热兵器：火铳和战争梦想
众所周知，中国是黑火药的发明国。中国也是最先使用火药作为武器的国家，然而在宋代，火药的使用和现在有所不同。宋代的早期爆裂物是直接装载竹筒中，点燃吓唬敌军用的。这种爆裂物仅仅用于制造巨响和烟雾，而不能发射任何有实质性杀伤力的弹丸。元代，火器得到了进一步发展，元代出现了可以手持的手铳，也有需要发射架的早期火炮。这些火器都是使用铜作为外壳，可以通过火药的燃烧，推动弹丸在膛内运动，最终发射弹丸。
元代的手铳
此时，葡萄牙作为第一批远洋商人，将火药带回了欧洲。在15世纪时，奥地利发明了火绳枪。火绳枪是枪械的第一次革命。这种枪是一种前装枪，在开火时使用一条火绳，点燃后挂载于枪膛后部火药和外部连接的小孔处，之后扣动扳机，机械装置联动击锤，击锤将火绳点燃的一端向下压，触碰小孔和外溢的火药，将火药点燃推动弹丸发射。
德国早期火绳枪，可以清楚看到枪膛后部和外部连接的小孔
然而这种枪有两个很大的缺点，第一火绳要是烧没了就无法击发，第二如果下雨，火绳受潮就点不着了。于是，欧洲人在17世纪三十年战争的磨练下又想出了一个全新的解决方案-燧发枪。燧发枪使用燧石和金属帽撞击打火，解决了火绳烧没了的问题，同时将一个金属帽覆盖在小孔上方，以免下雨时浸湿外部的火药，解决了火药受潮的问题，于是燧发前装枪替代了火绳枪。
燧发枪由于其优良的打火能力和防潮能力，统治了枪械界将近2个世纪。后人不断地在早期燧发枪的基础上不断改进，增加精准度。而中国清朝的火器就一直停滞在这个时期。直到美国南北战争前后，燧发枪得到了进一步的改进。即火帽枪。
前装式火帽枪也叫雷管式点火枪。这种枪将燧发枪的打火石取消，取而代之的是一个金属制的火帽。
在作战时，火帽被装载到和枪膛连通的“嘴”上，击锤击发后撞击火帽，火帽发射出火星将枪膛内的火药点燃。这种枪的好处在于，燧石是有使用寿命的，如果燧石顶头不再尖锐，可能无法打火。而火帽无时无刻都可以打火。清朝的火器在这时就逐渐落后于西方火器。
火帽枪击发装置
这些枪实际上都有缺陷，因为这些枪都是前装式的，每一次装填都需要很长时间。于是很多人都在讨论能不能发明一种枪械，可以改变战争形态。此时，普鲁士就登场了。
普鲁士需要战争，所以普鲁士就需要新型枪械。1836年，普鲁士尼古拉斯 冯 德莱塞发明了著名的M41型针发枪。这种枪第一次使用了栓动式的枪击和使用纸壳包裹的弹丸-火药一体式的弹药。这种枪使用时就像现代的栓动步枪一样，将手柄旋转后拉，之后将纸壳弹填装进枪膛，之后将枪膛闭锁。此枪的击针在扣动扳机后，撞击子弹底部的雷管产生火花而点燃火药，推动弹头飞出枪膛。这种新型步枪让士兵可以在卧倒状态下填装子弹，而不是半蹲着填装前装枪。这种子弹的发射速度也提高到了6发每分钟，而使用前装枪熟练士兵的发射速度也不过一分钟1发。这种枪的发明大大加强了普鲁士士兵的火力密度，使其在两军步兵对射中占据优势。
普鲁士 M1841针发枪
有了后膛装填的步枪，各国就都开始学习这种步枪的设计，法国发明了夏塞波步枪。同时在美国南北战争和欧陆不断临近的战争阴云的催促下，各国都开始加快研究后膛步枪。例如德国的Gewehr 88 Gewehr 98，法国的勒贝尔M1886步枪，还有改进了后装枪，使用定装弹药，金属弹壳的英国的马提尼 亨利步枪。同时随着第一次世界大战的到来，人们也有了新的战争梦想，一次装一发打一发太慢了。战争对武器提出了新的要求：要半自动步枪。半自动步枪就是扣一次扳机打一发子弹，枪械自动拉动枪栓完成子弹退膛。也有另一种需求，就是全自动的需求，即扣一下扳机，打出一堆子弹的机构。
对于半自动的需求，英国的李恩菲尔德步枪就开发出了一种可以自动上膛的Howell半自动版步枪，然而这种半自动步枪非常简陋。Howell步枪在枪膛前部开了一个小洞，让燃烧的火药气体外溢出一部分，推动活塞向后运动，而活塞的末端就连接着枪栓的手柄。这种导气式的系统由美国的大卫 马歇尔 威廉姆斯发明。
Howell版本的李恩菲尔德，半自动传动机构全部外露
然而这种设计给了枪械设计师一种新的思路，即让火药燃气通过导气槽推动活塞或者直接推动枪栓向后运动完成退膛。
同时半自动枪械也出现了一种自由枪机的设计。即枪机并没有硬性闭锁。而是通过复进弹簧或者枪械组件间的摩擦力延迟枪膛开放的时间，防止火药燃气外泄。例如FN M1900手枪。
对于全自动的需求，英国的马克沁爵士在1884年发明了马克沁机枪。这种机枪使用后坐力让枪栓向后运动，拉动子弹壳退膛。这种机枪第一次使用了弹链供弹，水冷枪管，使用肘节式机构，利用火药燃气的后坐力实现开锁，抛壳，送单，闭锁的全自动发射子弹的过程。
Howell，FN M1900和马克沁的设计表现了枪械自动发射机构的三个方向，1导气式，2自由枪机式，3后坐力式。这三种自动发射机构影响了直到今天为止所有的枪械，同样，至今的所有枪械的设计上的进步也都是对这三种自动发射机构的改进。
到此为止，人类的战争梦想在枪械上的设计已经到了暂停的时候。因为枪械填装的火药有限，即便再改进发射距离也是有限的。同样的，大炮无论设计如何，其火药装填量和炮管长度都受到客观物理条件的限制，例如炮管太长容易断裂或头重脚轻，火药装填太多容易炸膛等。所以人类的战争梦想将延伸到更大的武器-导弹和原子弹，氢弹上。枪械实际上已经将近100年没有发射机构创新上的实质性进展。例如今天的HK 416步枪，依旧是导气式和转栓式的枪机。而将100余年前的Gewehr 98步枪，或者M1911手枪放到今天，其依旧是性能比较优良的枪械。只不过二战之前的步枪都有穿透力过剩的缺点（指子弹穿透人体后还能飞行很长的路程），但是这就是弹药设计上的另一个话题了。