明军对火器的改进

增加火器配备数量的同时，明军也在改进火器火力密度不足的问题，如明英宗正统年间发明的两头铳、十眼铳以及正德年间开始出现的以三眼铳为典型的多眼火铳。这种以增加枪管来增加火力密度的思路，对明军的装备产生了极大影响，有明一代大量火器都来源于这个思路。以当时的技术条件，唯有增加枪管才能加大火力密度，有效压制蒙古骑兵的冲锋。无独有偶，欧洲人面对类似问题时也选择了相同的方法。1457年，勃艮第军队使用类似原理制成的管风琴炮，成功压制了威尼斯重骑兵的冲锋。三眼铳的欧洲同类产品在其他国家并不鲜见，如德意志雇佣兵所使用的四眼铳。

明军的另一种方法是“冷热结合”，即在热兵器上加装冷兵器以增加肉搏功能。景泰元年（1450年）制造的新型火门枪，铳杆长7尺（约2.24米），在传统火铳的尾端增加了一个枪头。该火器可以在蒙古骑兵距离尚远时用火铳射击，在蒙古骑兵接近后改用尾端的枪头来作战。除了在火器尾端增加枪头外，还有的直接在铳端加装铁叉，比如名为“夹欛铳”的火器。这种火器作战时不用调换使用方向，某种意义上讲更为便利。后来的“快枪”则是在铳口加装枪头，进一步贴近了“刺刀火枪”。这种将火器与冷兵器融合的思路，便是后世“刺刀火枪”的实践，这种思路并没有被清朝人继承下来，欧洲人则从印尼土著将匕首插入火枪口当作短矛使用得到了启示，开发出了“刺刀火枪”。

现代人复原的管风琴炮使用图

在明代，蒙古的“至顺炮”经过改良发展成以发射霰弹、杀伤人员为主的小型铳炮和以火药代替人力发射炮弹的“火药式投石机”。

霰弹铳炮以明代重臣王崇古在《陕西四镇军务事宜疏》中提到的“盏口大炮”为典型。盏口大炮，“重二十斤、高一尺二三寸，可容铅铁子百余、火药十两”，“遇虏聚众攻冲，用以击打”，因其威力巨大，在其炮火下“众即披靡”。这种武器在《武备志》中名为“铅弹一窝蜂”，具有“一人可佩而行”的便利性，与单发火铳“发止于一弹所中止于一人”相比，又具有“一发百弹漫空散去岂无中伤”的高火力密度，使其获得了不弱于西洋火炮的评价。这种武器可能在明初“靖难之役”时就被创造出来了，并投入了战场。“靖难之役”某次战斗时，朱棣率骑兵冲击建文军的军阵，成功冲开了一个缺口。正当朱棣准备扩大战果击溃敌军时，建文军中暗藏的火器发射了，并成功压制了朱棣的这次进攻，朱棣只能回军撤退。回营后，朱棣发现当初跟随自己的骑兵只剩三人。《明实录》中这样记载道：“敌藏火器于地，其所谓一窠蜂揣马丹者着入马皆穿，而我军俱无所复。”如果“揣马丹”指的是一种弹丸，那么便极有可能是“铅弹一窝蜂”。

火药式投石机，可以说是后世臼炮的前身，其原理是利用火药的推力将石质炮弹拋至高处，然后以抛物线的行进方式落入敌军的堡垒或队伍，具有大射角、低膛压、低初速、高弧线弹道特点。明军为了减轻重量方便携带，将其进行了最大限度的简化——放弃木架等装置，直接将炮身插入挖好的坑中发射，依靠坑的深浅和在炮口下垫物来调节射角，进而调节射程。后来，明军还改进了炮弹——石弹改为使用延时引信的炸弹，这样，炸弹被盏口炮用发射药射出落入人群时就能爆炸造成杀伤。

