進入天啟元年八月，在朱有孝的帶領下，大明朝穩步的向前邁動著。
煉鋼廠傳來好消息，在宋應星的指點下，煉造出了硬度極高的高碳鋼，因為發現他的硬度非常高，就把它加工成了鑽頭，然後根據朱靈提供的朱有孝發明的磨床原理，製造出了鑽床，這樣利用鑽床製造出了精致的槍管，這種槍管非常的結實，基本上不會炸膛，並且它要比用鐵打製的槍管輕得多。
火器廠傳來的好消息是，雷鳴天煉製的精硝加入少量的硫磺、木炭製成了爆炸威力大，並且容易引爆，朱有孝略加指點就製成了類似砸炮那樣的東西，因為朱有孝小時候在家裏造過玩具砸炮槍。故此，朱有孝讓朱靈按找他的想法造了出來。
為了讓雷鳴天製造的火藥威力更大，朱有孝特地囑咐雷鳴天嚐試一下製造顆粒火藥，就是在火藥裏加上雞蛋清，然後用竹篩子篩出顆粒均勻的火藥粒，無論是當做炸藥包使用，還是做子彈發射藥，效果都是好的出奇。
畢懋康則是根據這種砸炮槍的的原理加以發揮，利用煉鋼廠的槍管造出了初步具有現代槍支模型的砸炮槍。然後為了解決裝藥量的問題，製造出了紙殼子彈。
朱有孝接下來讓畢懋康、宋應星、朱靈、雷鳴天四人一起改造這種砸炮槍，經過他們不懈的努力，終於研製出了紙殼可以擊發的子彈，這樣後裝紙殼子彈槍問世了。子彈尖頭的小熟鐵柱，彈殼用油布紙利用壓力極大的壓製機卷成筒，然後切割成一寸半一段，底下裝底火，就是砸炮，中間裝顆粒火藥，前頭塞進去尖頭子彈。為了防雨，底火用一層薄蠟封住。
這種槍屬於擊發槍，當撞針擊打底火時，底火爆炸引燃紙殼裏麵的火藥，火藥燃燒爆炸壓力擊出子彈，由於後麵的撞針頂住了擊發空，所以一般不會發生回火現象，這樣就可以基本安全的使用了。一扣扳機就聽“啪 ”“砰”兩響子彈就出去了，射擊距離在二百五十步左右，不過射擊準頭不太好，射擊速度為每分鍾十發左右，當然，像雷鳴天這樣的高手可以射擊十五發，二百步內可以擊中目標，朱有孝對此已經非常滿意了，有了這種槍，然後排成三排，就完全可以形成排射槍斃的效果。
還是在畢懋康的帶領下，‘二踢腳’小炮也加以改進，由於煉鋼廠的發展，畢懋康讓他們鑄造出了炮筒，本來是想鑽出炮筒結果沒有成功，隻好先用鑄造的，炮彈的設計也有了進步，前麵不再用紙質的，而是改成了鑄鐵薄皮，後側用硬泥配上長短不一的三根纏繞在硬泥上的引火線，以確保爆炸，裏麵裝上帶楞的鐵砂，尾翼采用壓入的三個鐵片，確保炮彈出膛後鐵片彈出，這樣就變成了近現代版的迫擊炮，基本上不再受到射擊頻率的限製，可以連續發射而不必太擔心炮筒過熱引發炸膛。而且因為炮膛可以承受更大壓力，現在炮彈能夠打出一千多步遠，相當於一點八公裏。但是 ，人的視力有限，這麼遠根本看不清，於是做一些決定配備炮鏡，再加上測距儀，測距儀是由徐光啟研製成功，具體計算則由數學天才程天應製作成冊，然後由炮兵背誦下來。
程天應現在對於阿拉伯數字的應用得心應手，計算速度比以前快了十倍不止，強烈要求馬上在大明朝普及，朱有孝順勢就讓他在大明技術學校和大明官吏學校試講普及，得到不錯的好評。