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元末，在朱元璋与陈友谅进行的洪都之战和鄱阳湖水战中，双方就曾使用了火器。明初军队就装备有火器。1372年造碗口铳，口径11cm，上有铭文说明为水军装备。16世纪中叶发明“火龙出水”，箭头上龙头下圆柱，柱体分层装火箭，为当时世界上最早的多级火箭。1558年造出中国第一批火绳枪“鸟嘴铳”一万支。而“定辽大将军”铸造技术被誉为可比美国托马斯？罗德曼（Thomas。J。Rodman）军官在南北战争中才发明一种铸炮新法。明朝后期的兵书如《兵录》、《神器谱》、《武备志》、《西法神机》、《火攻挚要》、《火龙经》、《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。
例如，明代的爆炸性火器已相当发达，有两大类：一类是地雷，有石头雷、陶瓷雷、生铁雷等数十种；另一类为水雷，有水底雷、水底龙王炮、混江龙、水底呜雷和水老鸦等武器。根据大量的史实证明，中国是世界上最先发明和使用“地雷”和“水雷”的国家。
某门户网站的一条新闻报道显示，元末明军就曾以地雷攻城，并使用大炮发射弹丸。 类似的对人杀伤地雷在朱棣“靖难”、北军与南军战斗时也曾使用过。当时建文帝的部队在白沟使用地雷，给朱棣的军队带来重大伤害。其原理是将导火索放入打通的竹竿，用时点燃导火索，引爆地雷。
早在元朝至顺年间，军队中就已装备了发射口径为20毫米以上铁弹丸的金属火铳，从而诞生了中国最早的火炮，并出现了“炮手军”和“炮手万户府”的建制。之后由于火器的蓬勃发展，明军更是普遍装备了火器，战争的主要武器逐渐转向使用火器。
朱元璋时期，明军首创火铳与冷兵器依次攻击敌船的水攻战术，各地卫所驻军已有10％装备火铳。明永乐八年（1410年）征交趾时，明成祖还在京军中组建了专门的枪炮部队——神机营，这种独立枪炮部队建制在当时中国乃至世界各国都首屈一指。
事实上直到17世纪，中国的军事武器技术，依然在世界处于领先地位。有人将明军在辽东的战败归罪于援朝逐倭战争中把储存的弹药用光了。其实中国古代对火器的研究相当出色。而在中国明代，火器发展迅速。据《西关志》记载：昌镇驻军武器主要有军器和神器两大类，其军器有盔、甲、长枪，圆木挨牌、长木牌、斩马刀、撒袋、弓、弦、箭、攒竹长枪、腰刀；神器有神枪、大将军铁炮、二将军铁炮、大将军铜炮、小将军铜炮、神铳、大铜佛郎机、神炮、飞炮、铜铳、铁铳、马上佛郎机、神箭、铁宣风炮、缨子炮、铁佛郎机、铁三起炮、碗口炮、小神炮、铁蒺藜；新置的器械有九龙盘枪、铁鞭枪、火箭盘枪，子母炮、火箭等；车有偏厢车、骡驾、望车、元戎车、鼓车。
据《明会典》及《武备志》等资料记载，自隆庆年间始，明军使用之火器有数十种之多。以下仅作部分、简要地摘录。
大口径左轮枪——五雷神机：戚继光在北方战线防卫蒙古军队的发明，隆庆初年装用。有三眼、五眼、七眼各种规格，一般使用时二人一组射击，一人支架，转动枪管，一人瞄准射击。射程180米。有枪管五个，各长一尺五寸，重五斤，枪口各有准星，柄上装总照门和铜管，枪管可旋转，转瞬间可轮流发射。大致相当于近现代的左轮手枪。
多管转膛炮——迅雷铳：单兵多管火器，明代赵士珍发明，参考了土耳其的类似火器，最大的可以达到18管，使用火绳或者燧石击发，加上外罩后状如琵琶。发射完毕后可以作为冷兵器使用。使用迅雷铳的明朝士兵，长187厘米，重2。5公斤，易于携带使用，明军经常列队跪射，火力没有间断。类似现代火箭炮。