据说这是德意志雇佣兵使用的四眼铳，能明显看到其冷热两用的设计取向

在火药式投石机基础上研制的火器相当多。《大明会典》和《明史》都曾记载，明朝政府在嘉靖二十三年（1544年）批量制造了“毒火飞炮”。“毒火飞炮用熟铁造，似盏口将军，内装火药十两有余，盏口内盛生铁飞炮，一个内装砒硫毒药五两、药线总缚一处。点火，大炮先响，将飞炮打于二百步外，爆碎伤人。”从记载中可以看出，这种火炮发射的炮弹是一种铁壳炸弹，炸弹内除火药外还有以砒霜为典型的毒药。发射时同时点燃火炮和炸弹的引线，药被点燃将炸弹射出，炸弹在飞行一段时间接近敌军后引线烧尽，点燃炸弹内的火药后爆炸，杀伤敌人。造成伤害的除了炸弹的破片外，还有砒霜等毒药。后来，随着西方武器的传入，明朝将这类火炮的形制改制出类似于西方古代的臼炮。这种武器后来清朝时也在使用，铜质的为威远将军炮，铁质的为冲天炮。现代各国军队普遍使用的迫击炮某种意义上还是这种武器的“远亲”。

后来，为了方便使用，明军将这种武器小型化，并在嘉靖二十五年（1546年）制造出了“铁棒雷飞炮”。“如毒火飞炮，少变轻约。每炮长尺许、上广下窄。敌远用以冲击，近则挥为铁棒。”可以说是古代的“掷弹筒”。这种火炮又称“飞礞炮”。《武备志》中对其形制有较为明确的记载：“铁造身长一尺、径三寸、下柄二尺五寸。”也就是说，这种武器全长将近1米，从尺寸上来看，可作为战锤使用。

在明代，自宋代便有的火箭也焕发出了新光彩。严格来说，宋代的火箭与明代火箭有一些较为明显的差别。如前文所述，直至北宋仁宗年间宋军还没有完全认识到火药的爆炸性能，所以宋代最早的火箭应是一种依靠传统弓弩提供推力，在箭支上绑有燃烧火药以点燃目标的武器。随后，人们认识到火药的爆炸性能后便将箭上绑缚的燃烧火药改为发射火药，靠火药燃烧产生的反作用推动火箭飞行。以陈规火枪出现的时间看，新式火箭的时间应该不早于南宋。到了明代，火箭因其提前与火药结合，即“填装火药”这个环节在制作时就完成，作战时只需点燃引线，是故提高了射速的优点，成了明军重点改进对象。这样，就出现了火药保质期的问题，根据《武备志》记载，火药的保质期为两年。对明军来说，两年的保质期算比较长了，因为蒙军的进攻间隔一般都小于两年。火箭有这么多优点，明军自然不会放过，于是，各种火箭尤其是后来出现的联发火箭被创造出来装备军队。最初的火箭自然还是用弓箭发射，在射出前点燃火箭上的引线，射出后在飞行过程中引线点燃药筒对火箭进行助推，所以这种火箭可以拥有比普通箭支更远的射程，并且一些火箭在接近射程极限后爆炸（原理类似于现在节庆时使用的“冲天炮”），而这些火箭的箭头都会涂毒，毒药自然是著名的“见血封喉”。但这样的箭支威力似乎还有些不足，于是明军增加箭支的尺寸来增加威力，改进出了“飞剑箭”“燕尾箭”“飞刀箭”“飞枪剑”。这些箭支箭镞长三寸、箭杆长六七尺，末端有铁硾配重，相比原始火箭四尺二寸的竹制箭杆称得上“势大力沉”，拥有洞穿盔甲的威力。在这个基础上，明军又创造出了“二虎追羊箭”，除了较重的箭杆和一个类似于三叉戟的箭头，箭身上绑有两个一般火箭的药筒外，还在箭尾处绑有焚烧火药的药筒，进一步增加了威力。

