後金軍在寧錦之戰中被明軍挫敗後，皇太極從中吸取了教訓認為光靠八旗的號馬騎射之術，野戰馳突之長，終不能完成在關外殲滅明軍，奪取遼東，以及入關圖謀中原之大業。於是決定學習漢人的火器製造技術，仿製紅衣炮和鳥槍，以提高後金軍的戰鬥力，奪取最後的勝利。
一、仿製紅衣炮和初建炮軍
天命十一年(1626年)，皇太極嗣位，以明年為天聰元年(1627年)。皇太極嗣位後不久，便開始組織人員，著手仿製紅衣炮。天聰五年正月，後金仿製成第一門紅衣炮，上刻
“天佑助威大將軍天聰五年孟春吉旦造督造官額附佟養性監造官遊擊丁啟明備禦祝世蔭鑄匠王天相竇守位鐵匠劉計平”
等字，後金“造炮自此始”。炮身的銘文包括督造官、監造官、鑄匠、鐵匠的姓名，以及製造年月等內容，與明末紅夷炮所刻銘文的內容大致相似。
紅衣炮鑄成後，皇太極即下令編練操射火炮的官兵。由於滿人官兵一時難以掌握火炮的發射技術，所以操射火炮的部隊由滿人為官，漢兵當炮手。是年正月，皇太極即命督造官佟養性為昂邦章京，統理炮隊之事。佟養性是遼東人，其先世為滿族，由於他熟悉漢人情況和懂得火器使用之法，所以早在後金髮跡之時，就被努爾哈赤所賞識，招為女婿(即額附)，由副將升到總兵官。
皇太極為了提高其威望，加重其威勢，特意向臣下聲明：若有人不從佟養性之命者，
“非僅藐養性，是輕國體而玩法令也，必罹禍遣”。
大大加強了佟養性的權勢。三月，皇太極“出閱新編漢兵，命守戰各兵，分列兩翼，使驗放火炮、鳥槍，以器械精良，操演嫻熟，出帑金大齎軍士”。這支炮兵建成後，便成為攻取堅城的主力之一。
二、火炮攻城的先例
紅衣炮製成後，即被皇太極用於進攻大淩河。天聰五年(1631年)七月，皇太極命總兵宮額附佟養性，統管已經制成的40門隨營紅衣大炮及運載用的車牛騾等。八月初六日，皇太極率後金軍進圍大淩河。二十三日，雙方展開激烈炮戰，後金軍用紅衣炮、將軍炮轟擊了城西南的敵臺，推毀其2座敵樓、4處雉堞，守臺明軍遂降。
次日，城東一臺也被攻毀。九月十九日，後金軍又截擊錦州來援的明軍，交戰雙方“火器齊發，聲震天地，鉛子如雹，矢下如雨”。皇太極又命佟養性發射紅衣炮，摧毀明軍兵營，十月初，祖大壽開城投降。後金軍佔領了大淩河，盡獲城內槍炮彈藥。
十月初九日，皇太極命8名將領率後金軍500人及舊漢軍全部，攜紅衣炮6門、將軍炮54門，前往進攻垣牆堅固的於子章臺。後金軍用紅衣炮轟臺3天，推毀臺垛，擊殺守城明軍57人，臺內守兵不支而降。其餘各臺聞風驚恐，近臺者紛紛歸降，遠臺者棄臺而逃，所得糧草足夠一月軍用。戰後，後金軍總結了紅衣炮在攻堅戰中的作用說：
“至紅衣大炮，我國製造後，攜帶攻城自此始。若非紅衣大炮攻擊，則於子章臺必不易克。此臺不克，則其餘各臺不逃不降，必且固守……自此凡遇行軍，必攜紅衣大將軍炮”。
大淩河及於子章臺之戰，開了我國戰爭史上以重型歐式火炮攻克堅固城堡的先例。
三、後金炮軍的初步發展
隨著後金自制和繳獲火炮的增多，為擴編後金炮軍創造了條件。天聰六年正月，佟養性上疏建議將各項漢人都編入軍籍，“有事出門全拿火器”。同時建議收集各地明軍所遺留的火炮，並多加製造，以建營專用火器之兵。
皇太極極為重視這一建議，於疏上三日之後，即親往北演武場檢閱炮兵演習情況。演習開始時，佟養性率所部士兵擐甲冑，執器械列於兩旁，命炮手在御前進行紅衣炮試射演習，結果非常成功，佟養性和副將石國柱、石廷柱、參將祝世昌等得到優厚的賞賜，其餘參加演習的將士也都有實物獎勵。試射的成功，促使皇太極更加重視火器的研製和炮兵的擴建。
