与此同时。莱芜钢城的要塞已经建好。外面的大城已开始修建。富铁矿石正在源源不断的从矿里开采出来。炼成生铁。再炼成铁水铸造大炮。或者继续炼成钢打造兵器或盔甲。
火炮的制造方面因为有了卢俊义的指导。少走了不少弯路。直接从宋朝进化到了明朝。
首先要改良火药的配比。硝碳磺比例由原来的60：22：18变为75：15：10。很早之前卢俊义就将阿拉伯数字记数法传授给了所有工匠。包括凌振。大家现在都习惯于用阿拉伯数字来做算术和技术研究。卢俊义的化学知识已经大部分都还给了二十一世纪的老师。让他制造出现代炸药。可谓比登天还难。再说他也不愿冒那么大的风险做北宋的诺贝尔。他只是给那些火药工匠们一些提点。把依稀记的的少许配比告之那些工匠。让他们自己去折腾。
而七成半的硝石、一成的硫磺和一成五的木炭的黑火药在这北宋末年已经足够使用了。至少领先西方七百多年。穿越后的两年内。不管是在卢家矿场里还是在梁山的装备部里。他都挖掘和培养了相当一批有制造火药经验的工匠。这些人一部分是家中有做炮竹生意。有的是曾在大名府或东京的枢密院甲仗库火药局就职过。他们常年跟各种配比的火药打交道。很有经验。给他们增派的学徒们经过了一番严格的培训。也都能胜任制造黑炸药的工作。
有了黑火药后。他又整出了开花弹。
开花弹是爆炸性炮弹的别称。因其爆炸时弹片四射。犹如花朵绽放的名。开花弹源于北宋火器“火球”。外型浑圆。内盛火药。裹以数层厚纸。点燃火药引线“药捻”后用铜炮发射。但“火球”的威力十分有限。原因有三：1、纸制的外壳无法形成弹片杀敌。只有炸和烧两种功能；2、内部的火药硝碳磺比例为60：22：18。爆炸威力大减；3、重量轻。材质薄。射程太近。凌振之前炮轰梁山用的就是“火球”。这种构造的炮弹自然威力有限。卢俊义看了也自然不惧。如今经过卢俊义改良后。威力何止倍增。
卢俊义不是军工院校毕业。也不是军事发烧友。对后世炮弹的结构知道的并不算很清楚。他只好在宋人的基础上做一番他能力范围内的调整。
将所有的火药全换成了爆炸威力在这时最强的黑火药。再将炮弹外壳做成钢制的。炮弹的外形做成流线远射型。而不是原来蠢笨的圆形。再在炮弹的弹体表面做出一个微微凸起的台体。高约两分。直径约寸许。台面中间有一直径约一分半到两分的圆型小孔。在小孔里插上药捻。药捻里采用缓燃火药来引爆弹体。这样的药捻其实就是现代炮弹引信的始祖。
当然药捻式的引信结构既容易哑火也不安全。出的事故多了。逼着卢俊义尽快想起了现代炮弹引信的一些结构。便将炮弹的引信结构重新作了修正。
首先他指导火药工匠们制出了雷汞。做雷汞的各种配料都是现成的：水银、硝酸、干酒精。将汞溶于冷硝酸中。再将此溶液加入到装有干酒精的烧瓶中（自卢俊义制造出玻璃后。各种玻璃器皿如雨后春笋。相继被梁山的工匠们制造出来。有些化学仪器也在卢俊义的要求下制造了出来）。片刻后开始激烈反应生成硝酸汞。并沉淀出结晶。反应终了时。再分2次加入干酒精。硝酸汞跟干酒精再发生化学反应。即可的到雷汞。用布过滤器将雷汞滤出。用水洗除酸即可。将洗过的雷汞收集于玻璃罐中。注满水保存。每100份汞可制的118128份雷汞。这种深棕色晶体干燥时受轻微摩擦、撞击或加热。即可引爆。正可作雷管药帽。使用雷汞装填信管时。须首先从雷汞中滤出水分。然后再进行小心的干燥。
再将雷汞放在铜管里便成了雷管。再在炮弹的前头装上一根带弹簧的针。当弹头击中目标的时候。击针向后行进。引起雷管内雷汞的爆燃。继而引起炮弹内部装填的黑火药的爆炸。当然还辅助作了相应的保险机构。将击针、火帽、雷管、传爆药和保险机构等复合在一起。做成了瞬发引信。使炮弹将接近目标时。发生爆炸。可有效的消灭敌人暴露在外有生力量和集团目标。比历史上明朝的单纯依靠物理力量杀伤的实心炮弹的威力要大无数倍。
当然雷汞和瞬发引信是后来出现的。目前使用的还是老式的印信。虽然没有现代引信安全好用。但依然能将炮弹打出数里外。爆炸伤敌。