这种思路继续发展，明军又研制出更大的“大角火箭”。这种火箭重二明斤 ，用支架发射，“中者皆倒”。它与前文其他火箭的一个明显不同是，它是一种直杆火箭。传统侧杆火箭，是将药筒绑缚于起导杆作用的箭支侧面，直杆火箭则是将导杆沿着火箭（也就是药筒）的中轴装设，优点在于减少了火箭“斜冲逆走”的可能，弹道更平直，大大增加了准确度。19世纪，西方康格里夫因设计出了类似直杆火箭的武器获得英国爵位，并在不久后被选为议会议员。

后来，根据战场需要，明军又开发出了一种名为“小一窝蜂”的辅助火箭。制造这种火箭的目的不是杀伤敌人，而是制造刺眼的烟雾使敌军难以睁眼应敌，是一种能削弱敌军战斗力的火箭。

除了单发火箭外，联发火箭也是一个重要的创造方向。从最早的三联发“神机箭”至后来的一百多支联发“神火箭屏”，联发火箭成为明朝及其藩属国的重要武器。明军的联装火箭有神机箭、火弩流星箭、火龙箭、百矢弧箭、百虎齐奔箭、群豹横奔箭以及著名的“一窝蜂”。朝鲜军队的火箭则多以“XX神机箭”命名，如大神机箭、散火神机箭、中神机箭、小神机箭等。这些火箭的使用方法大同小异，均是将火箭发射架或发射匣的箭头朝向敌军，在敌军接近火箭杀伤射程时点燃连接各火箭引线的总引线，发射完毕后，若使用的是发射架则填装火箭，若使用的发射匣则直接扔掉。循环往复，直至敌军溃败或火箭用完。这类联装火箭被明朝军队广泛运用于水陆野战和守城战。另一种“双飞火龙箭”则新奇一些，这种火箭发射匣呈筒状，两边皆有火箭冲外布置，滚入敌阵后引线点燃火箭，从筒两边一齐射出火箭横向杀伤敌军。因为设计特别，此火箭多用于居高临下的作战。

明代火箭中“誉满天下，谤满天下”的莫过于被称为“最早的二级火箭”的“火龙出水”。按照《武备志》的描述，火龙出水“腹内装神机火箭数支”，点燃总引线发射出去后，经过一段时间的飞行，后部推进火药将烧完时，其内部的神机箭会被点燃发射。依靠这种方式，火龙出水拥有了更远的射程，并且成了最早的二级火箭。长期以来，很多人对这种武器的真实性有质疑——在古代的条件下，这种武器是不可能被制造出来并投入使用的。但他们可能不知道的是，朝鲜武器也有类似“火龙出水”的。经过韩国学者的成功复原，这种武器在媒体和摄像机的注视下成功完成了发射和“二级点火”射出腹内的小神机箭。

明朝的各种火器不仅是明军的武器装备，随着形势发展也被配发到九边各镇的民兵手中，以抵御蒙古的南下掠夺。

正统元年至正统十四年（1436—1449年），蒙军几乎每年都南下（除正统十一年），他们以明朝境内居民的生产生活物资为掠夺对象，对边民的生命财产造成极大伤害。《宣府镇志》 便有不少此类记载。据说有一段氏妇女，早年丧夫，数年后，其长大成人的儿子被南下的蒙古人杀害。1561年秋天，蒙古人攻破她所在的泥河堡抓住了她，并意图奸污她。段氏不从，并不停怒骂，导致后来被杀害分尸。类似的事情在九边地区并不鲜见。面对蒙古经常犯边，明朝只能在各条边境线上加派兵力，但正所谓“处处皆防如处处无防”，这种“撒胡椒面”一样的增兵收效甚微，而且驻军成本居高不下。于是，明朝在开国之初就将边民武装起来，建立民兵、修筑民堡，在正德年间之前就已下发火器，以应对蒙古的掠夺。