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洪武二十九年三月，金陵圣旨到燕王府。敕命燕王朱棣，选精卒壮马赴大宁、全宁。沿河南北巡视胡兵所在，随宜掩击。燕王遂亲领军燕山三护卫及火器营出兵。这次将会是新形态的火器初战。谁都没有想到会是个什么结果。
大宁北控辽河上游赤峰，东控大凌河流域于营州卫遥相呼应。西接宣府大同，南靠燕山长城喜峰口。战略地位相当重要。元中期大宁路人口接近四十五万，当时辽阳行省总人口才不过六十万。大宁一路占辽阳人口三分之二以上。元末红巾军北伐，至正十八年焚毁上都开平。接连夺取大宁、懿州、辽阳、平壤等地。在此区域反复拉锯，尸横遍野十室九空。经过四十年多次移民修生养息，人口恢复到了二十万左右。重设大宁卫是为了加强北平北面的防御纵深。而大宁卫这是首当其冲。
三万战兵，五万民夫。十五万各式马匹，两万辆大车。浩浩荡荡行军至大宁卫以北彻彻儿山。斥候来报，两百里外发现有北元索林帖木儿部行踪。估计最多两日便可接敌。遂命大军扎营，半晌人喊马叫后。一座硕大的营盘出现在了彻彻儿山脚下。
张璟在大军出征前就命令杂造局制造了大量的紧固件。在扎营的时候可以迅速的把原木连接起来。模块式的箭塔和铁丝网在营寨防御时可以迅速的安装妥当并投入战斗。拒马用铁链连接后，蒙古人惯用的绳套也失去了作用。最狠的是张璟设计了一种猛火柜，用唧筒发射混合了豆油、白磷、酒精的原始汽油。是通过猛火油用原始的低温蒸馏获得的。，用于燃烧是足够的了。添加豆油是为了增加粘稠度。添加白磷完全就是为了增加伤害。加酒精是为了脂化提高爆燃的威力。
还制造了一批简单的抛射机，用以发射爆燃陶罐。陶罐内装三分之二的原始汽油，添加硫磺、硝石、树脂、白磷、酒精等混合物。罐口用蜡封，用特制防水的导火索**蜡封引爆。导火索两头有竹管，一头**蜡封，一头的竹管内有火石碎屑，拉动竹管导火索就被火石碎屑摩擦引燃。抛射机也是模块式的。中间的机巧可以直接拆卸。紧要时拆卸或者破坏机巧就可令到对手无法使用。
杂造局为燕山卫设计了一款专门用于制造陷马坑的器材。古代的陷马坑不是一个坑，而是一条坑。而这个新器材是辆两轮车，一个人即可推动。到位置停下，固定好车辆后。车中间有个装置，是个螺旋打洞杆。推着操纵杆转动就能向下打洞，和后世农村的打孔器一样会带出泥土。一个坑大概一尺左右的直径，深三尺。