神机营
永乐八年（1410年）征交趾（今越南）时，朱棣得神机枪炮法，特置神机营肄习。明成祖在亲征漠北之战中，提出了神机铳居前，马队居后的作战原则，神机营配合步兵、骑兵作战，发挥了重要作用，使火器的应用更趋专业化，神机营也成为明军的一个兵种。该营是京军三大营之一（其余两营是五军营及三千营），装备有火枪、火铳等，后期又添置火绳枪。这种独立枪炮部队建制在当时中国乃至世界各国都处于领先地位，比欧洲最早成为建制的西班牙火枪兵（创建于1510 年），要早一个世纪左右，是明代早期火器部队领先于世界的佐证。
编制
神机营担负着内卫京师，外备征战的重任，主管操练火器及随驾护卫马队官兵，是皇帝直接指挥的战略机动部队。神机营与明初创编的卫所驻军的编制不同，其最高编制级别为营，营编提督内臣2人、武官2人、掌号头官2人；营下编中军、左掖、右掖、左哨、右哨五军，各设坐营内臣1人、武臣1人，除中军下领四司外，其余各领三司；每司设监枪内臣1人、把司官1人、把牌官2人。营专习神枪、神炮。稍后，又得都督谭广马5000匹，称五千下营，附于神机营，设官如神机营以下各军，营下编四司，每司设把司官2人。
十六世纪中期以前神机营的编制 ：
资料来源，《皇明经世文编》之二百四十：曾襄愍公复套条议四（条议）：
全营兵力:步兵3600人(全配火器)；
骑兵1000人；
炮兵400人(管理野战重炮及大连珠炮)；
共计官兵5000人。
装备火器:霹雳炮3600杆(步兵火铳)；
合用药9000斤；
重八钱铅子90万个；
大连珠炮200 杆(多管火铳)；
合用药675 斤；
手把口400 杆(炮兵防身用手铳)；
盏口将军160位(野战重炮)。
关于车营的编制:战车子营按照营－冲－衡－乘－车分5级编制。
每营4冲－每冲2衡－每衡4乘－每乘4车(偏厢车)，
合计战车128辆，配属给步兵子营使用。
步兵子营和骑兵子营则仿造战车子营编制。
步兵子营每100人为1乘－400人为1衡－800人为1冲－4冲3200人为1步兵子营。
骑兵子营以50骑为1乘－200骑为1衡－400骑为1冲－4冲1600骑兵为1骑兵子营；
另配一个2冲的骑兵权勇队(预备队)，一共有2400名骑兵。
关于偏厢车的记载：
明代宗朱祁珏(景泰帝)在位的时候，郭登在大同曾造用于防守的偏厢车。辕长1.3丈，宽0.9丈，高0.75丈，厢用薄板，上置铳，编配10人使用，出则左右相配，前后相接，钩环牵互，车载衣、粮、器械并鹿角。
之后成化、嘉靖、隆庆年间均造过偏厢车，隆庆三年(1569年)，戚继光在蓟州曾造过偏厢车。其式只用向外面一厢，每辆重600斤以上。
不久明军守辽东广宁时，魏学曾又作改进每2辆中设拒马枪1架，填塞间隙，车架上下用棉絮布帐围之，可以防避矢石，车上载佛朗机2挺，下置雷飞炮，快枪各6杆，每架拒马枪上树长枪12柄，下置雷飞炮，快枪各6杆，每车用卒25名。孙承宗车营所用偏厢车大致与之相同。
战术发展
此方法本用于对付沐英防守地段起义军的大象，后经朱棣将其改良并用于对付机动性更加的骑兵，先由装备火铳的士兵射击敌方骑兵，射击后立刻退向军队侧翼之后便由五军营及三千营的骑兵继续对敌方骑兵展开第二次打击，其后便由五军营的步兵用制（反）骑兵武器对对敌方骑兵进行第三次打击。其对骑兵的杀伤力非常大。
火绳枪
背景
明朝的战争形态，战争模式和之前的历朝历代相比，有了非常巨大的变化，其中火器的应用是起到了核心作用。如果说中国的火器在战场上的应用，宋朝是萌芽阶段的话，那么明朝就是大发展的时代，而出现这种形势则是与朱元璋的发展历程息息相关的。
朱元璋在长江附近起家，在他发展之初，就有一个叫焦玉的人献上他所研制的火器，于是朱元璋的队伍成为了江南起义军中可以说是唯一的火器成为制式装备的起义军。江南水网纵横，再加上刘福通的北伐，蒙古人引以为傲的骑兵队伍发挥不了应有的威力，于是拥有火器的朱元璋很快就尝到了甜头。在与陈友谅的一系列战斗当中，火器起到了极其重要的作用。在洪都保卫战当中，陈友谅挥军六十万围攻洪都，结果洪都的朱军在火铳的帮助下使陈友谅久攻不下。而其后的鄱阳湖大战朱元璋的军队更是发挥了火器的威力，使用了当时中国最先进的火炮、火铳、火箭、火蒺藜、大小火枪、大小将军筒、大小铁炮、神机箭等火器，开创了在水战中以舰炮轰击敌舰的先例。
