高射炮
20世纪80年代以来，各国研制并开始列装与防空导弹结合于一体的防空系统堪称现代防空兵器的重要发展趋势。现代战争证明，是现代防空武器系统的重要组成部分，在地对空导弹已成为地面防空主力的今天，在抗击低空目标中仍将发挥重要作用。所以，进入21世纪之后，的种类和型号也越来越多，各种新型开始登上战争的舞台，如电磁、激光、隐身、火箭和智能。
是从地面对空中目标射击的火炮。它通常具有炮身长，初速大，射界大，射速快，射击精度高等特点。二战以来的高射火炮多数配有火控系统，能自动跟踪和瞄准目标。也可用于对地面或水上目标射击。
按运动方式分为牵引式和自行式。按口径分为小口径、中口径和大口径。口径小于60毫米的为小口径，60～100毫米的为中口径，超过100毫米的为大口径。小口径有的弹丸配用触发引信，靠直接命中毁伤目标；有的配用近炸引信，靠弹丸破片毁伤目标。大、中口径的弹丸配用时间引信和近炸引信，靠弹丸破片毁伤目标。20世纪60年代以后，有些国家用地空导弹逐步取代了大、中口径。但由于地空导弹在低空存在射击死区，小口径仍获得发展。
虽然独立的步兵武器或高射火炮也能参与防空作战，但是由于观瞄系统不适合打击高速，远距离，不规则移动的目标，对地攻击的强击机通常受装甲保护等因素，在现代战场上一般不采用单门防空系统反击空中目标，而是将高射火炮同其他技术装备配套，组成系统。
现代化的系统能在全天候条件下连续测定目标坐标，计算射击诸元，使火炮自动瞄准和射击。自行系统由装于同一车体内的炮瞄雷达、光电跟踪和测距装置、火控计算机以及火炮构成。牵引系统一般由炮瞄雷达、高炮射击指挥仪、电源机组和多门构成。
在对空作战中，系统的炮瞄雷达根据目标指示雷达提供的目标信息，搜索、识别和跟踪目标，测量出目标坐标(目标的斜距离、方位角和高低角)，并将其不断地传给高炮射击指挥仪。指挥仪根据目坐标和有关参数决定对目标射击的提前点位置，算出射击诸元（提前方位角、射角和引信值），并将其不断地传送给火炮随动装置。随动装置根据射角和方位角诸元驱动火炮，使炮身处于发射位置，以便进行射击。大、中口径的随动装置还控制引信测合机装定引信分划，使引信适时起爆弹丸毁伤目标。
第一次世界大战中，使用了光学测距机、听音机、探照灯等配合对空作战。20世纪30年代，采用机械模拟式指挥仪计算射击诸元，用电缆同时向各炮传送射击诸元，缩短了传送时间，提高了射击精度。第二次世界大战期间，以炮瞄雷达、机电指挥仪和火炮组成的系统能在全天候条件下测定目标坐标，并提高了精度。火炮上增加了随动装置，能自动瞄准，消除了人工操作的误差，提高了瞄准速度。20世纪60年代以来，出现了自行系统，有的系统采用了红外、电视跟踪和激光测距，配合雷达对目标实施观测，并配用多功能的数字式火控计算机，使求取射击诸元的速度和精度进一步提高，抗干扰能力进一步增强，反应时间进一步缩短。
19世纪下半叶，西欧战争此起彼伏。1870年普法战争爆发，9月，普鲁士派重兵包围了法国首都巴黎，切断了它同外界的地面联系。
法国政府为了突破重围，决定派人乘气球飞出城区，同城外联系。10月初，内政部长甘必达乘坐载人气球，飞越普军防线，在都尔市进行宣传和鼓动，很快组织了新的作战部队，并通过气球不断与巴黎政府保持联系。普军发现这一情况后，立即研究对策，决定首先击毁这些人的气球。普军总参谋长毛奇下令，研制专打气球的火炮，以切断巴黎与都尔之间的联系。
不久，这种打气球的炮就制造出来了。它是由加农炮改装的，口径为37毫米，装在可以移动的四轮车上。为了追踪射击飘行的气球，由几个普军士兵操作火炮，改变炮位和射击方向，打下了不少气球，并由此得名“气球炮”（Ballon·abwerhr·Kanonen，BaK）。它就是的雏形。
二十世纪初期
