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汤和火枪和崇祯大炮研发成功后，很快投入了量产阶段。袁嘉升并没有因此停止大明火炮厂的新火器研发，仍然让汤若望主持制造各种专业的火炮，比如轻型野战火炮。
汤若望在借鉴西洋火炮的基础上，按照袁嘉升的设计，研发了一种八十四毫米口径的六磅炮，这是一种炮身长两米的前膛炮。袁嘉升设计这种火炮的原因，是大明以后面对的战斗，大多数都是和步兵、骑兵混合的敌人进行野战。无论是满清八旗还是流贼都擅长野战，较少在坚城中死守，能够摧毁敌人要塞的崇祯大炮已经很厉害，需要能够配合步枪兵野战的轻型火炮，六磅炮就比较适合了。轻型炮的优点是不重，使用铁芯铜体技术铸炮，炮重下降了三分之一，六七百斤，可以用马车拖拉，运输方便。
袁嘉升命人试验这种火炮，直射距离达到400米，最大抛射射程已经到了3200米，他很满意，让火炮厂生产了轻型火炮五百门。
孙和鼎则负责新式火器的研发，比如，他监造了当时先进的武器，叫新型子母炮，改进自明朝的佛朗机炮，八天即造成，炮长二尺一寸，重约三百斤，便于携带。铸造炮弹外形如瓜状，每枚重20到30斤，内装“子炮弹”，此炮发射时，子在母腹，母送子出，从天而降，片片碎裂，锐不可当。
刚开始子母炮的尾部装有木柄，柄的后部向下弯曲，并以铁索联于炮架。孙和鼎命工匠改进了此炮，装备四足木架，足上安有铁轮，可推可挽。使用时将子炮放入母炮后腹开口处，用铁闩固定，然后点燃子炮，弹头从母炮口飞出。
“子母炮用的是什么弹药？”袁嘉升问道。
“回皇上的话，用的是实心弹丸。”
“用开花弹吧。”袁嘉升不满意，建议改用开花爆炸弹，命中率高，杀伤力大。
除了汤若望和孙和鼎能研发新火器，明末杰出的火器研制家薄玉，这时也在大明的火炮厂，他对地雷的研究可谓学问精深。在薄玉的带领下，手榴弹几天就被他和火药师们搞了出来，完成了拉火的测试。
手榴弹的样式上，袁嘉升选择了标准的木柄铁头型，木柄中装置拉火和引线，前端铁壳中装置标准配比的颗粒火药。雷头的铁壳是模具制造的，上面有格文，这种设计确保了该薄的地方薄该厚的地方厚，用以保证爆炸后的弹片可以起到有效杀伤。
“没想到你们还能造出这玩意儿。”袁嘉升那天拿起手榴弹来掂量了一下，也就半斤多一点的重量。
“皇上千万小心！”薄玉见袁嘉升手里拿着他研发的手榴弹，亲自上前试用，接过了手榴弹。
“砰！”只见薄玉右手拿着手榴弹，左手拉了铉，将手雷丢出去六七秒就爆炸了，试验用的木人顷刻间就被掀翻在地，还被炸断了手臂。
“好，这东西好，生产一个手榴弹大约需要多少银两？”袁嘉升问道。
“大约需要一两银子左右。”薄玉回答说。
“好，那就先生产一万个吧。”袁嘉升道。
黑火药的改进很顺利。其实黑火药是中国的四大发明之一，北宋初年即公元10世纪后期，中国便开始试制最初的一批火药火器，并在世界范围内最早完成军用火药的定型发明，率先开始了火药在军事领域的应用。但是，火药化军事革命并未因为最早发端于中国而在中国率先完成。中国发明的火药火器14世纪初经阿拉伯人传入欧洲后，便在欧洲播下火种，随着欧洲近代自然科学和工程技术的飞速发展，一系列新的性能更好、杀伤威力更大的火药化兵器被研制出来，领先于大明朝了。
