明长城主体结构介绍
1，明长城有多长？
明长城防线主体究竟有多长呢？8851公里的长度对于那些数字不敏感的同学来讲，毕竟显得过于抽象。如果我们能从感官上直接把握这条防线的长度，那么，对了解明代长城的防御策略就会比单纯的理论分析来得更形象，更具体，也更深入。
北京到澳大利亚悉尼的直线距离
从上面这张由谷歌地球测绘得出的数据可以看出，如果把明代长城防线拉直的话，其长度约等于从北京到澳大利亚悉尼市的直线距离。按照古代一般行军速度每小时4公里计算的话，沿整个长城防线走上一趟需要92天，前提是不吃不喝不休息。
2，明长城的建造形制
明长城的主墙体又是如何建造的呢？如果按人工参与程度进行划分的话，大致可以分为以下三种：人工建造、半人工改造及自然天险。在人工建造中，又分为砖墙砌体、石墙筑体、实土夯体这三大类。这三类建造方式又往往混合使用，如辽宁省绥中县锥子山的部分明长城，它的外侧为石墙筑体，内侧为实土夯体。在临近河岸或靠近森林地带的城墙，则多用柞木混合泥土构建而成。在甘陕一带，由于降雨量稀少，加之烧制青砖的资源不够，则往往就地取材，选用黄土直接夯制墙体。在临近京师或重要关隘地段，明长城则多以砖砌为主。如下图所示：
典型明城墙的建筑方式
半人工建造的明长城防线，主要是利用山体自身的险要条件，加上人工改建而形成的防御工事。这种防御工事兼具了经济性和实用性。另外还有自然天险，如高山，大河，湖泊等天然形成的障碍，它们同样限制或滞缓了敌军的进军线路，在这些地段，明朝人往往只需要在周边简单地设置一些零星哨所或烽燧台即可。
劈山墙
明长城总长度为8851.8ｋｍ，其中人工墙体为6259.6ｋｍ，天然段（含半人工改造）2232.5ｋｍ，壕堑359.7ｋｍ。云南师范大学物理与电子信息学院的邓蒙和杨为民在《明长城的重力势能与做功》一文中，用物理学方法对修建整个明长城消耗的人力进行了计算，得出的结果是，假设有1000个人（青壮劳动力）参与修筑明长城主墙体，那这些人至少要花100年的时间才可以全部完成该项工程，约合2.88亿个工时。如果加上建筑材料的加工、运输及后期维护，还有辅助施工的各项人力，整个明长城主体建造所需要耗费的工时将达到12亿以上。
3，明长城的其他战术设施
尽管修建明长城的主墙体所消耗的人力已经是一个天文数字，但相比修建附着于墙体或分布在周边的战术设施来说，这样的消耗只能算是九牛一毛。明代长城大体由垣（主墙体）、堑、台、空、关等相关建筑共同组成，我下面就针对堑、台、空、关这四种战术设施，为大家做一个系统的介绍，让大家对明长城防线的战术设计有一个初步印象。
堑，顾名思义就是指墙体前面人工开挖的深沟。这种战术设施大多分布在明长城的夯土墙体区域。明朝人把挖深沟取出的土再拿来夯筑城墙，一方面解决了废土的处理问题，同样也节省了城墙材料的运输问题。可以说是一举两得。为了进一步提高墙体的防御性能，明朝人往往会在深沟内灌满水。但这种做法有利也有弊，虽然灌水的深沟让敌方的步兵和骑兵难以靠近，但由于水的侵蚀作用，墙体下部往往会过早的塌陷，后期维护成本很高。
左边为明代遗存，右为示意图
台，大体可分为烽火台和敌台两种。烽火台以传递信号为主，敌台以作战为主。烽火台又分四种，一种在长城外，也就是敌前瞭望台。它的作用就是提前预警敌人的动向，并以燃烟鸣炮作为信号来通知后方。执行这一任务的士兵有着严格的出身要求，这些军丁必须已经结婚且有子女，而且还要乡里做保。除此之外，这些军丁的心理素质和反应能力都必须优于一般士兵。在面对不同的敌情时，这些军丁需要迅速掌握敌人的数量，军种和行动路线，并释放不同的硝烟炮鸣数量来通知后方。明成化二年（1466）严边堠之令规定：敌1～100人，举放1烽1炮，500人2烽2炮，千人以上3烽3炮，5千人以上4烽4炮，万人以上5烽5炮。
烽燧传递方式
除了前敌瞭望台之外，长城墙体以及后方同样设置了类似的接火台。它们主要起到传递信号的作用。还有一种台叫做路台，一般分布在驿道上，当前敌形势发生变化或后方指挥中心作出战术调整时，路台起到信号中转的作用。除了传递信号的台之外，以作战为主的台我们称之为敌台。敌台按布置的位置可以划分为三类，分布在城墙外的叫烽火台，紧贴城墙的称之为墙台，横穿墙台的称之敌台。这些作战台设有多个射击孔、擂石孔，居高临下与城墙形成密集的火力网，对敌人造成较大的杀伤。
敌台火力方向示意图
空，指长城本体在其与交通要道的交汇处，一般设于自然地势断开的部分。根据断开处的地形，山川要隘处称“山口空”，河谷控扼处称“河口空”，交通驿道沿线则称“路口空。如果这些断开处的战略地位很重要，往往会在此处设立关城加强防御，对于一般的断开区域，则往往只设一些简单的军事防御设施加以监控防护。如下图所示：
空的示意图
正如上面所说，在一些重要的长城断开处，明朝人会修建关城加以重点把守。这就是所谓的“关”。长城沿线的关城是出入的重要咽喉通道，多派重兵把守，关上一般统一修筑城楼和箭楼。关城的建筑材料多以条石或青砖砌筑而成，极为坚固。在冷兵器时代，攻下一座关城的所要付出的代价是十分惨重的。因此，明长城的“关”几乎都是兵家必争之地。控制一座关城，往往能左右整个战场的形势。
关城复原图