明朝建国后，火器成为了明军的制式兵器之一，通常明军的构成为铳十，刀牌二十，弓箭三十，枪四十，火器的比例占到了10%。而随着火器的发展明朝出现了两个新的兵种，一个就是神机兵（火器兵），而另外一个则是车兵战国时期被抛弃的战车重新焕发青春。
神机营战斗
明代永乐年间，创建了战略机动部队神机营，它与五军营、三千营一起随皇帝出征。神机营以火炮，即铜火铳为主要装备，它是世界上最早建立的炮兵部队，使炮兵成为一个独立兵种，完成特定的军事任务。神机营创建后，多次跟随明朝皇帝出征,用手中的厉器铜火铳作战。神机营的铜火铳作战时，列于阵线前列，各炮队之间有一定间隔，便于装填炮弹，可以轮番齐射，用炮火摧毁敌人阵地。1410年2月，明军受到蒙古军队阻击，神机营立即用炮火突击阻敌，敌军的防守阵地被神机营的炮火所摧毁，大部分守军在炮火中丧生。明军的骑兵部队发起攻击，大获全胜。
但是，风势轮流转。时光到了1449年10月，蒙古兵越战越勇，步步进逼，12万蒙古兵已经攻到了京城附近。守备京城的将军命令神机营设伏于北京德胜门外。10月13日，蒙古兵兵临城下，明军守卫部队派出骑兵小分队，将蒙古兵引入神机营设伏地区。
明军的神机营装备着最早的火炮铜火铳。而且，神机营久经百战，有着火炮战和机动战的经验。在蒙古兵被引入神机营设伏地区后，守城的将军一声令下，神机营的大小铜火铳一齐开火，大小铜火铳发射的石制或铁制的球形弹丸，一齐射向蒙古士兵,用来杀伤敌人。
神机营的大小铜火铳打乱了蒙古兵阵形。此时，城内外明军乘势出击，大败蒙古兵。在这次京城保卫战中，神机营的铜火铳发挥了重要战斗作用，立了大功。
开启古代火器部队先河的明朝神机营，是这样子的
中国古代火器根本不行？明朝神机营曾是世界最专业的火器部队
清代神机营
建立
清朝建立后，制造的火药兵器重火器主要是火炮，轻火器主要是火枪。清朝制造火器始于后金天聪五年(1631年)，清代前期仍大量制造，到康熙时，火器制造的规模、质量、工艺都达到高峰。清中期后火器发展渐趋停顿，直到19世纪中叶鸦片战争前后，清政府又大量赶制火器，但结构仍沿袭祖制，性能已大大落后于西方列强所制。
清代武成永固大将军炮
与此同时，在鸦片战争后，西方列强看到了中国的软弱可欺，纷纷不远万里而来，企图进一步对中国图谋不轨。
在这内忧外患交加的环境下，清政府在咸丰十一年（1861年）建立神机营，神机营是清晚期在内忧外患的压迫下创建的一支使用新式武器的禁卫军。兵员是从八旗原有的禁卫军诸营中选出的，新组建时共有兵员1.4万人，到同治四年增至约3万人。由当时担任议政王的恭亲王奕䜣亲领。选八旗满洲﹑蒙古﹑汉军及前锋﹑护军﹑步军﹑火器﹑健锐诸营之精锐者充之。常守卫于紫禁城及三海，皇帝巡行时亦扈从。下辖马、步队25营，官兵14000多人。
清代神机营军旗
神机营这个名称，明代已有，但明代的神机营相当于清代的火器营。清末新建的神机营是用西方近代武器装备的军队，建成后，神机营成为清末禁卫军的主力，其官署的规模也是空前庞大的。但是由于清王朝的腐败和种种积重难返的问题，这支新建的禁卫军与近代化劲旅的要求相去甚远。
神机营也是清末紫禁城的一支重要守卫力量。每日，神机营的管带1员、营总1员，各带兵10名，值守在宫中值房。队官4员，各带兵20名，分驻在皇宫的四角值守。上述官兵，共有10班轮替。御苑三海的墙外，神机营兵会同八旗各营中的枪兵技勇之士，共810名轮流值宿，内分为10班，每日更替一班。值守时还要传筹走更。
建制