袁嘉升发现，虽然明代各代火器有所发展，但全国范围内的小手工业生产方式很难转化为大工场手工业。明朝嘉靖年间，长江下游和东南沿海一些地区出现了资本主义萌芽，手工业规模有较大扩展。但当时的大明朝为维护自己赖以生存的自给自足的小农经济，动用国家权力推行重税、禁海、垄断矿冶等“重农抑商”的措施，扼制商业和手工业的发展，他意识到，大明要中兴，必须让商业和手工业的资本主义萌芽开花结果。
不过，那是下一阶段的事情，此时袁嘉升利用这些大明的火器专家，抓紧生产新火器。对现代工厂来说，技术是生产力，管理也是生产力，有时甚至更重要，比如大明的科技初期和西方比其实不算落后，但管理者却很无知，视这些技术为奇淫巧技，还层层压榨匠人，抑制了工匠个人的创新能力和潜能，所以大明的火炮技术跟西方的技术差距才会越来越大。
袁嘉升给大明火炮厂换了汤若望、孙和鼎等内行的管理者，改变了激励制度后，生产力大大提高，大明匠人们的积极性大大提高，生产效率大大提高，这位袁嘉升下一步改革禁军奠定了良好基础。
那天回到紫禁城的御书房，袁嘉升翻到一封崇祯四年徐光启的奏文：
“臣今所拟，每一营所用双轮车一百二十辆，炮车一百二十辆，粮车六十辆，共三百辆。西洋大炮十六位，中炮八十位，鹰铳一百门，鸟铳一千二百门，战士两千人，队兵二千人……行之为阵，止之为营。遇大敌，先以大小火器更迭击之；……敌在近，则我步兵以出击之；若铁骑来，直以炮击之，亦可以步兵击之。此则实选实练所致，非未教之民可猝得也。而不如是，又不足以破敌。臣言三聚当用6万人。若悉皆招募，费必不资，亦未可遽得……若先练一营之人，先办一营之器，两者齐备，既成营矣。一营既成，更办次营，6万人当为15营。若成就四五营，可聚可散，则不忧关内；成就十营，则不忧关外；十五营俱就，则不忧进取矣。”
仔细读完这个奏折，袁嘉升很佩服徐光启的远见，在明末内忧外患之时要力挽狂澜，挽救大明，必须要进行军事改革，以西洋武器装备军队，实行精兵减员、大投入、严训练，建立新式军队来代替已经腐朽的京营卫所军队。徐光启认为，只要实选实练，精卒利兵，一人当数十人之用矣，只需三万人，就可以扫荡满清八旗。
可惜当时的崇祯皇帝并没有加强军备的长远打算，只是临渴掘井，买了几门红夷炮以应急，一旦局势稍缓，便弃置不理。朝廷内部，朋党之间，争斗不息，致使大明军队失去了革新的时间。
而当时明代重文轻武的制度以及卫所制下的军籍制度，军队缺乏有效训练，士气低落，即便有西洋火器，在西洋人手里能够发挥优势，但一到大明士兵手中，没经过严格训练的守炮者畏怯，虏未来而先放，对阵则药尽。更没有人懂得西方经典的弹道理论。
大明火炮厂生产了新火枪和新火炮后，袁嘉升决定进行禁军制度的改革，成立专门的火器营的战斗编制，把炮兵也逐渐发展成独立的兵种，步骑兵在炮火的配合下进行战斗，这样可以完全改变当时以骑射为主的传统作战方式，杀满清八旗和流寇一个措手不及。
要改革禁军，首先，袁嘉升就要换掉掌管京营的成国公朱纯臣。这个朱纯臣，祖上是明朝大名鼎鼎的战将朱能，一身跟随明成祖朱棣南征北讨，立下了赫赫战功，死后追封东平王，谥号武烈。
崇祯皇帝对朱纯臣非常信任，崇祯三年就加太傅，崇祯九年让他总督京营，甚至都最后还把太子托福给他，可惜朱纯臣是个无能的软骨头，不仅献齐化门（即朝阳门），还与陈演一起上表劝进。
袁嘉升早就想收拾朱纯臣了，等到大明火炮厂的新式火器一量产，他就带着骆养性、祖承志、何勇智、满黑龙等人去了京营视察，找机会换掉朱纯臣，收编京营的禁军。
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(本章完)