清朝大炮管壁厚重而膛口細小的問題，由來已久。
就像康熙年間鑄造的‘神威無敵大將軍炮’，其口徑達到了驚人的1尺，而膛口卻只有三寸七分，這個技術放到17世紀可以理解，因為同時期的西方紅夷大炮也是這個水平。
但問題是，在經過了兩百年以後，歐洲造炮工藝已經進步了許多，針對鑄鐵炮管膛口已經具備了鏃、鏜、磨、削等加工工藝，而且還透過數學計算，對口徑與膛口的尺寸之間取得了一個科學的比例關係，從而能夠更加科學地鑄炮。
反觀大清朝，造炮工藝始終停留在清初的水平階段，甚至有些省份的鑄炮工藝都已經徹底失傳，平日裡也無人在意，直到戰事突發時，才臨時倉促招募工匠來製造大炮，在這種情況下，為了避免炮管炸膛，只能有選擇地將管壁造得厚一些。
趙源曾經在後世看過一則故事，即左宗棠在西北平叛時，曾經從一處明代炮臺遺址挖掘出開花彈百餘枚，甚至為之感嘆三百年前中華即有此物，可是到了如今卻已經失傳。而後還有一則典故，那就是太平軍進攻嶽州的時候，意外從窖藏中挖到康熙十八年吳三桂時留下的火炮、彈丸和火藥，從而極大改善了裝備水平。
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其中固然有所誇大，可是也表明了一點，清朝整個階段火器的發展基本上都陷入了停頓，再加上他自己親身所見，幾乎都驗證了之前他跟方孟昭所說的觀點——清廷在有意控制火器的發展。
除此以外，按照弗裡德的介紹，清軍所用的火炮還存在一個問題，那就是炮彈本身也存在著相當大的差距。
在這個時期，中西方都發展了三種炮彈，即分別是球形實心彈，霰彈以及榴彈。
其中由於實心彈製造便宜，成本也頗為低廉，無論什麼型別的火炮都可以使用，因此成了使用最為廣泛的彈丸，且通常發射距離要遠於其他兩種。
至於霰彈則都是由小鐵丸構成，散佈面積廣泛，但是射程並不遠，像威遠炮、子母炮以及噼山炮主要都是發射霰彈。
而最後的榴彈則是指空心爆炸彈，它本身除了實心彈所具備的衝擊力，還能透過彈體內的火藥化學能所產生的爆炸力，從而將彈殼碎片激射出去產生破壞，而清朝已經具備了榴彈的生產技術，但問題是榴彈的製造相對複雜，造價高昂，且本身使用很困難，難以掌握爆炸的時間，常常會出現兩種情況，要麼是落地後不炸，要麼是還在炮膛內就爆炸，再其次就是這種榴彈的射程很近，正因為多種限制，導致清軍中使用榴彈的記錄並不多見，依然以使用實心彈為主。
而在這一點上，歐洲人卻率先在霰彈和榴彈的技術方面取得了突破，他們發明了一種‘榴霰彈’，不像之前的霰彈一出炮口就飛散出去，而是被裝入了空心彈殼內，裡面還裝上了爆炸藥，而最關鍵的就是裡面有一個可以保證準時起爆的時間引信，從而改變了過去榴彈無法掌握爆炸時間的缺點。
更重要的是，榴霰彈在克服了引線問題後，也就不必再置於炮口以短管炮發射，而是可以裝進長管重炮的膛底，從而具有與球形實心彈相同的射程，而這也宣告了實心彈時代的結束——鴉片戰爭正好處於兩個時代的交替處，當清軍還在使用實心彈時，英軍就已經開始用榴霰彈將清軍炸了個稀巴爛。
在歷史上，榴霰彈幾乎一直被使用到第一次世界大戰時期，成為當時各方軍隊廣泛使用的殺傷性武器，尤其是英國陸軍野戰炮的唯一炮彈選擇，對於空地上的步兵極為有效，直到塹壕戰開始後，各國軍隊才開始逐漸減少使用，轉而使用高爆彈。
可以說，榴霰彈的出現是整個17世紀火炮技術最大的革新，使得炮彈的威力和效能得到了飛躍性的進步，而這也是鴉片戰爭時英國人‘船堅炮利’中‘炮利’的關鍵所在。
經過弗裡德的介紹，趙源才終於撥開了歷史的迷霧，也終於明白了中西方的差距所在，他忽然想到當初看的《海國圖志》當中，魏源對榴霰彈進行過一定的介紹，他明確指出英國人在火器方面唯一能制勝於我的長技，就是‘飛炮’。
看來，所謂的‘飛炮’，也就是榴霰彈了。
經過了多番瞭解之後，趙源當即找到了下一個目標，他需要讓弗裡德設立出基於液態鋼製造且能使用榴霰彈的新式火炮——原型將會是後來歷史上美國南北戰爭時期裝備和使用最多的火炮，也就是M1857型12磅野戰炮，又叫做拿破崙炮。
當然，這裡的拿破崙並不是指拿破崙·波拿巴，而是以法蘭西帝國皇帝拿破崙三世夏爾·路易－拿破崙·波拿巴命名。
趙源曾經在後世看過一則相關的歷史故事，即M1857型野戰炮具備機動性強、射程遠、火力兇勐、造價低以及製造簡單等優點，它並不是同時期最先進的武器，但是卻成為了最為可靠使用的武器，是雙方炮兵們的最愛。
當然，由於拿破崙三世都還沒當皇帝，這門火炮自然也還沒出現。
趙源只能將所記得的一些細節告知弗裡德，當然由於原本歷史上轉爐鍊鋼法還沒有大規模普及，拿破崙炮採用了青銅鑄造，儘管本身非常堅固，但是卻顯得有些過於笨重——而這一次趙源直接讓弗裡德用液態鋼鑄炮，將會使得這門火炮變得更加輕便機動。
為此，趙源讓弗裡德專門開發三種口徑，分別是6磅、12磅以及24磅。
按照趙源的預估，只要提前發明出拿破崙炮，再加上已經正式投產的褐貝斯燧發槍，用這兩種主要武器所武裝出來的新軍，足以將清軍按在地上錘——想一想到時候的那個場景，趙源都忍不住有些戰慄。
.......