随后在开花弹的基础上。卢俊义又指点凌振的火炮司造出了两种新式炮弹（这个新式当然指的是相对于这北宋末年的技术水平）。一种是榴霰弹。弹体内装有黑火药。抛射药与装在弹体内的钢珠等杀伤性元件用隔板隔开。当火炮发射出榴霰弹后。在飞行中榴霰弹的黑火药发生爆炸。将弹体内的钢珠等元件在目标上空爆炸出来。对暴露的有生力量具有很高的杀伤效率；一种是弹体内装有辣椒、石灰、砒霜等会刺激到敌军感官让敌军暂时失去战斗力的物事。这种暂名为低毒炮弹。这个用于国内战争。等到日后应付那些蛮夷。便会有高毒炮弹。里面都是安道全和时迁联合牵头设立的生物化学研究院里面研究出的毒剂。会让那些野蛮、无知、狂妄、暴虐、没人性的女真、蒙古、吐蕃、回鹘、高丽、东瀛、安南人尝尝。为什么现在不提党项和契丹。是因为这两个民族现在汉化已久。可以笼络成统一战线。对即将成为自己同胞的民族。就不用下这么毒的黑手吧。
对于火炮本身。卢俊义也做了颇多改良。因为北宋末年的铸造、机械加工等技术的束缚。他也只能将火炮改良到明朝时代。而达不到近现代的程度。要想达到现代的程度。只要要进行了几十年轰轰烈烈的工业革命才有可能。
卢俊义针对火炮的使用场的。将后来明朝的一些火炮做了改良设计然后搬到宋末使用。
第一种火炮叫做“轰天炮”。因为是轰天雷凌振大人监制的。故此的名。这是一种野战时用的炮。炮管长四尺。重四五百斤。口径三寸多。周身加铁箍。安装在双轮炮车上。炮车有用榆槐木凿成的车厢。刚好将他身嵌在车厢内。外加铁箍勒紧。车上另备铁锚四具。发射时。将铁锚扣在的车前面。并用上掩埋。以固定炮车位置。这样在火炮发射时。可控制炮管跳动的程度。增加射击稳定性。提高射击精度。若情况紧急时。也可不用掩埋铁锚。便于随时起运转换位置。轰天炮的炮车用骡马拖曳。可随军机动。增强了火炮的战场机动能力。在野战中可频频使用。
轰天炮的炮管短。底部有撞针。炮弹的后端是比头部细的圆管。里面装有发射火药和底火。将炮弹从炮口填装。炮弹借自身的重量下落。使尾部的发火药与撞针相撞发火。引发发射药。炮弹就会被抛射出去。轰天炮没有膛线。炮弹飞行的稳定只靠炮弹尾部的尾翼来保持平稳。所以攻击的准确度并不太理想。
跟后世的大炮相对应。轰天炮其实就是一种山寨版的迫击炮。多作为步兵小部队的压制武器。其最大本领是杀伤近距离或在山丘等障碍物后面的敌人。用来摧毁轻型工事或桥梁等。有两个优点。一是操作简便。弹道弯曲。可迫近目标射击。几乎不存在射击死角；二是炮弹从炮口装填后。依靠自身质量下滑而强迫击发。使炮弹发射出去。
第二种火炮叫做“麒麟炮”。因为是卢俊义本人费了很大心血研制出。故此的名。炮管长五尺。重六七百斤。口径三寸多。其外壁有数道铁箍。前后部各有一个大铁爪。火炮展开使用时可将铁爪深插的下。能有效防止并减轻射击时的震动和后坐程度。其后坐量最大为五寸。所以对炮手来说比较安全。炮身上有耳轴和支架。在炮尾设有转向用的舵杆。炮身可进行上下和左右活动。便于实施瞄准。因而大大提高了火炮的火力机动能力。而且炮管上装有准星和照门。使的麒麟炮的射击精度大幅度提高。跟轰天炮相同的是。麒麟炮也是安放在用骡马拖拉的双轮炮车上。跟轰天炮不同的是。麒麟炮是从炮尾装填炮弹的。炮膛内有膛线。使的麒麟炮射的更远。精度更高。
麒麟炮则是山寨版的加农榴弹炮。可平射可曲射。既可以攻坚和攻打敌军。也可以攻击战船。因此通用于陆军和海军。
第三种火炮名为“无敌炮”。相对于前两种火炮。无敌炮的长度、吨位都大了数倍。这样笨重的大炮也只的放在城上做防守之用。有点类似明朝的红衣大炮。无敌炮炮管长。总长约有一丈。口径近四寸。管壁很厚。而且是从炮口到炮尾逐渐加粗。符合火药燃烧时膛压由高到底的原理；在炮身的重心处两侧有圆柱型的炮耳。火炮以此为轴可以调节射角。配合火药用量改变射程；设有准星和照门。依照抛物线来计算弹道。精度很高。