王猛將格物院的驚人發(fā)現(xiàn)與初步成果，以最高密級(jí)的形式，秘密呈報(bào)給了冉閔。饒是冉閔身經(jīng)百戰(zhàn)，尸山血海中走來，見慣了沙場上最慘烈的搏殺，在聽到那看似不起眼的黑灰色藥粉，竟能產(chǎn)生如此巨大、近乎天威的破壞力，并親眼看到被炸得支離破碎的厚實(shí)竹筒實(shí)物后，也為之動(dòng)容，霍然起身。
“此物若成，掌控由心，誠乃國之利器，足可改變天下攻守之勢(shì)！”冉閔目光銳利如鷹，立刻意識(shí)到了其中蘊(yùn)含的顛覆性軍事價(jià)值與戰(zhàn)略意義。他當(dāng)即下旨，將格物院的保密等級(jí)提到帝國最高，劃撥內(nèi)帑專項(xiàng)資金，授權(quán)王猛和張翰，可以調(diào)用國內(nèi)最優(yōu)秀的鑄匠、礦工及相關(guān)一切物資，享有優(yōu)先征調(diào)權(quán)，全力攻關(guān)，目標(biāo)明確而堅(jiān)定——造出能用于實(shí)戰(zhàn)的、可重復(fù)發(fā)射的“火炮”！
旨意一下，原本僻靜的格物院規(guī)模迅速擴(kuò)大，更名為“軍器監(jiān)格物司”，名義上仍隸屬將作監(jiān)，實(shí)則直接向皇帝和尚書令負(fù)責(zé)，成為帝國最高軍事科研機(jī)構(gòu)。張翰被正式任命為格物司主事，品級(jí)提升至正五品，權(quán)責(zé)大增，可專司此事。
研究的重心，立刻從原理驗(yàn)證轉(zhuǎn)向了艱巨的實(shí)戰(zhàn)化工程應(yīng)用。
首要難題，便是炮管。竹筒、木筒顯然不堪一擊，陶罐更是脆弱。必須使用金屬，而且是足夠堅(jiān)韌、能承受那“崩裂之力”反復(fù)沖擊而不炸裂的優(yōu)質(zhì)金屬。這涉及到材料學(xué)與鑄造工藝的極限。
帝國的能工巧匠被秘密征召而來，匯聚于擴(kuò)建后的格物司工坊區(qū)。最初嘗試的是相對(duì)成熟的青銅鑄造。工匠們按照鑄造大型禮器或鐘鼎的傳統(tǒng)技法，采用泥范法，試圖鑄出中空的、長徑比巨大的管狀物。然而，鑄造如此形狀復(fù)雜、且要求壁厚均勻、內(nèi)部光滑、無砂眼氣泡的空心長管，難度極大，遠(yuǎn)超鑄造鼎彝。首批鑄出的幾根青銅管，在試射時(shí)，不是因?yàn)楸诤癫痪⑹芰Ρ∪醵?，就是因?yàn)榇嬖谌庋垭y辨的鑄造缺陷而變形、鼓包，甚至有一根在首次小心翼翼裝填少量火藥后，便從中間轟然撕裂，險(xiǎn)些造成研制隊(duì)伍的重大傷亡。
失敗并未讓研發(fā)停止，反而激發(fā)了工匠們的斗志。他們不斷改進(jìn)模具制作工藝，優(yōu)化泥范的配方和陰干過程，嘗試失蠟法以獲得更精細(xì)的內(nèi)膛；同時(shí)，反復(fù)試驗(yàn)不同的銅錫鉛合金配比，試圖在韌性、硬度和鑄造性能間找到最佳平衡點(diǎn)。經(jīng)過數(shù)十次失敗的鑄造，工匠們終于逐步掌握了訣竅，鑄出了幾根相對(duì)合格、能夠承受數(shù)次發(fā)射的青銅炮管。這些炮管沉重?zé)o比，需要安裝在堅(jiān)固的木制或石制基座上，移動(dòng)極其困難。
接下來是炮彈的匹配。最初只是簡單地將天然石塊削磨成大致球狀，但很快發(fā)現(xiàn)圓形石彈與炮管內(nèi)壁存在不可避免的間隙（游隙），嚴(yán)重影響氣密性，導(dǎo)致威力與射程大打折扣。工匠們又開始研究如何精確控制石彈的直徑和圓度，并嘗試使用更重、密度更高的鑄鐵彈丸，這又對(duì)冶煉技術(shù)提出了更高要求。
