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护国军此次扩军规模远超预期，五部新增新兵共计二十五万之多，其中五万左右为侧重农战结合的屯田兵，另外二十万则是需承担一线作战任务的正规新兵。如此庞大的兵力，要全部装备线膛枪显然不现实。线膛枪制造工艺复杂，对精度要求极高，即便兵仗局全力赶工，短时间内也难以满足需求。
不过朱慈烺心中早有盘算：兵仗局的工匠数量已突破两万，且技艺日益娴熟，假以时日，一年之内定然能完成二十万正规新兵的线膛枪装备。至于五万屯田兵，他决定为其配备燧发枪。即便同为燧发枪，也要选用当前世界范围内最先进的形制。要知道，此时西方多数国家仍在使用火绳枪，燧发枪尚未完全普及，大明此举足以在军备上占据优势。
离开天雄军驻地后，朱慈烺没有片刻停歇，立即率领护卫赶往兵仗局。此次前来，他不仅是为了视察武器生产进度，更带来了二十万两白银。这是专门为兵仗局工匠与科学院研究员准备的年终奖励。近来护国军各部对火器需求迫切，兵仗局的工匠们几乎昼夜不休地赶工，辛苦程度可想而知。
当然，付出与回报始终成正比。如今兵仗局工匠的薪资待遇远超前朝，技艺精湛、手脚麻利的师傅，一个月能挣到十两银子，这在以往是想都不敢想的待遇。也正因如此，工匠们的积极性空前高涨，即便劳累，也无一人抱怨。
抵达兵仗局门口，朱慈烺与驻防的千总简单打过招呼，便拒绝了通报的请求，径直走进院内。刚踏入大门，清脆的铁器撞击声便扑面而来，此起彼伏，汇成一片忙碌的交响。他沿着车间依次查看，在数十个车间门口各驻足片刻，发现每个工匠都全神贯注地埋头工作，或锻造枪管，或组装零件，整个车间内竟无一人交谈，只有工具与金属碰撞的声音。
更让朱慈烺欣慰的是，不少工匠的脸上都带着满足的笑容。显然，丰厚的薪资与对技艺的认可，让他们对这份工作充满了热情。他满意地点点头，示意随从跟上，转身朝着兵仗局内部的科学院走去。
科学院与兵仗局的生产车间相隔一个试验场，是大明火器设计与研制的核心之地，安全与保密级别极高。在科学院大门外，驻守着一个百户的兵力，士兵们个个神情肃穆，警惕地注视着来往人员。
看到朱慈烺到来，百户立即率领麾下士兵跪倒在地，高声行礼：“末将率部参见皇太子殿下！”
朱慈烺快步上前，伸手扶起百户，又对其他士兵摆了摆手，温和地说道：“免礼平身。以后见到本宫，行军礼即可，无需如此大礼，以免耽误值守。”
“谢殿下天恩！”百户起身站直，恭敬地说道，“末将这就去通报院中的大人！”
“不必了。”朱慈烺摆摆手，“不要打扰他们研究，本宫只是进来看看，悄无声息地过去就好。”
“是！恭送殿下！”百户抬手行军礼，目送朱慈烺走进科学院大门。
朱慈烺首先前往赵元华的研究室。刚走到门口，便听到室内传来断断续续的讨论声。他放缓脚步，轻轻推开门，只见赵元华、孙和鼎、孙和京等几位研究员正围在一张桌子旁，眉头紧锁地讨论着什么。几人神情专注，竟丝毫没有察觉门外有人进入。
直到朱慈烺走到桌子旁，脚步声才引起了他们的注意。众人抬头一看，发现竟是皇太子，顿时惊慌失措地起身，连忙躬身行礼：“臣等拜见殿下！不知殿下驾到，未能远迎，还请恕罪！”
“免礼。”朱慈烺笑着摆摆手，目光落在桌子上，“你们在讨论什么？莫非是遇到了什么难题？”
说话间，他的视线被桌子上散落的零件吸引。那正是他此前交给科学院研究的后装枪样品，如今已被拆解得七零八落，显然几人已经琢磨了许久。
听到朱慈烺询问，几人相互对视一眼，脸上露出几分尴尬。赵元华上前一步，拱手说道：“回禀殿下，臣等正在研究这支后装枪。经过多日的拆解与试验，以目前科学院与兵仗局的工艺水平，勉强能打造出相似的枪身与零件，可最关键的发射问题，却始终无法解决……”
一旁的孙和鼎也补充道：“殿下，这后装火铳与咱们现有的线膛枪不同，点火方式与子弹形制都需要重新设计。臣等反复尝试，却始终找不到突破口，不知殿下是否有子弹的样品，可供臣等参考研究？”
