北京八達嶺中國長城博物館藏有崇禎元年(1628年)所造的前裝滑膛紅夷型火炮一門，從炮口可見其管壁為鐵芯銅體，有準星、照門和炮耳?；侍珮O自從在火炮上吃了大虧后，就開始募集漢人工匠，最后終于制造出超越明軍水平的大炮。北京的首都博物館現(xiàn)藏一門于崇德八年(1643年)鑄造的“神威大將軍”，重三千六百斤，內(nèi)徑達14cm，全長263cm。根據(jù)目前一般冶鑄史的教科書介紹，美國軍官托馬斯·羅德曼(Thomas。J。Rodman)在南北戰(zhàn)爭時曾發(fā)明一種鑄炮新法：采用中空的模型，并在其中導(dǎo)入冷卻水，可使鐵質(zhì)炮管自內(nèi)向外凝固，所鑄之炮可以更大，耐用程度可達到先前的五倍至數(shù)十倍。鐵芯銅體的鑄法雖使用兩種金屬，但原理很接近羅德曼法的雛形，只不過明朝的“定遼大將軍”比羅德曼早出現(xiàn)了兩個多世紀！

盡管明軍對紅夷火炮的仿制已經(jīng)達到了一個高峰，但操作方法卻一直是當時許多明軍炮手的弱點。16世紀以來，西方科學(xué)家已經(jīng)用數(shù)學(xué)知識發(fā)明許多簡明實用的儀器工具，這與中國全憑經(jīng)驗發(fā)射火炮的傳統(tǒng)方式，形成強烈對比。這些工具有增進瞄準技術(shù)的“炮規(guī)”，這是最早的計算尺，它能將火炮發(fā)射所需的復(fù)雜數(shù)學(xué)和物理知識，變成簡單的標尺刻畫，可對射擊目標進行精確的距離測量和角度定位;此外，還有“銃尺”，可幫助炮手迅速計算出不同材質(zhì)的炮彈和不同口徑的炮身所應(yīng)填裝的火藥量。

耶穌會教士將這些先進技術(shù)輸入中國，徐光啟最先學(xué)習(xí)。而他的學(xué)生孫元化于崇禎三年(1630年)獲授登萊巡撫。他起用王征、張燾等信教官員或?qū)㈩I(lǐng)，并裝備大量的西洋火器，還聘請了以葡萄牙軍官特謝拉·科雷亞為首的顧問團。銃規(guī)、銃尺和矩度儀的使用以及裝彈填藥技巧的掌握，都是當時孫軍中相當重要的訓(xùn)練內(nèi)容，這些也是一般明朝軍隊所最欠缺的。最終，孫元化的部隊成為一支受西式訓(xùn)練、采用西方武器的中國軍隊。這支本應(yīng)該受到重視的精銳部隊，竟然最后因為一只雞的緣故集體兵變，直接導(dǎo)致了明清軍事力量的對比。

崇禎四年(1631年)八月，皇太極率清兵進攻大凌河城(今遼寧錦縣)。孫元化急令部下孔有德以八百騎趕赴前線增援。這支部隊雖是奉命北上，沿途卻得不到官府的給養(yǎng)。至吳橋時，風(fēng)雪交加，百姓懼兵，紛紛閉門罷市。一士兵不耐饑寒，偷了當?shù)赝逋跸蟠旱囊恢浑u。對方要求孔有德將此士兵“穿箭游街”，引發(fā)軍隊不滿，遂擁戴孔有德為主，發(fā)動吳橋兵變。次年，在耿仲明的協(xié)助下，孔有德率眾占領(lǐng)了登州。特謝拉·科雷亞及其葡萄牙炮手除三人幸存外，全部戰(zhàn)死。巡撫孫元化被叛軍放還，但最終還是被朝廷斬首棄市。徐光啟多年經(jīng)營的事業(yè)就此毀于一旦，一年之后郁郁辭世。

崇禎六年(1633年)，孔、耿二人投降后金，向皇太極宣誓效忠，皇太極在沈陽親自歡迎他們?？子械碌臍w順，不僅令后金獲得大量精良的西洋火器，而且得到全套鑄彈制藥的技術(shù)以及瞄準的知識與儀具。經(jīng)搭配八旗步騎兵后，在當時即形成一支幾乎無堅不摧的勁旅。