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相传云梯是春秋时的巧匠鲁班所发明，其实早在夏商周时就有了，当时取名叫“钩援”。春秋时；鲁班加以改进。战国时云梯由车轮、梯身、钩三部分组成。梯身可以上下仰俯，靠人力扛抬倚架到城墙壁上；梯顶端有钩，用来钩援城缘；梯身下装有车轮，可以移动。唐代的云梯比战国时期有了很大改进：云梯底架以木为床，下置六轮，梯身以一定角度固定装置于底盘上，并在主梯之外增设了一具可以活动的“副梯”，顶端装有一对辘轳，登城时，云梯可以沿城墙壁自由地上下移动，不再需人抬肩扛。
同时，由于主梯采用了固定式装置，简化了架梯程序，缩短了架梯时间，军队在攻城时，只需将主梯停靠城下，然后再在主梯上架副梯，便可以“枕城而上”，从而减少了敌前架梯的危险和艰难。另外，由于云梯在登城前不过早地与城缘接触，还可以避免守军的破坏。到了宋代，云梯的结构又有了更大改进。据《武经总要》所记，宋代云梯的主梯也分为两段，并采用了折叠式结构，中间以转轴连接。
这种形制有点像当时通行的折叠式飞桥。同时，副梯也出现了多种形式，使登城接敌行动更加简便迅速。为保障推梯人的安全，宋代云梯吸取了唐末云梯的改进经验，将云梯底部设计为四面有屏蔽的车型，用生牛皮加固外面，人员在棚内推车接近敌城墙时，可有效地抵御敌矢石的伤害。古代攻城用的梯子种类很多，云梯算是巨大笨重、结构较为复杂的一种。
攻城在古代有多种方法，但多是以迅速登城为决胜前提，架梯必须果敢、迅速、乘虚入城。所以常用的有各种轻便简单的飞梯。汉代时，汉军攻打郅支城，该城外设一道木城墙，内设土城墙，防守相当严密。攻城兵士先用弓弩仰射，击退城上守兵，用火烧毁木城，持弩弓，操长戟冲入木城，然后迅速接近土城，四面架梯，缘梯登城，很快捣破了内城。
这种攻城方式便是强攻，尽量缩短双方对峙时间，一鼓作气，迅速攻破城防，所以必须使用轻便飞梯，飞梯结构简单，重量轻，多是木制竹制。宋代飞梯长二三丈，首端装有双轮，便于蚁附登城。另外还有“避檑木飞梯”、“蹑头飞梯”、“竹飞梯”，形制略有差异，但都轻便实用。
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