在不斷的仿造中，明代工匠改進了鑄炮技術，使用鐵芯銅體鑄造法。它巧妙地利用銅之熔點(1083℃)遠低於鐵(1538℃)的物理性質，於鐵胎冷卻後再以泥型鑄造法或失蠟法制模，并澆鑄銅壁。與先前的鐵炮或銅炮相比，此種新型火器不僅管壁較薄，重量較輕，花費較少，而且比較耐用。
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，有准星、照門和炮耳。
皇太極自從在火炮上吃了大虧後，就開始募集漢人工匠，最後終於制造出超越明軍水平的大炮。北京的首都博物館現藏一門於崇德八年(1643年)鑄造的“神威大將軍”，重三千六百斤，內徑達14cm，全長263cm。
根據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)在南北戰爭時曾發明一種鑄炮新法：採用中空的模型，并在其中導入冷卻水，可使鐵質炮管自內向外凝固，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”比羅德曼早出現了兩個多世紀！
盡管明軍對紅夷火炮的仿制已經達到了一個高峰，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，西方科學家已經用數學知識發明許多簡明實用的儀器工具，這與中國全憑經驗發射火炮的傳統方式，形成強烈對比。
這些工具有增進瞄准技術的“炮規”，這是最早的計算尺，它能將火炮發射所需的複雜數學和物理知識，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的炮彈和不同口徑的炮身所應填裝的火藥量。
耶穌會教士將這些先進技術輸入中國，徐光啓最先學習。而他的學生孫元化於崇禎三年(1630年)獲授登萊巡撫。他起用王征、張燾等信教官員或將領，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、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練內容，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練、採用西方武器的中國軍隊。
一隻雞改變了明朝命運
這支本應該受到重視的精銳部隊，竟然最後因為一隻雞的緣故集體兵變，直接導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淩河城(今遼寧錦縣)。孫元化急令部下孔有德以八百騎趕赴前綫增援。
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