·兵志》等史书记载，自开宝三年至咸平五年(970～1002),兵部令史冯继升、神卫水军队长唐福、冀州团练使石普等人，先后向朝廷进献火箭、火球、火蒺藜等燃烧性火器。《武经总要》中记载着这些火器的制造和使用方法，并列出3种火药配方,这些配方是世界上最早以火药命名并用于军事的配方。这些火器，在北宋时期的战争中经常使用。如靖康元年(1126)，宋军在丞相李纲指挥下，使用火箭、霹雳球同其他冷兵器相结合,打退了金军对汴京(今河南省开封)的进攻。之后,金军也学会了制造和使用火器的技术，攻占了汴京城。北宋时期火器的制造已初具规模，在汴京设有广备攻城作，工匠5000余人，下辖10作，其中就有火药作和专门制造火器的火作。元丰七年(1084)二月，从汴京一次调发煦州、河州驻军的火器，就有神臂弓火箭10万支，火药弓箭2万支，火药火球箭2000支，火弹2000枚之多。
火枪的出现和演变，表明火器的又一方面的进步。最早见于史书记载的火枪，是南宋绍兴二年(1132)陈规守德安（今湖北安陆）时使用的长竹杆火枪，以竹为筒，内装火药，临阵点燃，喷射火焰，焚毁了敌人的攻城器械“天桥”。这是最早的管形喷射火器，它能使点燃的火药定向集中喷射火焰。这种技术以后又有了发展。南宋绍定五年(1232)，蒙古军进攻金南京时，守城金军使用的飞火枪，将纸制的火药筒绑缚在矛柄上，近战中既可喷火伤人，又能格斗拼刺。虽然是“飞火”，但在火药中还掺杂着铁滓、磁末等，与火焰同时喷出，也能起一定的杀伤作用。南宋开庆元年(1259)，又进一步创制出最早的管形射击火器──突火枪，以巨竹为枪筒，内安子窠（弹丸），用火药发射。这是经过一个多世纪的长期探索，终于在用人力发射的弓箭和球之后，人类第一次用化学能发射弹丸的成功尝试，也是早期火器发展史上重要的一步，为进一步发明金属管形射击火器解决了一个重大技术问题。
铁火球、火枪等火器问世后，很快就在战场上显示出威力，无论是宋军，还是金军、蒙古军，都争相添制。南宋都城临安（今浙江杭州）火器作坊的规模，已远远超过北宋都城汴京的火器作坊；军事重镇江陵府（今湖北江陵），一个月就造一、两千尊铁火球；建康府（今江苏南京）在两年三个月内,就制造和添修3～10斤重的铁火球、火弓箭、火弩箭、霹雳球、突火筒等 6.4万件。蒙古军在攻陷宋、金的城池后，特别注意搜罗工匠，为他们制造火箭、火球、
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