在大多數現代人的印象裡，歷史上中國在熱兵器領域從來都不是外國的對手，但是，大家殊不知在明朝時期，神機營的熱兵器領先西方國家幾百年。
大明朝廷在京城設立了禁衛軍這一精銳部隊，並且，精通熱兵器的神機營就出自這一部隊。神機營的建立直接改變了戰爭的傳統模式，在世界上開闢了熱兵器作戰的全新領域。到了清朝時期，雖說，滿清政府沿用了前朝的軍事制度，但是，清政府設立的神機營卻裝備了洋槍洋炮，失去了“中國製造”的標籤。
並且，直至光緒年間，神機營紀律更加鬆懈，而且，鴉片氾濫。只見“滿地排列鴉片煙具，各兵丁拼命呼吸，候令再出”。督操王大臣走後，便呼嘯而去。這些用洋槍洋炮裝備的八旗“精銳”，實際是一群無力作戰的煙鬼。
朱棣十分偏愛殺傷力巨大的火器，所以，在朱棣統治期間熱兵器得到了良好的發展。那麼，神機營起源於何時？
史籍記載，永樂八年朱棣北征，首次使用了這支“特種部隊”，並且，打出了相當可觀的戰績。自此，神機營與其他兩大精銳部隊並稱為“京師三營”，成為朱棣克敵制勝的法寶。神機營建立之初，該營的所有士兵都配備了不同種類的火器，直到朱棣駕崩後，統領該營的顧興祖將軍覺得在陰雨天氣中火器在使用過程中會出現許多故障無法奏效，於是，提議在神機營的陣地中配備刀盾兵以備不時之需。
其實，神機營的組建並非一蹴而就，而是經歷了一段緩慢的發展歷程，人數由寡及眾，甚至傳言神機營最盛時期有七萬五千多將士。可以說，神機營是世界上可查的最早的成編制火器部隊，遠早於十六世紀西班牙組建的火槍兵團。冷兵器與熱兵器有著根本的區別，二者的殺傷力也是天差地別。在古代掌握了火器技術，代表軍事素質已走向世界前沿。
可以說，神機營擔負著“內衛京師，外備征戰”的重任，主管操練火器及隨駕護衛馬隊官兵，是皇帝直接指揮的戰略機動部隊。神機營與明初創編的衛所駐軍的編制不同，其最高編制級別為營，營編提督內臣2人、武官2人、掌號頭官2人。
並且，其營下編中軍、左掖、右掖、左哨、右哨五軍，各設坐營內臣1人、武臣1人，除中軍下領四司外，其餘各領三司；每司設監槍內臣1人、把司官1人、把牌官2人。營專習神槍、神炮。稍後，又得都督譚廣馬5000匹，稱五千下營，附於神機營，設官如神機營以下各軍，營下編四司，每司設把司官2人。
永樂年間，由於韃靼內亂，本雅失裡被親隨擁立為新任韃靼汗王，這位韃靼統治者始終與明朝交惡，不僅斬殺了朱棣的使臣，還任由韃靼士兵南下擄掠，最終，明朝在不得已之下決定討伐韃靼。
大明朝廷封丘福為總將軍，率十萬明軍進擊草原遠征韃靼。
由於這位大將太過輕敵，帶領一千多士兵脫離本陣，擅自追擊狡猾的韃靼兵，結果身陷重圍，力戰而亡。十萬大軍失去了統帥，亂成了一鍋粥，所以，根本不是韃靼人的對手，被打得丟盔棄甲。之後，討伐軍失利的消息傳回京城後，為了一雪前恥，朱棣決定御駕親征，開始著手籌備第二次遠征。
1410年，當明軍大部隊被韃靼人追擊時，神機營的炮火陣地表現十分神勇，將敵軍本陣一通狂轟濫炸。韃靼人根本沒見過這種殺傷力恐怖的“妖術”，最終，大部分堅守陣地的韃靼士兵死於炮火。之後，明朝騎兵乘勝追擊，將潰不成軍的韃靼人一舉擊破。
明史還額外記載了將軍譚廣在衝鋒的過程中神機營的威猛：
隨著各路大軍追殺韃靼殘餘部隊至回取津，柳升麾下的神機營將士排兵佈陣，用火銃大炮給予韃靼人強力打擊。據說，神機營火銃的轟鳴聲傳出幾十裡，在神機營戰士們的英勇射擊下，韃靼士兵成片倒下，時有神機營士兵一槍打死兩名韃靼士兵的情況發生，大振人心。韃靼參與部隊在逃竄的過程中，又丟下幾百屍體，最終，逃過追殺的韃靼人寥寥無幾。
到了十五世紀中期，蒙古人重整部隊洶洶來襲，十二萬草原騎兵一路南下至京城。京師守將安排神機營將士埋伏在德勝門附近。隨著蒙古鐵騎接近城門，一彪明朝騎兵小隊佯攻誘敵，並且，把這些蒙古人引入神機營的埋伏圈。
此時的神機營早已配備了銅製火銃，火力極其兇猛。況且，神機營在常年的訓練與實戰中早已成了一支成熟的作戰部隊，機動性不可同日而語。
之後，中計的蒙古人殺入德勝門，只聽京師守將一聲令下，士兵們手中的各式火器齊發，石頭、金屬製成的子彈飛向蒙古兵。蒙古人被突如其來的打擊嚇得不知所措，神機營將士射殺了大量的蒙古兵，將蒙古人的陣型打散。這個時候，明朝軍隊從內外夾擊蒙古人，最終，將其徹底擊潰。
在這場保衛首都的戰爭中，神機營居功至偉，銅火銃成了蒙古人心中的噩夢。此一戰術最早為明初名將沐英所創制，是所有前添槍最核心的戰術。
而在明朝北方火器部隊中，由於風沙與嚴寒的限制，火器兵大多配備三眼火銃，並採用近戰連射的戰術。南方氣候穩定，所以，火器部隊則大規模配備鳥銃，火器部隊的戰術也變為因地制宜的“三段射擊”戰術，這個戰術是前膛裝藥火器最經典最核心的戰術，在二百多年後才逐漸在西方部隊普及。
『《中國神機營的發展與沒落》、《明代神機營建立前後若干問題考述——以火器的發展為中心》』
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