现代人受影视剧的影响，在很多饶印象中古代攻城作战模式是：敌人一来，防守方立刻关城门，然后就是一顿放箭、扔石头或者倒热油；而攻城方就是拿个梯子就上，好一些的就配些投石机。其实虽然这些场景是古代城市攻防战比不可少的形式，但真正的战斗却要复杂的多。
首先攻防战不会像电视剧中那么草率，而是有着严格的部署。守方要侦察敌情，清查储备，准备并制造各种守城工具，派遣信使联系周边援军。而守城武器也不只是弓箭、礌石和热油必备的三件套，蒙元在攻取中原和对中亚的征战中，不仅学会了使用攻城器械，也学会了使用守城器械。尤其是在蒙元攻陷江南后，接收了宋朝的降军，也一并继承了遗留下来的各种武器装备。
城市是周边抵御的政治、经济中心，同时也是军事要塞，在一般的城池中皆会设立武库，储备大量的军械以备战争。而作为府城更是如此，宋朝武库中不仅有常用的刀枪、弓箭、盔甲等军械，还有床弩、抛石机、五梢炮、七梢炮等远程重武器。此外火药箭、蒺藜火炮、皮大炮等各种火器也会大量储备。另外也会布置像水缸、水桶、唧筒、麻搭等消防设备，用于防备火攻。
总之，一个城中的武库就像杂货铺，凡是能用于战争的物资，上至最为笨重的抛石机，下至一根皮绳都不缺，且数量会很多，尤其是处于兵家必争的军事重镇。据在元末明军攻陷西安时，城上还摆放着百多年前宋代制造的百余架床弩，由此可见武备之丰。
寿州千百年来这里一直都是兵家争夺的军事重镇。在这片土地上，曾出现过多次“落日照大旗，马鸣风箫箫”的惊世之战；更有无数响当当的名字于簇成王败寇。有史为记的就有着名的东晋时在寿州城外八公山下，淝水河边发生的以少胜多的“淝水之战”。
秦灭楚时两军在此决战，秦王嬴政终破楚国都城寿春，而完成灭六国，一统下的大业；刘邦、项羽楚汉相争时，汉王刘邦据八公山断了楚王项羽的后路，逼其败走乌江，自刎以谢江东父老，终成汉室大业；“赵匡胤困南唐”的故事至今还流传在寿州的街头巷尾。
作为一座屡毁屡建的城池，历朝历代也都进行修缮，寿州也形成了以楚王城为基础的王城，内城和外城三道城防，所以在周边要点失守情况下，这座城就是最后一道防线。而攻城也不是影视剧里那样简单，先要清除周边据点，然后才能到达城墙下面，也不是在底下搭个梯子架个投石机就可以了。双方还会爆发激烈的投石机对战和土工作业。真正的攻城战，比影视剧中复杂得多，也惨烈得多。
在宋军渡江北伐后，主力被抽调一空的两淮自然无力抵抗，因而第二军一路北上还算顺利，直到进至寿州。得到消息的元军早已进行布置，双方在城外进行了一场伏击和反伏击之战后，由于兵力和战斗力相差悬殊，失败的元军便放弃外围的争夺，转而依托城池坚守等待局势的改变。
刘志学则是一边扫荡城周的村镇，肃清股抵抗力量，一边进行侦察。而获得的消息显示，元军退守城池后，立刻征调丁壮，发放武器备战，仅一次性就拨付了出弩火药箭七千只，弓火药箭一万只，蒺藜火炮三千只，皮大炮二万只，分造五十三座战楼，准备不测。又给木杆铁枪一千条，盔甲三千副，分发给上城守御军民。并发铁蒺藜三十箩。又造了大麻搭五百四十副，竹唧筒一千一百副，城上放置水缸五百只，贮水以防不测。
刘志学在进入帅府前只是一个低级军官，参加过与蒙元的攻守战，自然清楚其中的残酷。所以在侦知寿州敌军已经做好完善的准备后，他也犹豫再三，打算采用长期围城的方式，或在打造好器械之后再发起攻击，以此来减少己方的伤亡。
不过皇帝的一道圣谕让刘志学不得不重新考虑自己的作战计划。对于仓促攻城，众将也是反对的，建议向陛下禀明实情，请求延后攻城。但是刘志学毕竟不是当年的军官了，而是独挡一面的高级将帅，不能再只是考虑自己集团利益，却是要顾及整个全局，因而毅然服众将执行陛下的命令。
