除开轻武器和盔甲，朱皇帝最为看重的火炮生产，在二月份之后，也终于步入了正轨。
火炮工厂的水力镗床，技术难度还是不小的，目前工匠们还没有办法复制，几台都是外星大佬帮忙做出来的。
经过几个月的努力，朱皇帝最为看重的新式火炮制造，目前也有了不错的成效，目前暂时优先供应陆军，已经可以开始生产3磅和12磅山地野战炮，以及一款二十四磅攻城用臼炮，到了下半年后则会生产一些安放在要塞的火炮，为明年东江新军的战略提供支持。
朱皇帝选择只给陆军装备3磅和12磅山地野战火炮，原因也很简单，对付后金这种层次的敌人，用不着上马拿破仑12磅野战炮那么凶残的东西，毕竟铜也不便宜。
陆军暂时只有3磅炮，不装备长身管的6磅炮，是因为，朱皇帝觉得，那玩意论射程还不如更轻便的12磅山地野战炮，就算因为炮管长更长，命中率高点，也架不住一门炮要多用一百多千克的铜。
与后金打大兵团会战，鞑子必然会摆出密集方阵出来，要那么高的命中率也没有多大的意义。
这类火炮是以用砂范铸造实心炮柱，然后切去表面因水蒸气造成的多孔层，最后用镗床钻孔而成。不光生产速度快，也不易炸膛，射击精准度也将大大提高。
第一门合格的12磅山地野战炮下线后，朱皇帝就召集了徐光启和孙元化等有一定数学基础的知识分子。
射实心炮弹是不需要多少数学知识的，全靠炮手的经验，目测一下，试射一把，再慢慢调整就行，到了另一时空19世纪，炮兵依旧是这么干的。
只有榴弹需要算算弹道，榴弹这玩意，朱皇帝当然一直有在让人研制，化学延时引信这种玩意知晓了具体的配方，要照做还是挺简单的，锥形木管构造的原始延时引信技术难度不高，目前已经可以小批量地生产，再有个一些年头，等合格的工人培养出来了，批量生产也没有什么难度。
至于高级一点的，那就得等大明的整体技术水平攀上新的台阶才行。
弹道学方面的问题，皇帝本人暂时也能解决，但这终究不是个事，他还是希望大明的数学水平能再提升一个台阶。
在试射的同时，朱皇帝就列出了一些公式，让徐光启等人在一旁观摩，不断地印证试射的结果，很快的，一张射表就最终完成。
简单的平面几何知识，孙元化和徐光启都会，两人随即对照这份射表，指挥着士兵通过炮尾的仰角螺来调整仰角。
徐光启看着士兵们操作火炮，不由感叹道：“有这仰角螺调整角度，真可谓是神来之笔，比之泰西如今的火器，更是精妙了许多。更不须说，这火炮炮管和内镗都是光滑如镜，形状规整无比，一看便知能打得更准。火器本是我华夏所长，近百年来却是大不如泰西，如今总算是有所赶超之处。”
孙元化则不无感慨地说道：“全赖皇上优待工匠，又有诸多妙想，我华夏方才得此利器。”
他这话也不是完全的拍马屁，他是真的觉得当今天子是挺英明神武的。
试射了多发，然后两人还试着用正切标尺调整试了下稍微大一些角度的射击。
经过大量的统计，两人都惊讶地发现，这份射表还有点准。
徐光启看完了统计结果，很快就一脸兴奋地说道：“皇上，统计结果出来了，8斤山地野战炮，在500米左右，按照这份射表射击，命中率当有近4成。诚如皇上所言，制作器物，精益求精，再配合高深的算学，果真是有妙用。”
孙元化也是一脸激动地说道：“如此看来，这操练炮兵果真是要精通算学不可。即便是微臣，也尚且需要些数十息方才能完成计算。战场上形势瞬息万变，操炮者，算学怕是非得超出臣不可。皇上于军中广教人识字，学习算学，怕是早有未雨绸缪。之意啊。”
这时代的炮兵，射榴弹的话测算弹道是有用的，可以提高命中率，虽说距离远一点的话，命中还是要看信仰。
朱皇帝是不觉得，普通的实战炮兵军官需要比孙元化还高的数学水平。
战场上形势瞬息万变，从列方程到解微分方程这一整套算下来，黄花菜都凉了。普通炮兵军官，有点基础的平面几何知识，会套公式进行计算，差不多有个初中生水平就很足够。他很清楚，就算到了近现代，许多炮兵计算弹道，还是在套公式。
孙元化现在，差不多快摸到高一层次数学的门槛，做个普通炮兵军官有点浪费。这位举人，也不会愿意去当兵。
基层的炮兵军官，更多的还是要熟练。对实战军官的要求，并不是要他们去读本科，能在纷乱的战场那紧张无比的氛围下，熟练地完成计算，就算是优秀的炮兵军官。
朱皇帝现在愁的，只是大明还没有水平接近他的数学人才。
优秀的顶级炮兵军官，起码要掌握部分高中层次的数学和物理知识，在这时代，可以说完全是顶级的高技术人才。
唯一值得庆幸的是，需要数学家计算的部分，没有外星大佬帮忙，他自己也能搞定，对他来说算是个体力活三角函数和对数表这些东西，他不用发愁，他的天赋虽说离顶级数学家水平很远，但是他毕竟是掌握了领先上百年的数学知识的学霸，不过是掌握了粗浅的微积分就可以算的东西，对他来说没有难度。
放眼整个大明，除了皇帝本人，还真没有几个人，知识水平能在理论上，完全驾驭18世纪中后期水平火炮。
好在优秀的炮兵军官并不是急缺的，他现在只需要会靠经验射实心炮弹的就够，未来很长时间内也只需要有会套公式的炮兵军官，手里有完整的拿破仑时代的炮兵操典和军官教材，要培养出合格的基层炮兵军官，只是需要一点时间而已。
试射了12磅山地野战炮之后，朱皇帝很快就让徐光启和孙元化去观看了臼炮的试射。
他自己任务还非常重，没空去关注臼炮这种他不大看得上的玩意的威力。
这种大仰角短身管的火炮，纯粹就是为了攻城准备的，这年头的火炮技术水平实在很拙计，进行大仰角射击的话，根本就没有什么准头，也只能用来对城池进行射击，两人试了试手，很快就发现了这种炮弹巨大无比的火炮的恐怖之处。
二十四磅臼炮只是个初步产品，这种火炮射程差不多一千米，炮身七十五公斤左右，加厚松木板做成的基座合起来差不多有两百多公斤，携带相对方便，对大明普遍存在的高大城墙威胁极大。缺点也仅仅只是准头比较差，对炮手的要求稍微高点，不过如果目标是城池的话，这根本就不是个大问题。
因为实际参加过广宁周围的两处营垒的建设，孙元化对棱堡的理解是比自己的老师要更深刻一些的。
“此种火炮一出，高筑墙便再无用处，惟有泰西人所创的棱堡，方可抵御。”
徐光启自然也是知晓棱堡是什么的，不由点了点头后说道：“正是这个理，惟有筑缓坡，方才能抵御各种火炮的攻击。若是士卒操练纯熟，以时下火器的射速，配合棱堡，即便城墙低矮，也无大碍。”
对于徐光启和孙元化对未来城防建设的讨论，朱皇帝是有些不以为然的，大明目前主要的敌人里头，都是些基本没有自造火炮能力的渣渣，并不需要用标准棱堡这么高级的东西去对付，按照棱堡形状去建矮墙，挖条壕沟，就完全够用，搞防炮击的缓坡纯属吃多了。