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228年冬天，曹魏将领曹休在石亭被东吴将领陆逊打败，诸葛亮听说魏军大举东进，关中兵力空虚。于是书白其兄诸葛瑾：“有绥阳小谷，虽山崖绝险，水纵横，难用行军，昔逻候往来要道通入。今使前军斫治此道，以向陈仓，足以攀连贼势，使不得分兵东行者也。”自己向后主刘禅再次上表，请许北伐，是为《后出师表》。其中“汉、贼不两立，王业不偏安”，“鞠躬尽粹，死而后已”均为千古传颂的名句。但此表是否诸葛亮所作，颇多异议。遂出兵散关，包围陈仓。此战史称“陈仓之战”。曹叡派驿马召张郃到京师，还亲自到河南县城，设置酒宴为张郃送行。曹叡派遣三万士兵以及武卫、虎贲两营的勇士护卫张郃，还问张郃：“等将军到了前线，诸葛亮会不会已经占领了陈仓？”张郃知道诸葛亮孤军深入，不会携带太多的粮草，不能久攻，就回答说：“估计臣还没到前线诸葛亮就已经撤走了。臣屈指计算，诸葛亮的粮草支撑不了十天。”诸葛亮素闻郝昭在河西时的威名，考虑到难以攻下，便让郝昭同乡人靳详在城外远远地劝降，郝昭在城楼上对靳详说：“魏国的律法，你是熟悉的，我的为人，你是了解的。我深受国恩而且门第崇高，你不必多说，只有一死而已。你回去告诉诸葛亮，就来攻打吧。”靳详把郝昭的话告诉了诸葛亮，诸葛亮又让靳详再次劝告郝昭，说：“兵众悬殊，抵挡不住，何必白白自取毁灭。”郝昭对靳详说：“前面已说定了，我认识你，箭可不认识你。”靳详只好返回。郝昭果然有英雄本色，泰山崩于前而面不改色，面对诸葛亮超过自己几十倍的大军，毫无惧色，而且是一心想要与诸葛亮开战。靳祥觉得再说下去也没什么意思了，只好回去又把话学给了诸葛亮。诸葛亮心想：我几万大军还拿不下你小小的陈仓城？你不就只有一千多兵力吗？你的援军要过很长时间才能赶来，看我在此之前先攻下你的陈仓城。”于是，诸葛亮下令——攻城！陈仓攻防战的规模虽然不是非常大，比三大战役要差一些，但是却用上了当时最为先进的战争武器，诸葛亮这次也是有备而来，带来的攻城武器有云梯和冲车。冲车也叫“对楼”或者“临冲”，其外形跟游戏中的冲车有较大区别，冲车实际上是一种非常高大的攻城塔，是一种高大的装甲车。最着名的是临冲吕公车，其高度达到12米，跟现在得四层楼一样高，在古代已经属于非常高大的战车了。这种临冲吕公车共分5层，最下面一层是士兵站在里面推车的，上面四层站的都是战斗兵，一般手里拿着弓*弩、盾牌或者长枪作战。这种高大的冲车不但可以用来撞击敌人的城墙和城门，由于高度很高，也可以直接站在冲车上与城墙上的敌人作战。

郝昭与诸葛亮之间比拼智慧，展开了一场非常激烈壮观的城池攻防战。云梯接近城墙了，郝昭下令用火箭射云梯，云梯燃烧，云梯上的敌人不是被烧死就是掉下来摔死。诸葛亮的云梯被郝昭的火箭烧毁了，他的冲车也被郝昭用绳索连起来的石磨给砸坏了。郝昭很聪明，一个石磨砸在冲车上，是破坏不了冲车的，但是用绳子连起来的很多石磨，其重量就足以将冲车砸坏。

诸葛亮的第一波攻击被郝昭击退了，但是诸葛亮还有后招，他又使出了另外一种攻城工具——井阑。井阑是一种移动的箭楼，高度很高，当时诸葛亮拿出的井阑据说高度达百尺，虽然有些夸张了，但应该是非常高。井阑应该是墨子发明的，墨子不但是一位思想家，还是一位能工巧匠，发明了很多攻城和守城的工具。新版三国中曹操攻打徐州城时也推出了一种很高的攻城工具，大概就是井阑吧。

诸葛亮命令士兵登上井阑，向陈仓城中射箭，箭矢如雨，陈仓守军都无法登上城墙抵抗。诸葛亮又下令用土填平陈仓城的护城河（准确的说不是河，里面好像没有水，只是一个堑而已），然后士兵趁机爬上城墙，诸葛亮的攻城似乎成功了。但是诸葛亮没有想到，郝昭已经在城内筑造好了第二层城墙，这里叫做重墙。这个重墙和瓮城不是一个概念，瓮城是保护城门的一个小城。

蜀将张苞身先士卒率先攻入城中，不料中了埋伏，万箭齐发，张苞身死。关兴奋力救出，蜀军只好撤退。诸葛亮用上了地突，想从地道进入城里，郝昭又在城内挖横向地道进行拦截。真是兵来将挡水来土掩，陈仓保卫战持续了二十多天（跟魏延的子午谷奇谋推测的魏国增援时间基本一致），诸葛亮仍然无法拿下陈仓城，无计可施。而此时曹魏的援军费曜、张郃等已经赶来，诸葛亮大军的粮草将尽，而且他为东吴吸引曹魏兵力的目的也算基本达到了，于是诸葛亮很识趣的撤退了，魏将王双追击被关兴所斩杀。陈仓之战至此结束。张郃笑称道：“果然不出我所料。”这场战争是中国历史上记载的第一次使用点火的箭的记录，关于这场战争的记载，也成了汉语“火箭”一词在历史上的首次出现。战后，魏明帝下诏褒奖郝昭善于守城，并赐爵关内侯，回到洛阳后，魏明帝亲自接见了他，对中书令孙资说：“你的乡里居然有这般豪爽的人，为将灼如此，朕还有什么可忧虑的呢？”更打算重用他。