火藥配方的優(yōu)化與標(biāo)準(zhǔn)化也在同步緊張進(jìn)行。格物司設(shè)立了專門的“火藥作”，在劃定的、遠(yuǎn)離其他工坊的獨(dú)立區(qū)域內(nèi)，按照極其嚴(yán)格的安全規(guī)程，反復(fù)試驗(yàn)不同純度、不同顆粒度的硝、硫、炭粉的配比，尋找威力、穩(wěn)定性、燃燒速度和吸濕性之間的最佳平衡點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)，將混合好的火藥進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹邦w?；碧幚?，能顯著改善其燃燒性能，提高裝填密度和燃燒一致性。
引信也是個(gè)關(guān)鍵且危險(xiǎn)的問題。如何安全、可靠地在遠(yuǎn)處點(diǎn)燃炮膛內(nèi)的火藥？最初使用浸漬了硝粉的麻繩作為藥捻，但燃燒速度不穩(wěn)定，且極易受潮。后來改進(jìn)為用細(xì)竹管內(nèi)置特定配比的緩燃火藥粉，可靠性有所提高，但仍需炮手冒險(xiǎn)靠近點(diǎn)燃。
整個(gè)過程，充滿了艱辛與無處不在的危險(xiǎn)。baozha事故依然時(shí)有發(fā)生，工匠傷殘甚至不幸殞命的事情并非沒有，格物司內(nèi)設(shè)立了一個(gè)小小的紀(jì)念碑，記錄著這些為帝國利器獻(xiàn)出生命與健康的無名英雄。張翰幾乎以司為家，整日泡在煙熏火燎的工坊和塵土飛揚(yáng)的試驗(yàn)場，臉上時(shí)常帶著煙火色，雙手也因經(jīng)常接觸礦物和金屬而變得粗糙開裂。但他眼神中的光芒卻愈發(fā)熾盛，那是一種見證并參與創(chuàng)造的興奮與使命感。
冉閔對(duì)格物司的進(jìn)展極為關(guān)注，不時(shí)通過王猛詢問情況，甚至數(shù)次在嚴(yán)格保密的情況下，僅帶著少-->>數(shù)貼身侍衛(wèi)，輕車簡從，親臨城外的試驗(yàn)場視察，給予研制人員以莫大的鼓舞。
第一次看到那黝黑沉重、泛著金屬冷光的青銅炮管時(shí)，冉閔用手仔細(xì)撫摸著那冰冷而粗糙的表面，感受著其沉甸甸的分量，良久不語，仿佛在估量它可能帶來的未來。
陛下，此物若成，張翰在一旁恭敬地解釋道，聲音因激動(dòng)而略顯沙啞，守城時(shí)，置于城頭，可遠(yuǎn)擊敵軍集結(jié)之地、攻城器械，使其難以靠近，大大降低守軍傷亡。野戰(zhàn)時(shí)，亦可布于陣前，轟擊敵陣，挫其銳氣，亂其陣型，或可收奇效。
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冉閔點(diǎn)了點(diǎn)頭，目光深遠(yuǎn)，仿佛已經(jīng)看到了火炮轟鳴、敵陣崩潰的場景：朕要的，就是這等足以定鼎乾坤的利器！不惜代價(jià)，集中力量，務(wù)必盡快造出可堪實(shí)用、穩(wěn)定可靠之炮！
皇帝的重視與毫無保留的支持，成為了格物司最大的動(dòng)力。在無數(shù)工匠、學(xué)者和士卒的共同努力下，克服了一個(gè)又一個(gè)看似不可能的技術(shù)與工藝難關(guān)。
永和十八年秋，在經(jīng)過近一年的艱苦攻關(guān)后，第一門被認(rèn)為可以正式進(jìn)行全裝藥實(shí)彈測(cè)試的火炮原型誕生了。它擁有一根長約六尺（約1.8米）、口徑約三寸（約9厘米）的青銅炮管，壁厚相對(duì)均勻，內(nèi)膛經(jīng)過初步打磨，安裝在堅(jiān)固的、帶有巨大木輪的炮車上，以便有限度的機(jī)動(dòng)。配用的火藥是經(jīng)過顆粒化處理、被認(rèn)為是最佳配比的藥包，彈丸則是精心鑄造、打磨過的球形鑄鐵彈，重量約十斤。