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明永乐年间，神机营常常与五千营、三千营一起跟随皇帝出征。神机营是朱棣亲自创建的战略机动部队，以铜火铳为主要装备，可以说是世界上最早的完成特定军事任务的炮兵部队，从而使炮兵成为一个独立的兵种。
创建了神机营以后，明朝皇帝每次出征都有神机营一起跟随。两军作战时，神机营士兵列于阵线前列，各炮队之间要间隔一定的距离，这便于装填炮弹，火铳可以进行轮番齐射，用强大的炮火摧毁敌人的阵地。
明永乐年间，北方的鞑靼和瓦剌等不断南下入侵，为了反击鞑靼、瓦剌等对明王朝的威胁，朱棣曾五次亲自北征。
在与北方军队的长期战争中，火铳显示了它的强大威力，明成祖朱棣因此下定决心要组建一支以火铳为主要装备的战斗部队。
永乐七年底至八年初组建了一支崭新的部队，叫“神机营”。组建初期，训练“随驾护卫马队官军”和“京卫官兵”使用各种火铳及其他火器是神机营的主要任务，它实际是个炮兵训练中心。
之后，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。
当时，朱棣不仅把最先进的火铳和大炮配发给神机营，而且还把从西方引进的火炮也配发给神机营，足见皇帝对这支王牌部队的重视。
神机营下设五军，分别是中军、左掖、右掖、左哨、右哨。神机营的最高长官叫提督，由皇帝亲自委派亲信宦官担任。
神机营组建了以后，为军队训练了一大批火铳手和火炮手，另外，常常紧随明成祖出征作战。在作战的过程中，以其强大而密集的火力优势给敌军造成巨大的伤亡，为夺取胜利开辟了道路。
图1-5 明成祖朱棣画像
1410年2月，大规模的蒙古军队阻击了明军，明军立即组织神机营进行炮火突击，战场很快出现转机，蒙古军队的阵地被神机营的密集炮火摧毁，伤亡惨重。明军的骑兵部队趁机发起攻击，最终大获全胜。
明朝初期，北方鞑靼不断侵扰明朝边疆。永乐十二年（1414）六月，明成祖亲率50万大军北上迎击，在土剌河上与瓦剌军狭路相逢。
瓦剌军在土剌河对岸分左、中、右三路据守，朱棣派小股骑兵交战并佯装败退，诱敌出击，之后明朝军队兵分三路，向瓦剌军队发起攻击。
攻打中路由作为精锐主力的神机营负责，神机营密集的铳炮火力猛轰敌军，使敌军瞬间乱作一团，大量敌军被歼灭。
1449年10月，12万蒙古兵步步紧逼，先头部队已经攻到了京城附近，形势相当危急。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，明军守备京城的部队先派出一支骑兵小分队，设法将蒙古兵引入神机营事先设置的伏击区。
蒙古兵被引诱到神机营的伏击区后，守城的将军随即下令，有着火炮战和机动战经验的神机营用大小铜火铳一齐开火，石制或铁制的球形弹丸瞬间像雨点般一齐射向蒙古士兵，敌人伤亡大半。
突然出现的神机营的强大火力立即打乱了蒙古兵的阵形，而守在城内外的明朝军人乘势出击，蒙古军队大败而归。在这次战斗中，神机营的火力发挥了极其重要的作用，立下了大功。
从火药的问世到火铳的诞生，在近300年的时间里，火炮完成了其发展的整个过程。
之后的70多年，神机营的创立，标志着世界上诞生了第一支独立于其他兵种的新兵种——炮兵。
1450年，欧洲第一支炮兵部队“破城炮队”由法国毕罗兄弟创立，而朱棣创立的铳炮部队比其早了40多年。