgrund eines Todesfalls im Wasserpark eingestellt. Als das Trebuchet auf einem Privatgrundstück benutzt wurde, kam es zu einer Verletzung. Zu den Verletzungen und zum Tod kam es, als die beiden Teilnehmer nicht auf dem Sicherheitsnetz landeten. Die Betreiber des Trebuchets wurden vor Gericht gestellt, aber nicht des Totschlags für schuldig befunden, obwohl die Geschworenen feststellten, dass der Todesfall hätte vermieden werden können, wenn die Betreiber "strengere Sicherheitsmaßnahmen ergriffen hätten". Zirkusnummern mit menschlichen Kanonenkugeln werden nicht mit Schießpulver, sondern mit einem Katapult gestartet und sind für die menschlichen Kanonenkugeln ein riskantes Unterfangen. ⓘ
Die ersten Achterbahnen, die mit einem Katapultsystem gestartet wurden, das von einem Dieselmotor oder einem Fallgewicht angetrieben wurde, um ihren Schwung zu erhalten, wie z. B. die Shuttle Loop-Anlagen zwischen 1977 und 1978. Das Katapultsystem für Achterbahnen wurde durch Schwungräder und später durch Linearmotoren ersetzt. ⓘ
Eine weitere weit verbreitete Anwendung ist das Kürbiswerfen, bei dem die Menschen darum wetteifern, wer einen Kürbis mit mechanischen Mitteln am weitesten werfen kann (der Weltrekord wird allerdings von einer pneumatischen Luftkanone gehalten). ⓘ
Andere
Im Januar 2011 wurde ein selbstgebautes Katapult entdeckt, mit dem Cannabis aus Mexiko in die Vereinigten Staaten geschmuggelt wurde. Die Maschine wurde 20 Fuß vom Grenzzaun entfernt mit 2,0 kg (4,4 Pfund) Cannabisballen gefunden, die zum Abschuss bereit waren. ⓘ
Bauformen
Die Bezeichnungen der verschiedenen Bauformen der Katapulte sind nicht einheitlich. Sie variieren stark von der Epoche und der damals vorherrschenden Sprache. ⓘ
Grundsätzlich wurden zwei Prinzipien, die Federkraft und die Zugkraft, eingesetzt. Das Ziel war es, dem Geschoss eine möglichst hohe kinetische Energie mit auf den Weg zu geben und das Ziel möglichst genau zu treffen. Bei Katapulten mit einem Hebelarm befand sich am Ende des Hebelarms zusätzlich ein Schleuderseil, welches ähnlich einer Schleuder wirkte. Als Alternative hierzu gab es auch Katapulte mit einer Schale oder Korb für das Geschoss am Ende des Hebelarms. ⓘ
Federkraft
Die Federkraft war für leichte und mittlere Katapulte das geeignete Prinzip. Die Kraft wurde von einer Blattfeder oder einer Torsionsfeder (Torsionsgeschütz) erzeugt. Um eine größere Energie zu speichern, wurden diese zum Teil auch gleichzeitig genutzt. ⓘ
- Einarmiges Torsionskatapult (horizontal), genannt Onager und Mangonel
- Zweiarmiges Torsionskatapult (vertikal), genannt Balliste bzw. Skorpion, Euthytonon (Speerschleuder), Palintona und Cheiroballistra bzw. Manuballista
- Einarmige Blattfeder (horizontal)
- Zweiarmige Blattfeder (vertikal), genannt Bogenkatapult
- Mehrere zweiarmige Blattfedern in Reihe
- Mischformen zwischen Torsions- und Blattfeder ⓘ
Zweiarmige Torsions- und Blattfederkatapulte ⓘ
Zugkraft
Mittlere und große Katapulte verwendeten die Zugkraft eines Gegengewichts, erzeugt durch die Schwerkraft. Bei kleineren Modellen wurde auch die Zugkraft von Menschen eingesetzt. Bei der Blide bzw. Trebuchet befand sich am Ende des Hebelarms zusätzlich ein Schleuderseil. ⓘ
Gegengewicht ohne Schleuderseil ⓘ