随着做为各班长、副排长的基层骨干逐步在作息和训练中担负起了对新战士大部分的管训任务，在没有多少战事的情况下不仅仅是核心弟子、就连一些学塾弟子也空闲出了大量的时间。
以往在武安的时候除了带兵之外负责训练之外还要抽出时间负责赶制火器或进行帮工，那时候全队的工匠资源还很有限。现在获得了超过一万规模、有一定基础可以随时在指导下转做火器的时候虽然每天仍然要花数个小时的时间负责指导那些工匠们按照标准和规程做活。还要为不少人进行文化补习。但是仍然能抽出一些空余时间来参加新火器的设计和研讨。
毕竟除了有多年文化功底的张家弟子，还没有多少人能协助张海进行新火器的设计和研讨。
北城门楼里的一次位于纸上推演中，刘洪涛构想敌人利用丰富的人力物力仿制出大概一千辆左右的臼铳盾车与张家完成训练的四个步兵营，共计十六个弓箭排及三十二个火器排进行对抗。与此同时，敌人还有一万左右的精锐骑兵助阵，每名骑兵还都至少装备了三支以上骑兵用的臼铳。
这个设想的敌军规模并不比青州之战时甚至邹县之战时的敌人战兵规模大。在数个月的准备时间内，只要朝廷有一定的重视程度，并不难获得。就算没有张家精益概念乃至制造上的一些管理方法，这些臼铳的成本也太低了，而且其钝击杀伤的原理防护成本也有些高。
“对方仿制我们的火器的军队我们又不是没有遇到过。即便他们仿制了我们的兵器，可并没有我们的纪律性、战场意志、知识技巧。那些臼铳弹丸在远距离的杀伤率按我们的统计只有二百分之一，近距离则有三四十分之一。归根结底是我们拥有与敌人近战对射稳定发挥的勇气，所以不在乎更稀薄的队型，以单列横队全队都可以有效依托车盾掩护。”李峰回想去过去的一些交战经历说道。
可不轮怎么计算，在拥有十倍兵力优势的情况下明军的前阵也可以有效得到车盾的掩护，远距交战中命中率虽然是战士们的十分之一甚至还不到。在拥有十倍人力添弹丸的情况下所能携带的几十万枚重弹丸还是可以给队伍造成上千人的严重伤亡。
而在这种情况下，即便能够抵御住敌上万精骑的冲击，因为一线减员过于严重，阵型遭到了严重破坏，还是很容易陷入危机之中。
“不用再算了，我们试研火炮组建炮兵部队的决定应该是正确的。”张海说道。
“敌人如果又要仿制我们的火器呢？”李峰有些无奈的说道。
“过去我们没有多少合格工匠又要赶数量，因此只能因陋就简让人一看就明白什么原理。这一次，我们要有点儿技术含量至少让对手跟风的阻力很大。”张海有所信心的说道。
这信心却是从最近一个月的时间特别是最近十几天试铸火炮的无数教训得来的。
寻常从明军那里缴获的弗朗机乃至大小将军炮的制造方法其实同小型的臼铳大同小异。都是用整块儿的铁板卷制在模具上锻打。根据固定距离上弹道落差和炮弹重量的大致测算：这种炮的炮口动能达到一万焦尔左右就是极限了，而且很难做的更大。直射射程也很有限，未必相比床弩并没有本质区别。
而当工匠们诸一按照“验证样品”的图纸和指导试制出稍大一些铁炮铸造件的时候，不知怎么会事，这铁炮好象在铸造中一加厚强度就下降了很多。就连青州城里一些优秀的铸钟师傅虽然能铸造出音律合格的大钟，但这火炮却似乎完全不同，管臂一厚就承受不住多大的压力，铸件越大质量就越差。就连一些学私塾弟子也完全搞不懂原因。
“只能看运气了！就是佛山甚至那边儿的那些红毛人，听说那里的熟练工匠铸造千斤左右大炮的成功率也只有两三成而已。”青州火器所里一名铸过的炮也似乎了解过许多的南方口音的老师傅叹道。
有些事情如果不明所以，则要在实践中花费巨量的工作和漫长的实践。幸运的是张海对这一问题却是在朦胧的记忆中稍有印象的：“大家记不记得我们冬天里使用臼铳的时候，有些铅弹塞进去的时候就会个别出现困难？”
“热胀冷缩的原理我记得师傅几年前就讲过。”一名负责对负责铸炮的工匠进行标准化培训的学塾弟子似乎想起些什么说道。
张海对大家说道：“我看问题就出在铸件出炉后的冷却问题上：炮管外面与空气接触，冷缩的速度更快。烧红的炮管内孔中气温灼热冷却较慢，这炮管内外空气的一热一冷就会造成炮管的内部像绷紧的弹簧一样紧张，一旦炮管内部稍有压力就会产生裂闻。
铸铁炮的这一问题当然可以有办法解决，但是在铁炮铸造过程中的巨大困难最终使得张海等人放弃铁炮而选用铜炮。
青铜的铸造性能要好的多，很大程度上是因为几乎没有多少热账冷缩的效应，甚至是反之。除此之外还可以采用锻造的方法制造。
更重要的：铜炮的成本很大程度上来自材料本身，却可以在工时和加工方面节约巨大的工时成本，铁炮的成本几乎百分之八十以上出在废品身上。这对于需要在不算久的时间内制造出大量合格火器的张家新军来说却是最重要的。
两千二百多名直接负责火炮这一块儿制造的人分为七十二个班，二十多个工作间。按计划分三班轮班工作。每个班由一名精通铸炮和铸铁的专职工匠和八九名由琉璃匠转过来的火工学徒负责。同时还有一名或两名学塾弟子负责过程监督和知识制导。
而自青州之战结束，这些工匠约有二十多天的时间是忙于实验尺寸的泥制铁模模具建造。相比泥铸模，铁模所需要的时间反而大大减少。而且无需顾虑铁模铸造铁炮时那么严重的温差缩胀。
又花了近一个月的时间的轮班忙碌，终于试制出五种弹丸重量口径，每种弹丸口径十四种青铜配方的火炮准备在这些日子以来临时开辟出来的练兵广场上进行火炮测试。