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后金的火炮威力并不大，但还是有不少炮弹轰击到奉集堡的城墙，虽然打不到城头，那种撞击炸裂的轰鸣声对士卒的心理也是很大的干扰。总兵陈策急忙命令士卒准备好木头石块来修筑城墙。
这个时代的火药燃烧都会有很大的黑烟，弄得城头的守军视线都被浓浓的黑烟挡住了。就在城头上的明军被黑烟弄得心烦意乱之时，炮声停了，后金的云梯悄悄地搭上城墙。少部分八旗前锋爬上了城头与守城明军激战，戚金忙命令手下丢掉鲁密铳换上长刀和藤牌与敌军近身血战。
原来皇太极用大炮轰城墙，并不只是为了击破城墙，而是用火炮的黑烟来遮挡明军的视线，然后计算好发炮的时间，士卒们先走，大炮后开。等到炮弹爆炸以后，八旗先锋离城墙只有三十丈的距离，满洲兵一个冲刺，迅速登上城头。
总兵陈策急忙命令士卒登上城楼支援戚家军，其余的士卒刚登上城楼，又听得城墙重重的轰击声。原来冲刺的不只是满洲兵，满洲缴获的火炮也在冲锋，冲锋到更近的位置继续炮击。这些炮质量实在是太差了，当场又炸膛了三门，皇太极的心在流血。好不容易缴获的十几门炮，炸膛了五门炮。但是近距离的攻击仍然对城墙造成了巨大的损坏。
戚金将军今年已经六十五岁了，在古代人里面可算是高寿了，虽然年老，身体依旧勇猛。他从小就跟他的叔叔戚继光练兵习武，可以说是有一身杀敌的好技艺。戚金手持钢刀，左劈右砍，推到了一座云梯。
八旗兵知道现在是攻城的好时机，像潮水一样向城头涌来。戚家军大都受过严格的训练，又善于配合作战，面对身穿重甲数量处于劣势的鞑子作战可以说是游刃有余。反倒是其余士卒面对这些八旗劲旅，以多对少反而被像割韭菜一样丢掉了头颅。
这场仗打了一个多时辰，戚金所部终于将八旗兵赶下城头，重新架设起三段射击序列。天色已晚皇太极眼见攻城无望只好鸣金收兵。
第二次攻城大战，明军死伤两千余人，八旗先锋死伤两千多，皇太极的火炮基本上都报废了。接下来的几天，八旗只能采取硬攻的办法。后金兵付出了更大的损伤，明军因为早有准备没有出现过第二次守城大战的伤亡数字。
皇太极被努尔哈赤换下，天命汗的年轻侄子济尔哈朗上阵。这位年轻的满洲将领甚至登上了城头，但仍被戚金杀退。八旗军围攻奉集堡七天，现在明军守城的士卒还有一万三千人能奋力作战，八旗军则是损伤八千有余。
熊廷弼对后金的主要对策是防御。防御的特点是什么？是抵御进攻。防御的特征又是什么？是等待进攻。
防御是一种较强的但带有消极的目的的作战形式，只有军队力量强大到足已达成积极的目的时，熊廷弼才会放弃防御，选择大规模的野战进攻平定辽东。
熊廷弼已经知道奉集堡被围攻，但是他严令明军各部不许出城野战
，他也不会派兵去救援。奉集堡储存了大量的粮草和武器足够使用三个月之久。如果奉集堡的两万军队不能守住城池，他们就会全部战死，成为大明的忠勇烈士。
努尔哈赤自认为八旗军是：气驰星电，威振霾风。月明山海关头，云黯长白山下。满眼旌旗，动金笳而出发；腰横弓箭，控铁骑以长征。没想到被一座小小的要塞挡住了进军中原的雄图霸业。
皇太极倒建议父汗不如让大军直接越过奉集堡攻打沈阳，由他率领五千骑兵留下看守这座城池。这是范文程给皇太极出的计策，沈阳有范文程的兄长做接应，容易里应外合。皇太极一直努力学习汉人的历史文化知识，满腹经纶而又经世致用的范文程得到了他的器重。
天命汗接受了这个建议，皇太极在奉集堡附近驻守，八旗大军浩浩荡荡的前往沈阳。
熊廷弼的辽东总督府就设置在沈阳，他写信给皇上称前线是固若金汤。
既然皇帝要死保沈阳，熊总督和他手下最勇敢的战将贺世贤镇守在这里，这里有两万五千精兵和五门红夷大炮。沈阳是在熊廷弼在辽东战略部署里唯一能自由调动兵力的城池。
