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连发，并且必须有其他兵种护卫，否则在战场上根本没有生存能力。从技术角度而言，还不如自己小时候玩的火柴枪先进。
目前大明的领土上缺少大的富铜矿，这一点学冶金的武安国很清楚。“所以这把火枪的造价绝对在三十两白银以上，如果改成钢的，成本会低些，重量也可以减轻许多”，他心里暗自核计。“经过一年多的自来水和暖气生产，目前怀柔的钢管铸造技术已经比较成熟，钢制的枪管肯定可以做得比这把火枪口径小一些，结实许多，目前关键要解决的就是装填速度和威力问题”。他学的是冶金和机械设计，从来没有往军事用品方面花过心思，经过一番搜肠刮肚，眼前渐渐露出了曙光。
几天后，第一张火枪图纸诞生。好在整个怀柔地区现在都采用武安国当初打造连弩时用的西洋尺寸为标准，画起来不用换算尺寸。这把枪采用武安国熟悉的木柄步枪样式，线膛后装燧发。钢制枪管，木质枪身。枪身上固定了打火锤及联动弹簧等物。枪管分为子管和母管和套管三部分，子管10毫米内径，较长，内有在铣床上加工的四条螺旋膛线，前端装有准星，尾端用螺栓拧死，螺栓拧入长度为5厘米。子管距尾端5厘米正上方有一小细孔，供引火。引火孔右侧稍前方开了一条长十厘米的添弹槽，供子弹填入。母管内径稍粗，刚好套住子管为限，可在子管上限定范围内移动。15厘米左右长度，火孔和子管对齐。母管上面焊有把手，管体用套管和复位弹簧闭锁在子管上。套管为薄钢管，左侧开一长槽，供母管把手来回运动。右侧开一槽用于子弹通过。整个子管、母管和复位弹簧都套在套管中。套管上用火焊了瞄准器，钻了引火孔，装弹时把枪托顶在肩上，左手后拉露在套管外的母管把手，露出右侧子管添弹槽，右手填入纸壳子弹，松手，母管复位。在火孔上放上火石与硫磺混合物做的“炮子”，扣动扳机，打火锤落下，打着炮子，引燃子弹里面的火药，子弹射出。
子弹所用火药是烟花商人陈星新改进的，硝石用萝卜、蛋清等提纯过，配比按武安国估算大概是硝75％、硫10％、炭15％。用细锣筛选均匀的颗粒卷入了做鞭炮专用的易燃硝纸中，头部则舍弃了原来的钢珠弹丸，换成了一端尖另一段凹的长圆柱型弹头。
把图纸交给张五哥和晨星，和二人说明了是为徐达专门研制，请多费心制作。二人难得有可以给武安国帮忙的机会，连夜赶制出了火枪和子弹样品。第二天武安国和二人到郊外试枪。于200步外立了一块木靶，开枪射去，只听“乒”的一声，武安国被火枪震得向后晃了两晃，几乎跌倒。靶子“却”不见任何反应，三人大失所望。等走到跟前再看，只见靶子上被穿了一个小圆洞，子弹竟把木靶射穿，不知飞到哪里去了，怪不得不见动静。
武安国大喜，勾出枪管里残留的硝纸，再装上子弹，用肩头顶住了枪柄，放了几枪，逐渐找到了平稳放枪的办法。把火枪交给张五，三人研究了一下，觉得几处还可以改进。把扳机和母管改成了联动装置，后拉母管时，同时就挂上了扳机。枪管用绿矾油（古代浓硫酸，最早是煅烧绿矾（硫酸亚铁）获得，因此称为绿矾油）浸了钝化，前边加装了三楞刺刀，不用时可折叠在枪身下。后边木质枪柄里藏了擦枪管用的通条，和应急时往外钩出子弹的钩子。那火药虽然经过提纯，残渣仍然较多，差不多放四十余枪就得把枪管擦拭一遍，急需改进。
