第三，修台护铳（chònɡ），布设大炮。袁崇焕在宁远城上，实施“以台护铳，以铳护城，以城护民”的部署。他在宁远城设置红夷大炮（红衣大炮）即西洋大炮。红夷大炮为葡萄牙制造的早期加农炮，具有炮身长、管壁厚、射程远、威力大的特点，是击杀密集骑兵的强力火炮。先是从澳门先后购进红夷大炮4门、又购进26门，共30门，其中留都城18门、炸毁1门、解往山海11门。敌兵逼临，袁崇焕采用茅元仪、王喇嘛等建议，将西洋大炮11门入城，制作炮车，挽设城上，备足弹药，训练炮手。由在京营中受过葡萄牙人训练的孙元化、彭簪古等官员，培训炮手，加以使用。这11门西洋大炮架设在宁远城上，成为袁崇焕凭城用炮退敌的最新式的强大武器。
宁远城（今兴城）东门
第四，坚壁清野，严防奸细。袁崇焕令尽焚城外房舍、积刍，转移城厢商民入城，转运粮料藏觉华岛。又以同知程维楧率员稽查奸细，“纵街民搜奸细，片时而尽”；派诸生巡守街巷路口。在宁远城中，没有“叛夷”，也没有奸细。先是，在辽东的诸城——抚顺、清河、开原、铁岭、沈阳、辽阳、广宁，都是由于“内应外合”才失陷的。而“宁远独无夺门之叛民，内应之奸细”。
第五，兵民联防，送食运弹。袁崇焕令通判金启倧按城四隅，编派民夫，供给守城将士饮食。又派卫官裴国珍带领城内商民，运矢石，送弹药。在宁远城的防卫过程中，袁崇焕能军民一体，相互合作，同命运，共生死，整个宁远军民同心同力，共同守卫宁远城、抗御后金进犯。
第六，整肃军纪，以静待动。袁崇焕严明军纪，派官员巡视全城，命对官兵乱自行动和城上兵下城者即杀。官兵上下，一心守城，“以必一之法，则心无不一，此则崇焕励将士死守之法。其所以完城者，亦在此”。他又从后金细作处，获取谍报。一切准备就绪之后，偃旗息鼓，以静待敌。
第七，重金赏勇，鼓励士气。他一向重视对官兵的奖赏，特别在战况紧急之时，命取库银11100余两，放在城上。袁崇焕宣布：官兵有能中敌与不避艰险者，即时赏银一锭，奖励勇敢退敌者。
第八，防止逃兵，预先布置。他下令前屯守将赵率教、山海关守将杨麒，凡是宁远有兵将逃向前屯、山海关，抓住斩首，以肃军纪。当时，山海关由辽东经略高第镇守，山海关总兵杨麒也是不归他管。他的职权本来只能管到宁远和前屯。军情紧急，他就越权。
袁崇焕在紧张而有序地防御宁远，天命汗则在驱骑急驰而整肃地奔向宁远——一场大战迫在眉睫。
第三部分宁远告捷（1）
努尔哈赤统率八旗军西渡辽河之后，长驱直前，指向四虚无援的孤城宁远。
正月二十二日，袁崇焕守城部署刚刚就绪。他与几个幕僚至鼓楼，同朝鲜使臣翻译韩瑗等谈古论今，镇静如常。他先令兵民“偃旗息鼓待之，城中若无人”，静待后金兵近城池。
二十三日，八旗军穿过宁远城东五里处的首山与螺峰山（窟窿山）之间隘口，兵薄宁远城郊。努尔哈赤命离城五里，横截山海大路，安营布阵，并在城北扎设统帅大营。努尔哈赤在发起攻城之前，释放被虏汉人回宁远城，传汗旨，劝投降；但遭到袁崇焕的严辞拒绝。《清太祖武皇帝实录》记载：
放捉获汉人，入宁远往告:“吾以二十万兵攻此城，破之必矣！尔众官若降，即封以高爵。”宁远道袁崇焕答曰:“汗何故遽加兵耶?宁、锦二城，乃汗所弃之地，吾恢复之，义当死守，岂有降理！乃谓来兵二十万，虚也，吾已知十三万，岂其以尔为寡乎！”
袁崇焕断然拒绝努尔哈赤诱降之后，命家人罗立等向城北后金军大营，施放西洋大炮，“遂一炮歼虏数百”。后金军不敢留此驻营，将大营移到城西。努尔哈赤见袁崇焕既拒不投明军铁头盔
降，又发炮轰击大营，命准备战具，次日再攻城。
二十四日。后金兵推楯车，运钩梯，步骑蜂拥进攻，万矢齐射城上。在城堞上，箭镞如雨注，悬牌似猬皮。明军凭坚城护卫，既不怕城下骑兵猛冲，又能够躲避箭矢射击。后金集中兵力，攻打城西南角。左辅领兵坚守，祖大寿率军应援。明军用矢石、铁铳和西洋大炮下击。后金兵死伤累累，又移攻南城。后金军在城门角两台间火力薄弱处凿城。守城军“则门角两台，攒对横击”。明军以城护炮，以炮卫城。都司佥书彭簪古指挥东、北二面大炮，罗立指挥西、南二面大炮，“从城上击，周而不停，每炮所中，糜烂可数里”。后金兵顶着炮火，用楯车撞城；冒着严寒，用大斧凿城。明军发矢镞，掷礌石，飞火球，投药罐；后金兵前仆明军作战时使用的石雷后继，冒死不退，前锋挖凿冻土城，凿开高二丈余的大洞三四处，宁远城受到严重威胁。袁崇焕在严重危急关头，身先士卒，不幸负伤，“自裂战袍，裹左伤处，战益力；将卒愧，厉奋争先，相翼蔽城”。在城危之时，袁崇焕命官兵用芦花、棉被装裹火药，号“万人敌”；又以“缚柴烧油，并搀火药，用铁绳系下烧之”；并选50名健丁缒下，用棉花火药等物烧杀挖城墙的后金兵勇士——“火星所及，无不糜烂”。据明方塘报记载：“贼遂凿城高二丈余者三四处，于是火毬（qiú）、火把争乱发下，更以铁索垂火烧之，牌始焚，穴城之人始毙，贼稍却。而金通判手放大炮，竟以此殒。城下贼尸堆积。”这一天，后金军攻城，自清晨至深夜，尸积城下，几乎陷城。
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