沈阳，得名于渤海所设的沈州，元时叫沈阳路，明朝改为沈阳中卫。洪武二十一年指挥闵忠对旧城进行了重新修筑，城周围九里一十余步，和辽阳相比，只有后者的一半大。它领有左、中、右、前、后五千户所，后又增设汎河、蒲河两千户所。抚顺千户所也在管辖之内。明代的沈阳卫具有重要的战略地位，实为辽东城的藩蔽。
八旗大军在国汗努尔哈赤的亲自率领下，诸贝勒各统所部，浩浩荡荡，带着攻城的木板、云梯、战车等，从东向西，顺浑河而下，水陆并进。
天启元年，二月二十四日早晨，大军到达沈阳。他们在城东七里处的浑河北岸用木板作营寨，就地驻守。
在此之前，明军士卒已经望见后金攻来并点燃了烽火。沈阳城内的人民在天黑以后也知道后金攻城的大军已经兵临城下。熊廷弼也得到了哨探的报告，奉集堡没有被鞑子攻陷。
沈阳城外布置的壕沟陷阱极多，即使是最锐不可当的后金兵也不敢贸然发起进攻。努尔哈赤派他的第五子莽古尔泰掠夺浑河以南的地方。
莽古尔泰是正蓝旗旗主贝勒，与大贝勒代善、二贝勒阿敏、四贝勒皇太极，合称四大贝勒，是后金政权的核心人物之一。
鞑子掠夺这种事情，熊廷弼早有预料，他把大量的百姓转移到暂时安全的后方，让莽古尔泰扑了一个大空，毫无所得的回去向父汗报告。
努尔哈赤派遣少量骑兵到沈阳城下骂阵，被贺世贤的部下尤世功的家丁军队击退。贺世贤这个人勇猛有余、谋略不足，他竟然想率领三千骑兵出城与八旗军野战，还说要把他们杀个干净。幸好现在在沈阳城中说了算的不是贺总兵，说了算的是熊总
督。熊廷弼把贺世贤狠狠地臭骂了一顿。
“贺世贤，你是猪脑子么，这明明是鞑子的诱敌之计，你要害死我们全城的人吗？”熊廷弼是一个身高两米的壮汉，他发起火来的威势连久经沙场的将军都觉得害怕。
“总督大人啊，你看这些鞑子骑兵不是轻易地就被我的副将尤世功击退了吗，鞑子没有那么厉害啊！总督大人你不必担心。”
“鞑子不厉害？鞑子弱？鞑子的前锋代善带着一千五百骑兵一个时辰就打没了李秉诚总兵的三千宣大铁骑。你也是在边防历练出来的将领，连最基本对敌的估计都不会吗？”
“末将知错了，末将确实是太冲动了。”贺世贤仔细琢磨了一下，小声谢罪道。
满洲兵又派少量轻骑来骂阵，明军连理都不理。努尔哈赤左等右等都没有人出城，他气得破口大骂熊蛮子。没办法了，八旗铁骑只能采取强攻。
沈阳城和奉集堡不一样，奉集堡说是座城池，其实只是一座要塞，只有一面能进攻，能一次投入攻城的兵力很小，所谓一夫当关万夫莫开就是指奉集堡；沈阳则不一样，城池比较大，努尔哈赤可以让他的六万大军一次性投入进去来攻城。但是努尔哈赤做梦也没想到沈阳城头的红夷大炮会如此厉害。
城中的火器专家孙元化登上沈阳城头，他是负责训练炮手的教官，同时他也是炮手的一员。
这个时代的人会对自己不了解的事物非常敬畏。大战开始前，不少将士在红夷大炮前方插一炷香、洒一碗酒，就好像供奉神明一样供奉红夷大炮，他们祈祷身为神仙的红夷大炮在作战时大显神威助全军取得胜利。
可是身为火器专家的孙元化知道这只是一门炮而已，他驱散了祈祷的将士，让他们回到自己的岗位上待命，同时孙元化给红夷大炮上火药，准备向潮水一样涌来的鞑子开炮。
后金的战鼓被重重地擂响，努尔哈赤先派盾牌车推进到沈阳城下壕沟的位置，楯车可以挡住火炮的攻击，在盾牌车的防护下，八旗兵可以用土把壕沟填满，这样大军就能直接冲到城下搭云梯。努尔哈赤的幻想被红夷大炮打碎了，后金的楯车被红夷大炮的炮弹打得粉碎，被粉碎的不只是楯车还有周围的满洲兵。
红夷大炮长两丈有余，重达三千斤，在这个时代，是世界上威力最大射程最远的火炮。
当后金兵冲到射程以内，城头上的十门红夷大炮一起开火。炮声震地，烟雾腾天，枪弹炮子，横空飞坠，八旗全军哗躁、队伍大乱。
在前锋督战的莽古尔泰怒极，喝令：“喧哗者斩！”士卒仓促之下，来不及听号令，炮弹破空飞坠，猛如雷霆。中者死，着者伤，洞肋折肢，垒垒相望。短时之间，后金死伤数百，楯车全部被击毁。努尔哈赤坐不住了，天命汗命令鸣金收兵，八旗将士慌忙奔走，人不及甲，马不及鞍，狼狈的不可言喻。