發明了來複槍以後，他又把注意力轉向了大炮。當時士兵所用的大炮性能不太好，炮彈出膛以後，因為空氣的阻力等因素，常常在空中翻滾，不能保持穩定的彈道，從而影響射擊的準確性。貝色麥擅長機械技術，他決定用自己的智慧幫助國家解決這一問題。
從物理學上我們知道，旋轉中的物體在運動時，會保持沿轉軸方向的穩定。如果槍彈在飛行過程中，能夠以飛行方向為軸線旋轉，那麼它就會避免翻滾現象，保持穩定的彈道。貝色麥就是根據這一原理，發明了來複槍，效果很好。現在，他還要沿著這一思路，製造出來複炮來。
那麼，如何才能讓炮彈在飛行時旋轉起來呢?當然應該像來複槍一樣，在炮膛裏邊刻上來複線，並使炮彈與炮膛密切吻合，這樣火藥在燃燒時，推動炮彈沿來複線運動，炮彈自然就旋轉了起來。大炮裝上這種炮彈，就可以打得更遠、更準確。
根據這一設想，貝色麥設計出了新型的大炮。他興致勃勃地把這一設計遞交給了英國陸軍部。
讓貝色麥頗感失望的是，英國陸軍部相當保守，對他的發明不感興趣。於是，他想到了法國。一方麵，法國是當時英國的盟友；另一方麵，他本人是法國人的後裔，他父親是法國革命爆發時移民到英國去的。所以，他對法國從內心裏有較強的親近感。就這樣，貝色麥帶著他的設計，來到了法國。
統治法國的拿破侖三世對他的設計很感興趣，鼓勵他做實驗。實驗的結果，新式大炮確實打得又準、射程又遠。於是，這種炮很快被用來裝備部隊。可是不久，問題接二連三地反饋了回來：有時炮彈發射出去後力量不足，有時發生卡膛現象，後來還發生了幾起炮膛爆炸、炮手傷亡的重大事故。新式大炮不但沒有殺傷敵人，反倒毀滅了使用武器的人。軍方不得不將這種炮從戰場上撤了下來。一時間，人們對新式大炮議論紛紛，而且對貝色麥也產生了懷疑。
貝色麥麵臨巨大的壓力，但他相信自己的設計無誤。在他及有關方麵的要求下，軍方對這些事故進行了仔細的調查。
調查報告不久就出來了。在法國一位大炮專家的介入下，調查報告對事故原因做了正確分析：當時法國和其他國家一樣，大炮都是用鑄鐵製造的。用這種方法鑄造的炮膛相應來講不夠規整，很難滿足來複線對炮膛的要求。而新式大炮的關鍵之處就在於對炮膛與炮彈之間的間隙有嚴格要求：當炮彈與炮膛之間間隙偏大時，火藥爆炸後的氣體會向外泄露，導致彈丸旋轉力量不足，效力不大；當炮彈與炮膛之間間隙偏小時，火藥爆炸使得炮膛內壓力猛增，炮膛內外溫度分布不均勻，而鑄鐵本身堅韌性不夠，不耐高壓，這就容易導致炸膛。因此，問題出在鑄炮所用的材料上。如果能煉出耐高壓的堅硬而又有韌性的鐵來，新式大炮就不會出問題。
調查報告雖然公布了，但人們對貝色麥大炮造成的事故仍心有餘悸，沒人敢再按他的設計去製造大炮。他費盡心血研製的新式大炮，轉眼就成了一堆毫無用處的廢鐵。
耐人尋味的是，英法沒有采納貝色麥設計的新式大炮，可他的設計思想卻被德國人接受了。1855年，在巴黎舉行的萬國博覽會上，德國工程師克虜伯展出了貝色麥夢寐以求的鋼質來複大炮。大炮試射的結果，發射3000發炮彈，炮身安然無恙。事實證實了貝色麥的設計是完全正確的。
麵對在法國的挫折，貝色麥沒有氣餒，他想，隻要突破材料這一關，新式大炮就能起死回生。於是，他開始把注意力轉移到冶煉工作上來，下決心煉出高強度的鐵來，徹底解決新式大炮炸膛問題。
貝色麥所要煉的那種堅硬而又有韌性的鐵，實際上是鋼。可當時，他對冶鐵一無所知，於是，他便從頭學起。首先，從冶鐵的基本常識出發學起。在短短兩三年時間內，貝色麥幾乎讀遍了有關冶金問題的所有書籍。與此同時，他還到英國各地的煉鐵工廠去進行參觀，詳細考察了當時的煉鐵方法。為了把書本上的理論知識與鋼鐵生產實踐更多地結合起來，他還建立了工廠，以之為基地進行實驗。經過刻苦的鑽研，他終於掌握了有關冶鐵的基本知識。