神机营衙门设在煤渣胡同。清末震钧所著的《天咫偶闻》一书，对神机营衙门专有描述，其中写道：神机营署，在煤渣胡同。同治初，设选八旗精锐，别立此营。总以亲王大臣，无定员。其下全营翼长二人。其下分为文案、营务、印务、粮饷、核对、稿案六处，各有翼长、委员。此外军火局、枪炮厂、军器库、机器局，各有专司，共兵万五千余名。自设立后，八旗京官竞来投效。文案处委员至一百六十余员，营务处一百八十余员，而书手不在此数，庚子以后废。神机营在王府井大街上的操练场就为现今东安市场。
发展
据史料记载，咸丰十年，英法联军犯天津，僧格林沁密疏请幸热河。文祥以摇动人心，有关大局，且塞外无险可扼，力持不可，偕廷臣言之，复请独对；退偕同直侍郎匡源、杜翰具疏请罢所调车马，文祥密疏请选练八旗兵丁，添置枪炮，于是始立神机营，寻命管理营务。同治元年，是年秋，马贼入喜峰口，命文祥率神机营兵防护东陵，督诸军进剿。命率神机营兵往剿，增调直隶洋枪队出关，约东三盟蒙古王公由北路夹击，破贼于锦州东井子。分三路进击，十数战皆捷，擒斩三千馀。
同治初年，清王朝扑灭了太平天国农民起义，对太平天国和捻军的征战，全靠曾国藩，左宗棠等汉大臣自行招募的湘军和淮军，旗人遂对神机营赋予极大希望，派同治皇帝胞叔、光绪皇帝生父醇亲王亲自掌管，类似于天子亲军的地位，也被寄予不辱祖宗神勇、重振八旗雄风的重任。以后光绪接堂兄同治即位，醇亲王因身份特殊，不再直接管神机营，则由其儿女亲家僧王僧格林沁的儿子伯彦纳谟诂统带。僧王出自蒙古博尔济吉特氏，即孝庄皇太后一族，为号称满蒙一家的清王朝第一至戚。在晚清历史上有独特作用的荣禄，也就是从帮助醇亲王经管神机营的副手而起家的。于此都可见神机营身份的尊贵和地位的重要。
同治四年奉上谕：醇郡王奕儇等训练神机营兵三万余人，操演渐著成效，绿营亦就整肃。令仍隶醇郡王节制，督操阅兵大臣，一并阅看。这时太平天国虽己覆灭，但另一支农民起义军一捻军与太平军残部会合，分成东捻、西捻两部，活跃在陕西、河南、山东一带。清军著名将领僧格林沁全军覆投，湘、淮等军也有的被击溃。后来曾国藩、李鸿章、左宗棠等湘、淮军统帅设下画河圈地的办法后，以赖文光、任化邦为首的东捻军，在苏北、山东地区遭到失败。但在同治七年以张宗禹为首的西捻军从陕北渡河而东，由晋南、豫北地区北上至保定、天律一带地区，直接威胁北京。
清廷惊慌失措，正月京师戒严，命恭亲王奕䜣会同管理神机营王大臣办理巡防事宜。闰四月诏授都兴阿为钦差大臣，急速来京管理神机营事务，统辖寿春、张灌，宋庆、陈国瑞四军率神机营兵出镇琢州。一时李鸿章、左宗棠所率湘、淮各军云集直隶。六月，西捻军张宗禹被包围于黄河、运河之间，张宗禹等西捻军领导人死难，捻军抗清斗争失败，京师宣告解严。此役神机营兵虽曾出队但未接仗。
此后神机营也和八旗军一样，训练日渐松弛，纪律涣散。到光绪二十六年八国联军之役全军溃散，建制遂亦取消。
但是自神机营建立后，八旗官员竞相投效，机构日益臃肿，各种职官540余人，竟比兵部还多了300余人。官兵渐染八旗腐化的积习。同治七年（1868年），西捻军一度逼近京畿地区，慈禧太后欲遣神机营御敌。一日神机营会操，遣内侍前往观察。还报说：罢操后，诸兵各手拿一鸟笼，已游荡于茶馆店铺中。民间谣谚，有见贼要跑，雇替要早，进营要少，讽刺他们临阵奔逃，出操则预雇替身，平日很少到营出操。太后听说震怒，令奕譞前往检阅操练。奕譞受命大阅，只见士弱马疲，步伐错乱。有一兵丁竟从马上跌落，摔断了腿骨。经查问，回答说：我是打磨厂卖臭豆腐的，哪能骑马？
光绪年间，神机营纪律更加松懈，而且鸦片泛滥。神机营在顺治门外校场口训练，会操前各兵丁已将附近各胡同口用帐幔遮掩。兵丁每操练一回合，即纷纷步入帐幔。有好事者绕道窥视，只见满地排列鸦片烟具，各兵丁拼命呼吸，候令再出。督操王大臣走后，便呼啸而去。这些用洋枪洋炮装备的八旗精锐，实际是一群无力作战的烟鬼。在吴沃尧《二十年目睹之怪现状》第二十七回《管神机营王爷撤差》，对这事也有生动的描写。
神机营机器局