是仓促，其实刘志学也竭力在短时间内做好了准备，打算在器械不足的情况下以火器来弥补不足，对敌进行沉重打击后再发动攻城，以此来减少士兵的伤亡。他们集中了军中所有的大火炮，根据前期的侦察情况划定了各自的射击区域及打击的目标，又据火炮的射程和性能布置了阵地。
在劝降失败后，中军升起了高有数丈的了望塔，观通哨居高临下将城中的情形尽入眼中，他不断的将敌军的布置情况通报给中军的参军，由他们计算出火炮射击诸元后，再通报给各个炮兵群，标定射击目标，选择合适的弹种，计算引信延时时间。
“开炮！”在得到各部准备完毕的回报后，刘志学亲自下达了命令。
“轰、轰、轰……”首先开炮的是威远炮，此种炮作为中型火炮，由于重量较强便于携行，且布置快，射程远、威力大，即可以发射霰弹，又可以发射实弹，已经成为宋军装备的主力炮种。军、师和团都有装备，一个军计有百门之多。
炮弹飞行发出略显沉闷的啸声表明发射的实心弹，它们的作用是撕裂城墙上挂着的帷幔，摧毁城垣上的密布的战棚及城楼，将城防设施全部暴露出来。经过一轮试射后，再次调整了射击诸元后，炮声也密集起来。那些用于拦住炮石和箭矢的帷幔，作为‘以柔克刚’的利器，对付抛石机和弓弩也许还有作用，但在火炮发射的飞行速度更快、冲击力更大的实心炮弹前仿佛只是道纸糊的墙壁一般，轻易被撕裂，带的飞起，失去了作用。
遮蔽视线的帷幔被毁掉后，城垣上的战棚便暴露无遗。以砖石垒砌的垛口在炮弹的撞击下都会崩碎，那些以木板搭建的用于藏兵和储存城防器械的屋，根本就无法阻挡铅弹的冲击，一旦被命中就是粉身碎骨，化作漫飞舞的木屑。失去了掩护的守城兵顶四散奔逃寻找新的遮蔽物，紧紧的贴在墙后以避免被击中，也有倒霉鬼被命中，顷刻就变成具血肉模糊的肉堆，即便被擦着也是缺胳膊少腿成了残废。
城楼是是“城“的标志，显示着城池的威严和雄壮，同时也具有军事作用。城楼之间城墙相连，形成一道坚固的屏障，砖木结构的城楼即是了望所，也是守城将领的指挥部，又是极其重要的射击据点。但在威力十足的火炮面前，其功能不足以为然了，尺把后的砖墙被洞穿，搂粗的柱子被撞断，高大的城楼在经过几轮火炮的集中射击后，便如积木般轰然倒塌了。
城上配备的床弩和抛石机对攻城者是巨大的威胁，自然也是火炮的重点打击目标，一旦暴露则会招来数门火炮的照顾，不将其摧毁是绝不罢休的。而隐蔽在城垣后的抛石机也不安全，一旦被炮兵观察哨发现后，马上会被通报给前方的炮兵，他们就会换装开花弹，加装延时引信，以抛射的方式进行射击，受到特殊待遇的目标不仅会被摧毁，连带周边兵丁也会顺带着被纷飞的弹片夺取性命。
在暴露的城防设施被摧毁后，布置在前沿的迫击炮开始射击，作为步兵前沿支援火炮，其重量轻、射速快、便于转移伴随步兵进攻，并可以对隐藏目标进行杀伤，而普遍装备到营和伙，数量更多。它们抛射的开花弹在城上和城下爆炸，那些躲过威远炮射击的敌兵这回就没有那么幸运了。
宋元时期，火器已经开始广泛用于战争，但是仍然停留在原始阶段，发射方式还是以人力为主。火蒺藜就是原始版的手榴弹，而皮火炮就是用兽皮包裹的火药的炸药包，只能以投掷的方式进行作战。唯一的远程火器就是所谓的‘火箭’，其实也就是在监视上加装了一个药包，以增加射程，但是同样由于难以保证命中率，杀伤力并不大，主要还是用于放火。
迫击炮发射的开花弹在城上爆炸，不仅对躲藏的敌兵构成了严重的杀伤，迸溅的火星还引燃了储藏在城垣上的‘火器’，一时间就像被点燃的鞭炮摊一样，引发了更大的爆炸，没有伤在宋军火炮下的敌兵，却被自己的火器所伤。最悲催的是旁边存有火油的，那玩意一旦被沾染上，基本就报废了。而由于寿州城是采用土坡法修筑的，可以快速运兵，但由于是漫坡使得躲在城下的敌兵无处可藏，暴露在迫击炮的轰击下，一时间城上城下皆是惨呼声不断，血肉横飞，残肢遍地……
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