赵元华与孙和鼎说话时，另外三位研究员也都目光灼灼地盯着朱慈烺，眼中满是期待。他们并非能力不足，只是后装枪涉及的技术突破太多，没有参照物，仅凭猜测难以推进。
朱慈烺心中清楚，后装枪的研发绝非易事。子弹、黄火药、底火，这三大核心难题必须全部攻克，才能真正实现后装枪的实战化。尤其是底火技术，在历史上，人类从前装枪过渡到成熟的后装枪，足足用了近三百年时间，可见其难度之大。
要知道，前装步枪装填弹药时，必须将枪管竖直，士兵需要先从枪口倒入发射药，再塞入弹丸，最后用通条压实，整个过程费时费力，且操作动作幅度大，极易暴露目标。而后装步枪则完全不同，装弹速度与发射速度都能大幅提升，士兵甚至可以在跪、卧、匍匐等隐蔽姿势下完成装填，在战场上足以对前装枪形成碾压优势。
想到这里，朱慈烺从怀中取出一个小盒子，打开后将十颗黄铜子弹放在桌子上，缓缓说道：“这便是后装火铳的子弹，采用三位一体设计。弹丸、发射药、底火全部集中在一颗子弹内。使用时，只需将子弹从后膛填入，扣动扳机，击针撞击底火，便能瞬间完成击发。”
“三位一体？后装填弹？”赵元华、孙和鼎兄弟二人失声惊呼，几乎同时伸手抓起一颗子弹，翻来覆去地仔细查看。黄铜子弹的形制精巧，底部的底火槽清晰可见，让几人瞬间茅塞顿开。
朱慈烺没有打扰他们的研究，而是从随从手中接过一张图纸与一份配方，轻轻放在桌子上：“这是子弹的制造工艺图纸，还有底火的配方。你们慢慢研究，有不懂的地方，随时可以来找本宫。”说完，他便悄悄转身离开，给几人留下充足的研究空间。
离开赵元华的研究室后，朱慈烺又先后前往宋应星与毕懋康的工作室。宋应星近来一直专注于蒸汽机的研究，偶尔遇到瓶颈，便会停下来编写《天工开物》的增补内容。如今他已形成规律，每天上午钻研蒸汽机原理，下午则整理工艺资料，力求将大明的先进技术完整记录下来。
而毕懋康的研究重心则放在了火炮上。随着大明炼钢技术的不断成熟，他研制的多种新型火炮已进入试验阶段。得益于优质钢材的运用与黄色火药的研发，新火炮在重量上大幅减轻，射程与威力却有了显著提升，完全有能力与建奴的红衣大炮一较高下。
最后，朱慈烺来到孙和斗的研究室。孙和斗已成功研制出，且采用了威力更强的黄火药，可与赵元华等人遇到的问题类似，他也被底火技术难住了。
孙和斗研制的是较为简易的木柄，这种形制造价低廉、操作简单，且投掷距离更远，其设计图纸正是朱慈烺提供的。按照设计，内部装有击针，当安全销被拔出、被抛出时，收紧的弹簧会带动卡榫弹开保险握杆，同时推动击针猛烈撞击底火。底火中含有对冲击敏感的材料，受到撞击后便会点燃；连接底火的引信由特殊化学材料制成，能延迟燃烧4-5秒，待引信燃烧至雷管处，便会引爆弹体内的高能炸药。
炸药燃烧会在弹体内形成高压气体，不断膨胀的气体对弹体外壳施加巨大压力，最终导致弹体破碎。由于弹体上预制了凹槽与凸起，外壳会沿着凹槽碎裂成数百个高速弹片，这些弹片以接近三倍音速的速度四散抛射，能对敌方人员造成巨大杀伤。
然而，就是这关键的底火，成了阻碍量产的最大难题。朱慈烺听完孙和斗的汇报后，笑着指了一条明路：“你不妨去你大哥孙和鼎那里看看。他们此刻正在研究后装枪的子弹，底火技术是核心攻关方向。等他们将底火研制成功，你这点火问题，自然就能迎刃而解。”
孙和斗闻言，顿时眼前一亮，连忙躬身道谢：“谢殿下指点！臣这就去与大哥商议！”
在离开科学院之前，朱慈烺召集几位核心研究员开了一个短会，宣布了一项决定：为兵仗局的工匠们每人发放五两银子的年终奖励，并给他们放假三天。他知道，工匠们连日加班加点，早已疲惫不堪，适当的休息能让他们恢复精力，后续的工作效率也会更高。
然而，听到这个决定，几位研究员却相视一笑。院长毕懋康上前一步，拱手说道：“殿下，您的心意臣等明白，可这些工匠恐怕很难愿意休满三天假。自从兵仗局薪资提高后，他们尝到了努力工作的甜头，如今比谁都珍惜这份工作。每天到了收工时间，都要我们强行把他们赶走；可第二天一大早，天还没亮，他们就已经在车间门口等候了。臣活了几十年，从未见过如此敬业的工匠啊！”