之後不久，佟養性亡故，皇太極為不影響炮兵的建設，即升任石廷柱為昂邦章京。天聰七年(1633年)三月，皇太極又採納總兵官馬光遠的建議，採取了一系措施，發展火器製造和擴建炮兵：下令改善鑄炮和配製火藥工匠的待遇，優待炮手，提升鑄造紅衣炮的工匠王天相、金世昌為備禦；六月，皇太極命馬光遠等將新擴編的漢軍1580戶，盡行裝備火器，從而使後金軍擁有一支初具規模的漢人炮軍。這些措施，使既往以弓馬騎射和野戰馳突見長的後金軍，又增加了攻堅城拔要塞的炮兵，其戰鬥力之強已非明軍所能匹敵。
四、獨立炮軍的建成
天聰七年(崇禎六年，1633年)四月，明將孔有德和耿仲明致書皇太極，表示願以數萬甲兵、百餘輕舟、全部火炮歸降後金，併合力進攻明軍。皇太極接書後即從優招降二部，並於七月命其為先鋒攻取旅順，使遼東盡為後金軍所控制。
繼孔有德、耿仲明投降後金之後，明軍鎮守廣鹿島的副將尚可喜，也於當年十月率部歸降後金。從此以後，後金軍不但可以利用遼東工匠和明軍降匠所仿製的紅衣炮，而且又從孔、耿、尚三部降軍中獲得30多門紅衣炮。這30多門紅衣炮，有相當一部分是直接購自葡萄牙人的優質火炮。同時，在這三支部隊中，還有直接受過葡人訓練的匠師和炮手，他們製造和使用火炮的技術，遠出於後金軍之上。所以皇太極在天聰八年五月，編元帥孔有德部為天佑兵，總兵尚可喜部為天助兵。此後皇太極便利用這支擁有數量較多質量較優的漢軍，為其攻城掠地。
清崇德二年(崇禎十年，1637年)正月，皇太極命孔、耿、尚部攜紅衣炮進攻朝鮮，獲得了勝利。二月，又命貝勒阿濟格和孔耿、尚三部，攜紅衣炮16門進攻皮島，以拔去清軍側背的芒刺；四月攻佔皮島，得明軍所用歐式火炮10門。清軍攻佔皮島後，解除了後顧之憂，因而轉鋒西進，而關內明軍則因失去在清軍後方的一切據點，便處於清軍重炮的凌厲攻勢之中。
七月，皇太極因漢軍炮兵屢戰獲勝，西洋火炮逐漸增多，遂將漢軍編為左右二旗，以石廷柱和馬光遠分別為左右翼管旗大臣。至崇德七年元月，包括孔、耿、尚三部在內的漢軍2.45萬人，被分編為漢軍八旗，成為皇太極手中一支獨立的炮軍。
五、清軍入關的利器
為準備進關作戰的需要和加強炮軍的裝備，皇太極於崇德七、八兩年，分別派梅勒章京馬光輝、孟喬芳、金維城、曹光弻，固山額真劉之源、吳守進，鑄炮牛錄章京金世昌、王天相等，往錦州鑄造神威大將軍炮。
故宮神威大將軍炮圖
神威大將軍炮用銅鑄造，有一門尚存於北京故宮內，炮身前細後粗，底稍斂，全長264釐米、口徑13釐米、底徑48釐米、有四道箍，後部陰刻滿、漢文字：“大清崇德八年十二月日造重三千九百斤”等字。準星、照門已經損壞，火門多有破損。毀壞之處表明當年此炮曾用於實戰。此炮鑄成後便載以四輪車，上有橫樑承炮耳。車轅長10.5尺，輪各有18幅，轅間加直木二，外伸部分加有橫木和9個鐵環，供挽曳用。收藏故宮後的神威大將軍炮，被安置於磚砌的炮座上。
神威大將軍炮，是清軍入關前仿製的一種車載重型攻城紅衣炮，炮管長，裝藥多，彈丸大，摧毀力大，是適用於攻摧堅城的利器。此炮的鑄成，為清軍入關創造了有利的條件。
《清實錄》
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