接下來的幾天時間裡，弗裡德開始將大部分精力放在新炮的設計上，而老何頭那邊已經開始用鋼範來鑄造噼山炮——由於趙源實在看不上這種比較落後的玩意，他並沒有時時刻刻盯著。
就在趙源跟趙簡、何文慧溝通行動隊的相關事宜時，老何頭卻著急忙慌地找了過來，他發現了一個新問題。
“炮管內膛裡都是孔洞……”
趙源一聽到這裡，他頓時明白了過來，自己還是忽略了一些東西。
原因還是出在了炮芯的問題上，龔振麟的鐵模鑄炮法儘管大大提高了鑄造的速度，但是在質量上並沒有提升，其中炮芯部分依然用的是鐵芯裹泥——為了避免鐵芯和炮管徹底融合在一起，一般使用一半內徑大小的鐵芯，在外面裹上一層泥，等到鐵水凝固冷卻後，再將鐵芯抽出來，將炮膛內的泥去掉。
而這樣一來，由於泥範顆粒縫隙大，裡面會吸聚大量的溼氣，等到鐵水灌入後，裡面的溼氣就會被蒸騰出來，從而在鐵水內形成氣泡，而這些氣泡就會導致炮膛內壁出現蜂窩孔洞.......這樣造出來的炮，基本上就廢掉了。
趙源將其中的關鍵講出來以後，老何頭便已經聽明白，過去用泥範鑄炮的時候，這就是一個難以解決的大問題，所以才需要很長時間來調製泥範，避免出現太多的孔洞。
他不由得嘆了一個口子，這新技術果真沒那麼簡單，“那接下來怎麼辦？總不能徹底不要泥範了……”
趙源明白，這個道理跟製造槍管有些相似，都是不得已下的辦法——像歐洲已經不用這個法子，而是直接用蒸汽機在鐵柱上直接錘鑽出炮膛，可是趙源眼下沒有蒸汽機，又不能在短短幾天內將蒸汽機搞定，這事還得回到原來的思路上。
趙源經過仔細琢磨，卻是想到乾脆直接完全用鐵炮芯，這樣就不會出現泥範的問題。
但是這個辦法也有一個問題，那就是等到鐵水冷卻凝固後，鐵芯和炮管將會徹底融合在一起，變成一個實心的整體。又該怎麼將鐵炮芯取出來呢？
他久久思考不到辦法，便將弗裡德和弗蘭克都一起叫了過來，讓二人也想想辦法。
弗蘭克聽完問題後，卻笑道：“想要解決這個問題很簡單，我們建造一個吊塔，然後用齒輪和導軌將鐵芯插進炮範內，等到灌入鋼水之後，再轉動鐵芯，最後將其吊出來，就可以解決粘黏問題。”
聽到這裡，趙源頓時明悟了過來，這個辦法的確很巧妙，而且成功的可能性非常大，想到這裡，他便將整個辦法告知了老何頭，而老何頭也很快明白了其中的奧秘，頓時有些驚歎——他原本覺得內蹚即便有孔洞，也可以用工具旋磨一下，到時候也就夠用了。
只是他沒想到，弗蘭克竟然提出了一個相對完美許多的辦法。
這麼一來，老何頭的心中甚至有些激動，像這樣鑄造出來的火炮，究竟會比原版的強上多少？
實際上，這個問題也是趙誠非常關心的問題，眼看著時間已經過去了三分之一，他心裡多少還是有些不放心，便親自過來瞅瞅，便從趙源的口裡得知了這一系列的技術革新——此時的趙誠有些擔心，用這些法子造出來的炮，質量會不會好得有些太過分？
火炮的質量太好，這可不是一件好事……