经过一次次改进，火枪和弹药终于最后定型。全枪（加枪刺）长尺寸为1米五，重14斤。火药又被陈星改进了一下，现在已经可以做到射百发子弹再擦枪了，子弹头部被张五加了斜槽后，一发子弹出去，可以把碗口粗的小树射出拳头大的洞来。那钝化枪管用的绿矾油是怀柔徐志辰家的产品，还有一番传奇般的来历。徐志辰的父亲徐老子喜欢炼丹之术，每次都托人从西域收购绿矾油，价格贵比黄金，好在家中富有，经得起他这么折腾。一日老爷子突发奇想，想把愚人金（黄铁矿）炼成黄金，省得别人笑他不务正业。自从发现焦碳比木炭火硬后，他的丹炉也改用焦碳，结果因为下雨，炉里进了水，黄金没炼出来，炼出绿矾油，把老爷子的炼丹器具还给烧坏了。老爷子心疼不已，好在虽然没出黄金，但是出了和黄金一样的名贵之物，足以向人吹嘘一番。可自从他家发明了这种烧绿矾油的方法后，中原绿矾油就越来越不值钱，让徐志辰好生肉痛。武安国曾经见过徐家烧绿矾油的工具，吃惊的发现三个铁制炼丹炉用管子彼此相连，竟是个简易的接触法硫酸生产线，只是效率与现代的不能同日而语。
武安国测算，一个熟练的火枪手，每发一颗子弹所用时间是弓箭的二分之一弱，威力二百步内可以穿透重甲。第一只定型的枪造好后，武安国本想给徐达快马加鞭送过去，后转念一想，造枪的车床等物，徐达军中一概没有，军中也没有像怀柔这么多成熟的工匠。不如造上一批，一并给徐达送到军中。于是有成立了军工厂，由李善平亲自负责管理。火枪共有零件三十二个，铁制部分包括子弹头交给张五的钢铁厂生产，每个零件都订了标准尺寸，上面打上编号备案，以防外流。木质部分交给杨家木匠铺生产，炮子、硝纸和火药则向陈星的烟花厂订购，最后由军工厂统一组装枪支和子弹。整个流程下来，每枝枪耗银大约二十余两，作价二十五两由县衙专购，每发弹药耗铜钱5个，作价一吊。既然武安国手里有徐达的手谕，郭璞自然不怕大把花钱，况且这是关系到战争胜负的问题。
结果没等一千枝火枪造完，就听说了徐达大胜的消息，正当大家为这位宿将的智慧而折服的时候，就收到了蒙古人入寇的警报，接着，朝廷命边陲地区组建团练的上谕也传了下来。郭璞十分着急，当了这么多年父母官，就武安国来后这一年半的时间让他感到开心，有了兼济天下的感觉。当然不能被蒙古人的铁蹄给把生活踏碎，为了自保，，郭璞和武安国商量后决定火枪率先装备团练，反正以徐达目前的情况，已经是有胜无败之像。
整个怀柔县，又有谁会甘心刚刚过上的舒心日子就这么结束呢，根本不用动员，有钱的出钱，有力的自然出力。张五哥和铁厂的工匠们听说临战，有心帮忙，竟结合新式火枪和连环弩的功能，设计出了单手就可以发射的三眼短铳。那短铳三个枪管，装好后可以依次发射，威力虽然没有武安国设计的火枪大，但作为骑兵马上使用，比弓箭理想得多。
怀柔县这两年发展起来的工业基础此时充分发挥了它的威力。武安国设计的头盔，虽然圆滚滚的样子让大家很不习惯，但用精钢铸成，还不到二斤重，竟能抵挡住任何距离射过来的弓箭。而铁匠们精心打造的锁子甲，十步距离以外只有火枪才能打穿，重量也只有五斤左右。手表大小虽然比武安国原来的差了些，当闹钟摆在身边肯定没问题。并且每7日才差一刻左右。照这样计算，月余才差一个时辰。望远镜么，大小虽然和天文望远镜差不多，也总比没有强。最让曹子由感兴趣的是武安国设计的据说是复古的唐样马刀（其实是武安国参考现代日本马刀的拷贝），经张五等人精心打造后，随手挥去可将飘在空中的薄纱一刀两段。“这刀如果砍在人身上，只要随手一拖，就是一道大口子，肯定让对手血尽而死”，他是好武之人，一眼就看出了其中的关键。“如果是比武，这刀未免杀气太重，有失武士之道。但两军阵上，容不得手软，此刀刚好可以立威”。竟弃了自己常用的宝剑，改用马刀了。武安国知他做过保镖，有和蒙古马贼对阵的经验，干脆把骑兵都交给了他带领。
