De Trebuchet
In de Middeleeuwen begon de aard van kasteelgevechten te veranderen. De kasteelmuren werden dikker, hoektorens lieten toe aanvallers naar de muren beter te beschieten. Ringmuren werden verbeterd, kantelen zorgden voor een betere bescherming van de verdedigers. De toegang, het zwakste punt in de muur, werd ingebouwd in een poorthuis, en vormde een tunnel tussen twee torens, beschermd door een ophaalbrug, een valhekken en zware eiken deuren. Vanaf de 12de eeuw kwam de kruisboog in algemeen gebruik voor de verdediging van kastelen. De kruisboog was afgeleid van de Romeinse ballista. De kruisboog schoot verder en nauwkeuriger, en dodelijker dan een gewone boog. Hij werd veroordeeld door de paus in 1139, maar raakte nooit echt buiten gebruik. De kruisboog had wel meer tijd nodig om te herladen, en de schutter was kwetsbaar tijdens het opspannen. De nauwkeurigheid van de kruisboog leidde tot het plaatsen van houten schermen en bretaches op de kasteelmuren.
De aanvallers maakten gebruik van een verscheidenheid aan "engins" of belegeringswerktuigen, die projectielen, meestal stenen, naar het kasteel wierpen. De meeste van deze werktuigen bestonden reeds in klassieke tijden, en maakten gebruik van spanning in een gebogen houten balk of een gedraaid touw. Een uitvinding van de Middeleeuwen was echter de trebuchet, die gebruik maakte van een tegengewicht, en eenvoudiger was dan de meeste andere ontwerpen. Het was gebruikelijk dat de koning op verschillende plaatsen een aantal werptuigen had klaar staan, die dan indien nodig naar de gewenste plaats versleept werden. Soms werden ze ook ter plaatse gebouwd, als er voldoende materiaal aanwezig was.
De aanvallers hadden een aantal mogelijkheden; ze konden het kasteel bombarderen met hun werptuigen, de muur bewerken met een stormram of ondergraven, of ze konden rechtstreeks aanvallen met ladders of aanvalstorens. Of ze konden het kasteel belegeren en wachten tot de verdedigers honger kregen. Alle methoden werden gebruikt, maar de belegering genoot de voorkeur. Kastelen hadden altijd een vooraad eten, maar de houdbaarheid was toen niet zoals nu, en de belegerden moesten meestal vertrouwen op de komst van een bevrijdingsmacht. Belegering werd een soort pokerspel met strikte regels. Er werd een datum afgesproken waarna het kasteel overgeleverd zou worden als er tegen dan geen hulp kwam opdagen. In dat geval mochten de verdedigers ongehinderd vertrekken.
De katapulten die op spanning in balken en touwen gebaseerd waren, konden stenen van 16-20kg ongeveer 180 meter ver werpen. Dit had weinig effekt op de muren die in die tijd vaak 6 meter dik waren.
De ballista
De ballista werd uitgevonden in 399 VC. Door de Oude Grieken te Syracuse. Het was in feite een reuze kruisboog, waarmee grote pijlen of stenen kogels afgeschoten konden worden. De pijlen konden in 1 schot meerdere geharnaste krijgers doorboren. Het ontwerp werd verder uitgewerkt door de Romeinen. De meeste ballistas gebruiken de spanning in twee gedraaide stukken touw, die vertikaal in een houten kader zaten. De pijl lag in een horizontale gleuf. Twee houten armen zaten in de touwen, en waren verbonden met een boogpees. Als de armen naar achter getrokken worden, worden de touwen gedraaid en vormen een krachtige veer. De boogpees werd met een haspel opgespannen en vastgezet aan een trekkermechanisme. Ballistas werden vaak op torens geplaatst, vanwaar ze in alle richtingen konden schieten.
De Mangonel
De romeinen noemden de mangonel een 'onager' of 'wilde ezel' naar de rare sprongen die het maakt bij het afvuren. De houten arm slaat tegen een buffer op het stevige houten raamwerk. Hierdoor gaat veel energie verloren en zal het werptuig hevig waggelen. De mangonel gebruikt net zoals de ballista de spanning in een gedraaid touw. Een touw van deze afmetingen oefent een enorme kracht uit op de zijkanten van de mangonel, waardoor dit een zwaar en onhandig werptuig is. Het kan slechts kleine projectielen werpen, rond de 3 kg.
Mangonels hadden vaak een lepelachtige werparm. Ze werden voornamelijk gebruikt voor het werpen van brandbommen en dergelijke.