北京最早的近代军火工业。光绪六年末（1881年）恭亲王奕欣奏准选派神机营官兵30名，赴天津机器局学习外洋炸炮等项及各种军火机器。天津机器局的创办者李鸿章即怂恿主持神机营的醇亲王奕譞在京设局，以开风气而便取携。奕譞因而奏准于京西三家店创设北京神机营机器局，委托李鸿章派员从欧洲代购新机器。
为建洋式双层厂房耗银20万两，购机器又投资100万两。于光绪十年（1884年）建成投产。生产来福炮、机关枪、水雷、炮弹、子弹等。光绪十六年（1890年）十月二十八日下午2时，因不慎失火，虽消防单位及时赶到，亦迟至夜间方将大火扑灭，烧毁部分厂房，损失机器产品等达数十万两，幸其军械军火库没被波及，否则，后果不堪设想。经此大火后，该局草草结束。
明朝火器领先世界 清朝却宁愿用冷兵器与英军作战
清朝仿制的蒙蒂尼机枪
火器发展
明朝建国之初，火器的发明和制作在世界上居于领先地位。嘉靖年间，南有倭寇，北有鞑靼，内忧外患严重，军事斗争十分激烈，促使火器在明朝又继续发展起来。当时的有识之士就提出了有精兵而无精器以助之，是谓徒强；若有人无器，则人非我有矣（《徐光启集》），这一批人大力推动了火器技术的发展。在嘉靖至万历年间，明人主要学习和改进了西方传入的各类火器，其中佛郎机和鸟铣被明军改造和完善之后大批量地装备了军队。在学习和仿制外国火器的同时，传统火器也有了较大的发展，大体可分为燃烧性火器、爆炸性火器和发射性火器三大类，约有二三百种之多。
火铳
与此同时，随着火器式样的发展，火药的配方和制作技术在明朝也趋于成熟，大体可分两大类：由硝、硫、炭构成的纯火药配方和夹带其他成分的毒火、神火（我国古代的化学武器）等火药配方，随着不同的用途而对应不同火药的配方，在制作工艺和火药理论方面均达到了成熟的阶段。
火器的发展也在明朝达到鼎盛时期，明末的兵书如《兵录》《神器谱》《武备志》《西法神机》《火攻挚要》《筹海图编》《军器图说》《火龙神器阵法》等详细地记录了明军装备火器的制法、图谱以及火器部队的编制和战法。还诞生了数位知名的火器（包括理论）专家如赵世祯、毕懋康、胡宗宪、茅元仪、孙元化；十分重视火器运用的军事将领如戚继光、孙承宗等。
佛郎机
为平定三藩之乱，康熙特命比利时传教士南怀仁制造适应南方地形特点和便于战场上机动使用的火炮。南怀仁依洋式铸造新炮，并进呈《神威图说》一书，介绍西方的制炮理论和方法。在康熙十四年(1675)至康熙末年四十余年间，仅中央政府就督造或改制神威无敌大将军、金龙炮、制胜将军、威远将军等各型火炮近千尊。不但数量多，而且种类也不少，乾隆二十一年（1756年）颁行的《钦定工部则例造火器式》载有各种火炮共85种，同年的《皇朝礼器图式》中鸟枪，红衣炮，子母炮这三样火器成为制式武器。其他的著作分别有薛熙撰的《练阅火器阵纪》，沈善蒸撰的《火器真诀解证》，王达权、王韬同撰的《火器略说》，薛凤祚撰的《中西火法》，陈旸撰的炮规图说以及董祖修撰的《炮法撮要》等。清朝军队的火器装备率也超过明朝，直到两次鸦片战争期间和太平天国战争初期，清军的主要火器是鸟枪和各种生铁、青铜铸造的火炮，在道光、咸丰年间又装备了两人抬用的抬炮和抬枪，清朝军队火器的装备率达到50-60%。
清朝初期在政权稳固及稳定后容许汉族民众持有冷兵器，但仍然警惕火器尤其是重型火器的流存。虽然清朝在法律上严禁民间私制火器，但在实行上却没有也难以严加管制，终清一代火器在民间几乎随处可见，制造和销售火器在民间已有相当的规模，出于自卫、捕猎、游戏等原因有不少平民都拥有了火器，甚至在京城也有铁匠私造火器售卖。此外，清朝希望士绅掌管的民间武力协助国家维持基层社会的秩序和协助保卫国土，加上亦需顾及民间狩猎和自卫的需要，故清政府在一定条件下容许民间武器合法存在。中国历史上的历代王朝都不会乐见民间有大量武器，特别是不愿看到有精利武器在民间流传，但基于上述原因，清朝对民间火器的政策经常陷于允许、鼓励与禁止、控制的两难处境。
中国古代火器部队的巅峰，震慑边疆的利器。
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