二十世纪初期，随着气球越来越广泛地应用在战争之中，多数军火公司提出了关于专门的高射武器和弹药的主张，当时提出的弹药种类包括高爆弹，燃烧弹，榴霰弹，杆状破片弹，链状破片弹等；引信包括碰炸和定时等种类。
1906年，德国爱哈尔特军火公司（莱茵军火公司的前身）根据飞机和飞艇的特点，改进了原来的气球炮装置，制成专门用来射击飞机和飞艇的火炮。这标志着世界上第一门正式问世。设计师将火炮装在汽车上，并采用了与现代舰炮相似的防护装甲。这门火炮口径为50毫米，炮管长约1.5米，发射榴弹的初速可达每秒572米，最大射高为4200米。
两年之后，德国又制成一门性能更优越的。这门炮的口径为65毫米，炮管长约2.3米，为口径的35倍。发射榴弹时初速提高到每秒620米，最大射程可达5200米，而且高低射界和方向射界也都相应扩大了。这门炮已开始使用门式炮架并利用控制手轮调整高低射界。采用这些改进措施后，火炮的机动性能有了较大提高。
继上述两种问世之后，1914年德国还制成了77毫米。1915年，俄国研制成76毫米，它是一种防空加农炮，也可用来射击地面或水面上的目标。与此同时英国皇家海军采用了3英寸和4英寸速射（QF）高炮和维克斯37mm“砰砰炮”。
美国军队最早采用的是由唐宁将军（AdmiralTwining）于1911年设计的1磅（37mm）火炮。其设计后来演变成了美军的3“/23舰炮。
在这一时期，法国、意大利等欧洲工业发达国家也制成了。
在早期制成的中，性能最好的是德国1914年制造的77毫米。其突出特点是在四轮炮架上装有简单炮盘。这种炮盘在行军时可以折叠起来，用马或车辆牵引；作战时，打开炮盘，支起炮身即可对空射击。炮盘的使用既便于火炮转移阵地，又缩短了由行军转到作战状态的时间。由于它采用控制手轮调整身管进行瞄准，而且首次采用炮盘，因而射击命中率较高。
第一次世界大战爆发初期，法国在两架双翼飞机上装上了炮弹，用它代替炸弹轰炸德国军队的飞机库。接着，英国的飞机于1914年11月又轰炸了德国飞艇库，德国损失惨重。
由于飞机特殊的优势，一些地面使用的武器弹药如炮弹、手榴弹、机枪、步枪，甚至手枪等，都相继成了“航空武器”，被装备在飞机上，用来攻击地面上的目标。
随后不久，飞机上便装备了专用火炮和炸弹。
1912年，土耳其陆军用步枪击落了一架奥匈帝国的军机。这是人类历史上第一次用地面火力击落固定翼飞机的战例。
1915年9月30日，塞尔维亚陆军士兵首次用一门缴获并改装过的土耳其加农炮击落了轰炸克拉库耶伐次市的一架敌军轰炸机。虽然这门火炮不是专用的，但这是有史以来第一个由地面火炮火力击落固定翼飞机的记录。
面对空中威胁，各国开始积极研制新的。着重改进了的瞄准装置，使其射击精度有了很大提高。一战前期，用射落一架飞机平均耗弹量为11585发，到一战后期，耗弹量已降为5000发。
在此之中，英国是最早意识到专用高射火炮重要性的国家。早在一战爆发之前的1914年，《纽约时报》就刊载了英国政府关于“在不列颠列岛沿岸建造防空炮塔，每个炮塔配置两门专门设计的高射火炮”的相关文章。1914年，英国皇家海军预备役部队（RNVR）装备了“砰砰炮”和探照灯，作为港口防空力量，而英国皇家炮兵营（RGA）负责野战防空。
这一时期的高射火炮主要是改装自中小口径的野战加农炮。法国和俄国都采用改装了简易防空炮架的75mm和76.2mm火炮。这种简易改装对飞艇和气球的命中率尚可，但对固定翼飞机几乎无效，因为这类改装的火炮普遍缺乏测量目标距离，高度，速度等诸元参数的火控系统，操作手对防空作战缺乏经验和概念等因素，手动设置的定时引信通常不能有效地在目标附近爆炸。