而充裕的财力也让团练建设顺利许多。有辽东高丽商人见大明与蒙古开战，贩了一千多匹马到北平发战争财，被武安国一口气全部给买了下来，按脚力好坏分给了乡勇。民团不属于兵役，所以每月必需发饷。怀柔县乡勇的待遇是全北平最好的，每个士卒月饷二两，和工人薪水基本一致。如战争受伤则另有抚恤。抚恤金不经官府，由徐记当铺负责支付。
这是抚恤办法来自李善平的点子，他怕大家因为挂念家中的人，会向战国时期的管仲学习，临阵时不以冲锋在后，撤退在前为耻，提醒郭璞和武安国考虑此事。武安国也想到初到匠户营时，全村青壮因为顾虑受伤后，无人照顾家人而任由水怪为害的往事，因此决定设立士兵基金。正当他们三人准备自己掏钱支付这笔费用时，徐记当铺东家徐志尘找上门来，欲给团练捐一笔巨资。武安国谢了他的好意，没有收他的银子，而是和他商量存白银两万两到他的当铺作为抵押，如果有士兵受伤，则由徐记当铺负责士兵的全部医疗费用。如果阵亡，则每个士兵家里由当铺支付二百两抚恤金。一年之后，双方和约到期，如有剩余，则全给徐记当铺，双方看情况再继续协商如何续约。徐志尘眼中精光一闪而没，立刻答应了此事，主动把阵亡士兵的抚恤金提高到500两，并答应马上给每个士兵单独写下字据。这下轮到武安国吃惊了，他万万没想到自己这保险公司的点子居然在这里遇到识货之人，十分欣慰。临送徐志尘出门时，把自己当年参观山西票号的记忆东鳞西爪的告诉了徐志尘，说是在西方威尼斯的见闻。把个徐志尘听得眼睛越来越亮，根本不在乎这个主意是从哪里得来的，顾不上告别，打马飞奔回府，找人商量开钱庄票号去了。
洪武十一年仲秋，怀柔团练成立，共八百余人，儒林人士赠大旗一面，上书：大明八百壮士。团练编制为了避嫌，不能和大明军队一致，因此典史武安国自创了团练编制，据说是参照工厂的工人分组办法制定。每十人为一班，设班长一名。每三班为一排，设排长一名，三个班依次编号，一班长兼任副排长。每三排，加一个炊事班为一连，设连长一名，副连长一名，每连计一百零二人。每三连为一营，设营长一人，副营长一人，计三百零八人。怀柔民团共有两个步兵营，一个骑兵连，和一个炮兵连，一个斥候班。
每个步兵装备新式火枪一枝，刺刀一把，头盔一个，锁子坎肩一件，马一匹。
每个骑兵装备马刀一把，三眼短铳一把，头盔一个，锁子甲一件，骏马一匹。
每个斥候装备短铳两把，望远镜一个，百里挑一的良驹一匹。
每四个炮兵装备新式马拉大炮一门，马四匹，两匹用来拉炮，两匹用来拉装炮弹的马车并供炮兵乘坐。
步兵的营长就让王浩、李陵二位捕头担任了。炮兵连长是张五哥的二儿子正武，本来他主管着日渐庞大的铁匠铺，这次听说师父要和蒙古人开战，竟把铁匠铺交给了他人打理，自已请缨上阵。火炮是铁厂按武安国设计全钢铸造的，比铜铸火炮轻了许多，炮径略长。每门炮都配了精钢打造的车轮，行军时，收起炮后支撑，即可用马拉走，十分方便。
几个斥候归四川人王飞雨统一管理，这个王飞雨本来是个富家子弟，喜欢游山玩水，因此练出了一身走山川如履平地的功夫。去过