De stokslinger
Deze tekeningen uit de 11de eeuw tonen dit eenvoudige wapen. Het is een slinger (een soort buidel in het midden van twee koorden) waar het uiteinde van 1 koord vastgemaakt is aan het uiteinde van een stok. Het andere uiteinde zit met een lus los over hetzelfde uiteinde van de stok. Een steen wordt in de buidel geplaatst en de gebruiker maakt ongeveer dezelfde beweging als voor het uitwerpen van een vislijn. Op een bepaald moment tijdens de beweging zal de lus van de stok glijden, waardoor de steen weggeslingerd wordt.
De Perrier
Een perrier is een reuze stokslinger, gemonteerd op een onderstel. Aan het korte uiteinde hangen touwen waaraan 5 of 25 man tegelijk trekken. Hierdoor zal het lange uiteinde met grote kracht omhoogzwaaien. De perrier is een Chinese uitvinding, die overgenomen werd door de Arabieren. Het voordeel was de hoge vuursnelheid, herladen duurde maar een paar seconden. Er zijn verhalen van grote perriers die door 200 soldaten bediend werden. De lus werd over een pin geplaatst op het uiteinde van de arm. Door deze pin schuin te zetten kon het moment waarop de lus loskwam geregeld worden.
Het werd lange tijd aangenomen dat werptuigen hun projectielen alleen in een hoge baan konden werpen. Recente experimenten tonen echter aan dat de werphoek in grote mate geregeld kan worden, door de lengte van het touw te veranderen.
De Trebuchet
De trebuchet was een Arabische of mogelijk Chinese uitvinding, die na de kruistochten in onze streken werd ingevoerd. De trebuchet is een perrier waarbij de mankracht vervangen is door een scharnierend opgehangen tegengewicht. Dit ontwerp kon bijna onbeperkt groot gemaakt worden, en de grotere exemplaren kunnen met gemak projectielen van enkele ton smijten. Dit was artillerie die was opgewassen tegen de moderne kasteelmuren. Het tegengewicht woog tientallen tonnen en was zo groot als een huisje. Niet alleen stenen, maar ook dode paarden of bundels menselijke lijken werden geworpen. Tijdens de Mongoolse belegering van Kaffa in 1346 werd met slachtoffers van de Pest gegooid, wat leidde tot de grote epidemie. Moderne rekonstrukties blijken met gemak een piano of een bestelwagen te kunnen wepen.
De trebuchet werd in het latijn 'ingenium' (slimme uitvinding) genoemd, en de bouwers ervan 'ingeniators', waarvan het woord 'ingenieur' is afgeleid.
De kunst van trebuchet gebruik bestaat erin de lus op het juiste moment van de pin te laten afglijden. Op het moment dat de arm losgelaten wordt, gebeuren een aantal dingen, de arm begint rond te draaien, en de slinger trekt de last door de voorziene gleuf. De gleuf dient om de slinger te geleiden, en te beletten dat die ergens blijft haken. In het begin beweegt de last horizontaal, de arm wordt voor het schot zoveel mogelijk vertikaal geplaatst speciaal om dit te bekomen. Dit liet toe slingers te gebruiken die langer waren dan de arm, waarmee meer horizontaal of omlaag (van op muren) geschoten kon worden. Als de arm hoog genoeg is, zal de last de gleuf verlaten, en beginnen rond het uiteinde van de arm te slingeren. Op het moment dat de slinger op een lijn is met de pin in het uiteinde van de arm, zal de lus van de pin getrokken worden. De slinger valt terug, terwijl de last (steen, rot ei, …) weggeworpen wordt. De arm zal hierna wat heen en weer schommelen tot hij vertikaal tot rust komt.
Er kunnen een aantal dingen misgaan. Als de lus te vroeg losschiet, zal de lading naar achter geworpen worden. Net iets minder te vroeg en de lading wordt recht omhoog gesmeten, en valt daarna op de trebuchet. Als de lus te laat loskomt, slaat de lading tegen de grond vlak voor de trebuchet. De schutter stond daarom liefst een eindje opzij, en gebruikte een touw om de trebuchet af te vuren. Een kortere slinger zal sneller losschieten dan een langere.
Er is een interessant verhaal over een meester ingenieur te Mortagne in 1340 die vanuit een belegerd fort een trebuchet gebruikte om de arm van een trebuchet van de aanvallers te vernielen, wat hem lukte bij het derde schot. Dit laat vermoeden dat hij bewust kon richten en korrekties uitvoeren, afgaande op zijn eerste schoten.