新式步枪——鸟铳：非打鸟之用，而表示目标即便轻捷如鸟也难以逃脱，接近现代步枪。1544年，葡萄牙商人首先将鸟铳传入日本，旋被改造，成为倭寇劫掠中国闽、浙沿海的利器。1558年，明政府开始大规模引进和仿制此武器，曾一次制造了一万把鸟铳装备军队。戚继光的步兵中四成装备此枪。射程150米，雨天不能使用。
战防炮——抬枪：大型鸟铳，《天工开物》记载其图片。带有三角支架和旋转装置，长3米，重12公斤，射程约200米，威力强劲，称“九头鸟”。《武备志》记：“十发有八九中，即飞鸟之在林，皆可射落，因是得名”。
明朝主要装备的火器——佛郎机：是一种后填装的火炮，因为后膛是金属外壳，射击时安装在火炮后端，发射后再换后膛。明长城出土的各型佛郎机数量很大，表明明朝军队十分重视佛郎机，进口少，多仿制，且规格齐全，从千余斤的多用途重型（要塞、野战、战舰）火炮“无敌大将军”到百余斤的大“佛郎机”，再到90厘米的“小佛郎机”（北京军事博物馆尚存）和70厘米长的可在马上点放的“马上佛郎机”，连士卒手中都有几斤重“万胜佛郎机铳”（配九个子铳） ，而骑兵配备这种子铳更是显现出威力，其精锐的骑兵每人配备六个以上的子铳，冲锋的时候火器轮番齐射。
佛郎机火炮口径小，以发射霰弹为主，射速快，近距离杀伤力极大，杀伤面积广，是守城利器，其中“无敌大将军”炮可每个子炮内有500铅子（炮弹），散布可达20余丈。大将军炮，炮身长三尺有余，重几百斤，前有照星，后有照门，装药一斤以上，铅弹重三至五斤，射程可达一里之外。
而佛郎机射速快，一般配三个后膛，前三炮若训练有素应在20秒以内发射完毕，有霰弹、开花弹，杀伤力很大，若是一大两小的配合，更难攻破，射速奇快，当年郑成功用佛郎机攻打荷兰人的热兰遮城，2500发炮弹的火力集中射击打得拥有长炮（红夷炮）的荷兰人很快举白旗投降。但是佛郎机也有缺点，即后膛和炮管间的缝隙有公差难于克服，故造成火药气体泄漏，因此不具备远射程。
远程重炮——红夷大炮：《明史》记载：“万历中，通判华光大奏其父所制神异火器，命下兵部。其后，大西洋船至，复得巨砲，曰红夷。长二丈余，重者至三千斤，能洞裂石城，震数十里。天启中，锡以大将军号，遣官祀之。” 明末引进西方技术制造的红夷大炮号称将军炮，带有炮耳和瞄准具，可调节射程，炮身寿命长，大型者重1。6吨，射程可以达到1。9公里。红夷大炮作为一种射程远的长炮，因装药填弹的过程稍显复杂，射击速度慢。与佛郞机各有长短，故引进了红夷大炮后，明军火炮体系就比较成熟了。明军在宁远击伤后金努尔哈赤的即为红夷大炮。
为解决火炮不能连发的问题，明朝人研究出子母铳：母铳是炮筒，子铳为炮弹，子铳口径小于母铳，在战斗前装好铁砂、石块、铅子、火药并封好，战斗时把子铳塞进母铳，点火发射，拉出子铳并塞入下一个子铳，以形成连续发射，装填速度可比今日之榴弹炮。明军普通佛郎机带有四个子铳，在几分钟内可全部发射。在入朝抗倭战争中，明军曾装备新型武器百出佛郎机，每炮十个子铳。
明军辽东铁骑所用武器之三眼铳，全长约120厘米，有三个枪管，枪头突出，全枪由纯铁打造，射击时可以轮流发射，是辽东铁骑的标准装备。发起冲锋时，辽东铁骑即冲入战阵，于战马上发动齐射，三轮即冲垮敌军。现存北京军事博物馆。
