在這天啟元年的一年裏，為了練出好鋼、鑄造好炮，朱有孝是費盡了心思，宋應星花錢製造煉鋼的坩堝費盡了金錢，炒鋼技術日漸臻熟，從江西弄來的烏沙在宋應星曆盡無數失敗的情況下終於練出了幾噸鎢鋼，做成了合金鑽頭，利用朱靈製造的鑽床可以製造各種槍管和小口徑炮筒了。而雷鳴天則在付出了三個手指頭的代價，研製出了炮彈底火的製造，還有炮彈的觸發爆炸藥，這樣以來隻要炮彈打出去無論多遠，隻要一碰到地麵或者硬東西就會爆炸，朱有孝的大炮計劃終於可以徹底實施了，雖然比不了現代的能夠打幾十公裏的加農炮，但是現在隻要能夠打出兩公裏就足夠使用了，至於以後海戰裝到戰艦上的需要打到十公裏以上的大炮，目前根本用不到，最起碼也要幾十年以後才會用到。而在徐光啟、宋應星等人的培養下，在大明技術學校的培養下，在朱有孝的指點下，這些東西諸如鍛造、鍛壓等技術，合金鋼技術將會在朱有孝無窮的金錢堆積下都被攻破，幾年後朱有孝將製造具有蒸汽機動力技術的鐵殼戰艦，甚至鋼甲戰艦，將會把世界秩序重新整頓。
天啟二年二月初二，大明朝北京城前門外，排列整齊的大明神機營二萬官兵整裝待發，這二萬軍隊是孫承宗走後由孫元化配合兵部訓練的，具體操練方法是由戚金的退役老兵們親自指導，其中的三千人炮兵則是由孫元化親自訓練，不但配有普通的“二踢腳”小炮，還有迫擊炮，更是配備了十門能夠打到五裏以外的大炮，並且都安裝了炮鏡，計算圖表，使士兵能夠在最短的時間內發現並攻擊目標。另外二千人帶著四千匹馱著炮彈和彈藥的騾馬。
雷鳴天製造出大炮底火帽以後，在朱有孝的指點下，孫元化、畢懋康、還有徐光啟推薦的王徵、李之藻共同努力下，製造出了原始的手搖機槍，不過和曆史上的第一款手搖機槍不同的是用的一根槍管，子彈是轉盤型的，其實就是一杆大型號的半自動步槍，每盤子彈二十發，彈殼可以重複使用。至於步槍還是使用紙質彈殼，無論鐵的還是銅的彈殼，現在朱有孝根本用不起，並且因為太重，後勤也供給不上。
除去孫元化的炮兵、手搖機槍兵以外的五千人馬，其餘的一萬五千人由袁崇煥、洪承疇、盧象升各帶五千人。為了防止袁崇煥私自處置將官，朱有孝還命令袁應泰親自跟隊監軍，並且兼任總監軍。
朱有孝檢閱軍隊已畢，袁崇煥帶著二萬人馬浩浩蕩蕩從京城出發，沿北京至大同的路線直奔延綏地區而去，而朱有孝為了防止彈藥不足，隨後又派出五千人馬，攜帶著大批的彈藥跟隨而去。