完顏撒八在原地打量着這座關城，城頭上宋軍平靜的表現讓他有些暗自吃驚。在他的印象當中，只要金國的大軍抵達城下，宋國的守軍都會表現得十分慌亂，可是現在，在投石機的攻擊下，城頭上的宋軍旗幟卻絲毫不見散亂。
“將軍，宋軍的抵抗決心十分堅定，這三千人恐怕難以起到什麼效果。”跟在完顏撒八身後的張令徽滿心憂慮地說道，作爲原來“常勝軍”的降將，這已經是他手上最後的一些家底，他不知道這支部隊打完之後，女真人會如此對待他。
完顏撒八根本沒搭理他，陰冷的目光望向城頭，然後舉起了手中的腰刀，大聲喊道：“全軍進攻，後退者死！”
去年賽裡的失敗讓他們兄弟顏面盡失，現在正是用鮮血來洗刷恥辱的時候！
“咚！咚咚！咚……”
戰鼓聲再次響起，喊殺聲隨之響徹天地之間，三千多金軍如同潮水一般，擡着數十架木質的雲梯朝着宋軍嚴密把守的關城發起了衝鋒。
不到一千步長的關城之上，宋軍兩千刀斧手和一千名弓弩手站成兩列肅立其上，看到城外遠處鋪天蓋地的金國大軍，沒有見過這陣勢的新募河南軍士卒大多都有些不知所措，不過在西軍出身的伍長或是隊官的指揮下，還是能夠保持着戰鬥的姿態。
由於在三年當中部隊的規模幾乎擴充了十倍，翟進在到洛陽時所統帥的一萬隴右熙河老軍，絕大多數都升作了伍長、隊官等基層軍官，如同縱橫交錯的骨架一般，支撐起了這支部隊的戰鬥力，起到了中流砥柱的作用。
隨着劉惟輔一聲令下，隱蔽在城牆後方，六十多臺高達將近兩丈，投臂長達三丈的巨大投石機全部都準備就緒。這些投石機和《武經總要》上所記載的最大制式投石機大小相當，但是外形卻有了一些改變。
一般而言，投臂越長，投石機上所投擲出去的石塊就會被扔得更遠。這種投臂長達三丈的投石機能夠把重達近百斤的石彈投出三百七十步（五百米）遠，可謂是這個時代最爲強大的攻城或是守城器械。
只不過在宋仁宗年間曾公亮和丁度所主編的《武經總要》所例舉的投石機都是需要依靠人力或是畜力來拉動槓桿，若是操作這麼一架巨大的拉力投石機，每臺投石機需要配備至少二百三十名軍卒。
而宋軍現在所裝備的這種巨型槓桿投石機是依靠配重石箱來進行投擲的配重式投石機，也就是後世蒙古騎兵用來征服將近半個世界所使用的那種先進的投石機。配重式投石機最早起源於西歐或是巴爾幹地區，其後被大食或是波斯的商人傳到了蒙古，然後在蒙古人手中發揚光大，最終揚名整個世界。
這種配重式投石機並沒有李峴什麼功勞，而是他的學生們在工匠們的配合下，協作發明出來的。華夏人早在春秋之前就知道槓桿原理，但是並沒有明確的動力乘以動力臂長度等於阻力乘以阻力臂長度這個槓桿平衡原理概念。李峴只是把阿基米德公式教給了他的學生們，然後，這種超越時代近一百五十年的東西就被製造了出來。
配重式投石機的最大好處是比拉力式投石機節省了大量的人力，原來需要二百多人才能操作的這種巨型投石機，現在只需要二十多名軍卒就能夠完成操作。用絞盤把投臂拉下，另一端裝滿巨石的配重箱就自然完成了蓄能過程。
號角聲此起彼伏，信號旗不斷搖動着，所有的三十六臺巨型投石機都已經完成了最後的準備工作。
站到混凝土碉堡頂部的劉惟輔目光冷酷地注視着一里多地外黑壓壓一大片，擡着一架架雲梯朝着城頭奔行的金軍，心裡在默算着這些雲梯與城牆之間的距離。直到金軍的前部已經進入到三百步以內，他這才揮下手中的長刀，下達了反擊的命令。