明代后期的军事技术家还创制了“神火飞鸦”与球形带双翼的“飞空击贼震天雷”两种“有翼式火箭”。这两种火箭分别在鸦形与球形体内装满火药，有火药线通出，并与起飞火箭火药筒中的火药相串联；发射时先点燃起飞火箭的火药线，使火箭飞至敌方，并将鸦身与球体内的火药引爆，杀伤和焚烧敌军的人马，是破阵攻城的利器。可说是后来的导弹之鼻祖。足见当时人智慧之不低。
明朝水军上也装备有火炮，如虎蹲炮等大型火炮。以上部分先进的武器在入朝抗倭战争中曾普遍使用，给日军以致使打击。在此次战争中，明朝水军甚至使用了水雷——明代水雷，是以木箱为外壳，中间放置火药，根据海水浮力，填充重量不等的重物，以固定其位置，并保持漂浮于海面之下，以便隐蔽及定位。
以上只是明代火器之一部分，未能全列于此。事实上中国装备火器的军队编制出现很早，也很健全。当时火器胜蛮力已经初见成效。赵士祯说：“一经用车用锐，虏人不得恃其勇敢，虏马不得态其驰聘，弓矢无所施其劲疾，刀甲无所用其坚利，是虏人长技尽为我所掩。我则因而出中国之长技以制之。”
明朝的海上军事力量很强大，英国学者李约瑟说，“明代海军在历史上可能比任何亚洲国家都出色，甚至同时代的任何欧洲国家，以致所有欧洲国家联合起来，可以说都无法与明代海军匹敌。”明朝时的西班牙人门多萨曾记载：
他们得知在中国的其它省份，还有制作奇特和优良的炮。这可能是船长阿特列达看到的那种，他在一封致国王肥列普的信中向他报告有关这个国家的秘密，其中说，中国人跟我们一样使用各种武器，他们的炮特别好，我同意这个说法，因为我看过一些架在船上的这种炮，它制造的比我们的好，更加坚实。……他们用来修理船只的沥青在该国十分丰富，用他们的话叫做漆，是由石灰，鱼油，以及他们称为油麻的膏制成；它很坚固，防蛀，因此他们的船比我们的船耐用两倍。……他们船内的泵和我们的大不相同，要好得多，它是有很多片组成，有一个抽水的轮子，按在船内侧，他们用它很轻易地把船内的水抽干，因为只需要一个人转动轮子，一刻钟内可以抽干一艘大船，哪怕裂缝很大。
门多萨的另一个记载则从侧面表明了当时明朝军队装备火器数量之多和普遍程度：
同一天当他们已经走了一半的路程，他们老远看见一对士兵整齐的迎面而来，起初这使得他们惊讶和害怕，直到来人走近，他们被告知，这是泉州长官兴泉道的卫队长，奉他之命率400执矛子和火枪并且全副披挂的士兵来迎接他们。
明军对先进技术的掌握和引进一直抱着欢迎和学习的态度。明末对西洋先进火器技术的引进主要为两方面，即从澳门购买西洋大炮和对西洋大炮的仿制，包括招募和聘请西方炮手和武器专家进行培训。
在与利玛窦等西方传教士长期的交往中，徐光启、李之藻等人不仅接受了天主教，而且对西方近代自然科学和军事技术有了较深刻的认识。他们认为西洋火器是战胜强敌、保卫国家的法宝。徐光启指出，中国传统火器曾经占据过重要的历史地位，但是火器技术是不断发展的，“每变而愈烈”，西洋火器已经后来居上，“兵器之烈，至一发而杀百千人，如今日之西铳极矣，无可加矣。”“兵器至于大炮，至猛至烈，无有他器可以逾之。”所以，“此器习，而古来兵器十九为土苴，古来兵法十五为阵言矣。”他提出只有向掌握这种技术的西人学习，“造我器尽如彼器，精我法尽如彼法，练我人尽如彼人”，才能打败后金。李之藻也说，西洋火器是“无敌于天下之神物”，“除凶雪耻”全赖于此。通过学习，徐光启不仅成为当时最杰出的科学家和军事技术家，而且他