当时的弹药也有不足。高爆弹和榴霰弹的定时引信主要是药盘定时和机械定时两种工作模式，其中前者在射向高空时由于空中大气稀薄，燃烧速度变慢，导致弹药不能在预定时间和位置爆炸。为了更好地打击用氢气灌装的齐柏林飞艇，英国人发明了燃烧弹。同时英国人发明了曳光弹用于夜间射击。
在观瞄系统方面，英国Barr&Stroud公司首先推出了结合2m合像式光学测距仪和测角装置的UB2测距/测高两用装置（HRF），后来这一装置与引信装定机构结合，成为了测高/引信两用装置（HFI）。为了计算射击前置角，英国和法国都采用了跟踪和计速装置。其中法国人采用的Brocq射击指挥仪是电子系统，操作手输入目标的高度，追踪结果直接显示在火炮上；英国人采用的Wilson-Dalby系统采用两台跟踪装置和机械计速仪，操作手输入测高仪读出的引信长度，计算结果显示在仪器上，需要汇报给火炮操作手。
两战之间
第一次世界大战向世人展示了飞机在战争中的重要性。高射武器在四年战争中受到了检验，经受过早期战略空袭的国家，包括英国，从中总结了许多经验教训。1925年发行的《高射火炮射击术》中总结了大口径高射火炮的五条技术要点：
装备高爆弹药，采用机械时间引信，具有先进的气动外形。
通过自动装弹等手段提高射速
通过长基线光学测距仪精确测量目标距离
中央火控系统，包括测速装置和必要的修正
精确的声学测量设备以便指引探照灯装置和规划弹幕射击
与此同时，英国军队采用了维克斯公司设计的1型高炮指挥仪。这是一种模拟计算机，能将输入的高度信息和通过目视追踪测得的速度信息换算成引信高度和方位角，并且通过表针式机构将方位角显示在炮位上。炮手通过“手摇对针”方式操作火炮瞄准目标。UB2型测高仪也逐渐被更精确的7m/10m测高装置取代。[2]
法国，德国等其他国家也在这一时期推出了新的高射火炮和火控系统的设计，但是由于正值战后重建时期，军事预算紧张，且飞机在结构和作战性能上都没有出现大的变化，高射火炮发展总体比较缓慢，主要的工作在于改装和升级已有的。
从30年代开始，八个国家发展了雷达设备。到二战之前，雷达的精度已经超过了声学对空搜索设备，从而导致后者被淘汰。
凡尔赛条约禁止德国持有高射武器，克虏伯兵工厂研究的人员转移到了瑞典的博福斯兵工厂。1933年，博福斯兵工厂发明了Fk1888毫米。
苏联在30年代末采用了76mmM1931和85mmM1938。
大口径主要用于对高空大型目标的防御，而直到三十年代中期，低空近迫攻击的小型飞机才进入军队的考虑。1935年英军的一项测试显示，最适合用来攻击这类低空小型飞机的弹药是装备了碰炸引信的2磅（40mm）高爆弹。为此英国军方获得了博福斯40mm的生产授权，同时采用了双管维克斯2磅炮。与此同时英军还装备了3型对空指挥仪（Kerrison指挥仪）。二战之前，博福斯公司的40mm还被其它十七个国家采用，直到今天其改进型已装备了98个国家和地区。
第二次世界大战
从30年代开始，日本、德国为了对外扩张侵略，加紧扩军备战，进而加速了飞机制造业和军火工业的发展。到第二次世界大战结束前这一时期，飞机无论是结构还是性能都发生了质的变化。原来采用的木、布等软质结构材料已被高强度的合金材料所代替；飞行速度比原来提高了一倍，达到每小时500千米左右；飞机的飞行高度普遍达到8～10千米。
与此同时，也毫不示弱，其作战性能得到了很大提高。在这一时期，在结构和性能方面有这样几个突出的变化：首先，采用了长炮管，借以提高初速和射高。有的小口径的炮管长度已达到口径的70倍，初速达到每秒1000米左右，比原来提高近50%。中口径的射高达到10千米以上，是原来的3～4倍。其次，配备了先进的射击瞄准装置，提高了的命中率。再次，在小口径上配备了装填和复进等装置，大、中口径则采用了机械输弹设备，提高了的射速。另外，大部分都采用了自动化程度非常高的火控系统，全面提高了的作战能力。