“發射！”
守在投石機一側，一直在注視着城頭上動靜的指揮官在見到信號旗升起後，也是隨之高聲喊道。
四名軍卒同時用力扳下拉下投臂繩索的掛鉤，另一端的配重石箱迅速下沉，迅速將投臂揚了起來。
嘭！嘭嘭！嘭……
隨着投臂高揚，其頂端用繩索繫住的皮兜也帶着重達九十多斤的石彈飛快彈起，在一聲聲巨大的崩響之後，這重達近百斤的圓石就被投擲了出去。
眼看着數十枚石彈從頭頂飛射而出，城頭上的宋軍發出一陣巨大的歡呼聲。
石彈劃出數十道弧線，朝着三百步外密集的金軍人羣中飛去。
“轟！轟轟！轟……”
隨着一塊塊百餘斤的圓石砸下，帶着巨大的動能在人羣中翻滾，每顆巨石都能開出十數步的一條血肉通道出來。被圓石砸中的軍卒頓時變得血肉模糊，場面十分慘烈。實際上投石機的殺傷力十分有限，巨石在砸中數人後就失去了足夠的動能，唯有場面看起來是血肉飛濺，觸目驚心。
隨着哀嚎慘叫聲四起，金軍衝鋒的隊形頓時大亂。
“咔嚓！”
一座攀城所用的雲梯被攔腰砸斷，在宋軍投石機的第一波投石反擊中，就有數架雲梯被毀壞。
天空中，不斷有巨石被投擲出來，三千多發起進攻的金軍在宋軍幾輪投石機的攻擊之下，出現了近七百多人的傷亡。其餘的金軍衝過了投石機的攻擊範圍，進入到了弩弓的射程之內。
城頭上守衛的宋軍立刻箭如雨下，這些弩箭使用的都是鍛制的三棱破甲錐，比原來的鑄造三角箭頭更具穿透力，殺傷性更強。攻城的金軍舉着盾牌，還要扛着雲梯，冒着箭雨繼續衝鋒，還是有不少的軍卒在中箭後慘叫着跌倒在地。
汜水關城下的護城壕溝已經在先前幾天的準備過程中，被金軍所填平，數架雲梯衝到了城牆之下，百十餘名金軍猛拉繩索，將七、八丈高的雲梯架到了城頭。每架雲梯上迅速攀附上了十幾名軍卒，在向城頭奮力攀爬着。緊接着越來越多的雲梯被架在了城頭，數百名金軍如附蟻般蜂擁而上。
第二波支援的數百金國弓箭手也向城頭瘋狂拋射着羽箭，壓制着宋軍的防禦力量。城頭上防守的宋軍用長叉叉住雲梯，然後集合十數人之力，將梯頭向側外猛推，隨着十多架雲梯被推倒，城下傳來一陣陣淒厲的慘叫聲。城頭上更是滾木擂石如冰雹般砸下，城下頓時又是血肉橫飛。
在金軍的箭雨壓制下，城頭上的宋軍也是不斷有人中箭倒地，或是從城牆上慘叫着墜落而下，防守的宋軍傷亡也在逐漸增加。
第二波攻城的金軍又冒着投石和箭雨衝到了城下，不時有一些勇悍的金軍衝上城頭，不過在宋軍的嚴密防守之下，全部都慘死以城牆之上。由於攻擊正面只侷限在東關關城一帶，宋軍的防禦基本上十分嚴密，劉惟輔年青時在熙河軍就參加過數次軍寨守城作戰，經驗也算是十分豐富，指揮上基本上也算是無懈可擊。金軍的進攻雖然很兇猛，但在人數並不佔優勢的情況下強行攻城，最終都被宋軍全部擊退。
越來越多的金軍被投入到了攻城之中，到了下午時分，城下已經是積屍如山，遍地血肉，激烈的攻防戰漸漸也進入到了白熱化階段。
一直在城頭親自指揮作戰的劉惟輔已經調遣了兩軍到城對進行增援和輪換作戰，宋軍的傷亡也超過了一千多人，不過攻城的金軍損失更大，第一波發起進攻的三千多原來的“常勝軍”軍卒，差不多已經損失殆盡。
這是一個合理的損失交換數據，一般而言，攻城部隊的損失都差不多應該是守城部隊的三到四倍。當然，宋國那些屢屢棄城而降的戰例根本不能作數。