進入天啓元年八月，在朱有孝的帶領下，大明朝穩步的向前邁動着。
鍊鋼廠傳來好消息，在宋應星的指點下，煉造出了硬度極高的高碳鋼，因爲發現他的硬度非常高，就把它加工成了鑽頭，然後根據朱靈提供的朱有孝發明的磨牀原理，製造出了鑽牀，這樣利用鑽牀製造出了精緻的槍管，這種槍管非常的結實，基本上不會炸膛，並且它要比用鐵打製的槍管輕得多。
火器廠傳來的好消息是，雷鳴天煉製的精硝加入少量的硫磺、木炭製成了爆炸威力大，並且容易引爆，朱有孝略加指點就製成了類似砸炮那樣的東西，因爲朱有孝小時候在家裡造過玩具砸炮槍。故此，朱有孝讓朱靈按找他的想法造了出來。
爲了讓雷鳴天製造的火藥威力更大，朱有孝特地囑咐雷鳴天嘗試一下製造顆粒火藥，就是在火藥里加上雞蛋清，然後用竹篩子篩出顆粒均勻的火藥粒，無論是當做炸藥包使用，還是做子彈***，效果都是好的出奇。
畢懋康則是根據這種砸炮槍的的原理加以發揮，利用鍊鋼廠的槍管造出了初步具有現代槍支模型的砸炮槍。然後爲了解決裝藥量的問題，製造出了紙殼子彈。
朱有孝接下來讓畢懋康、宋應星、朱靈、雷鳴天四人一起改造這種砸炮槍，經過他們不懈的努力，終於研製出了紙殼可以擊發的子彈，這樣後裝紙殼子彈槍問世了。子彈尖頭的小熟鐵柱，彈殼用油布紙利用壓力極大的壓制機捲成筒，然後切割成一寸半一段，底下裝底火，就是砸炮，中間裝顆粒火藥，前頭塞進去尖頭子彈。爲了防雨，底火用一層薄蠟封住。
這種槍屬於擊發槍，當撞針擊打底火時，底火爆炸引燃紙殼裡面的火藥，火藥燃燒爆炸壓力擊出子彈，由於後面的撞針頂住了擊發空，所以一般不會發生回火現象，這樣就可以基本安全的使用了。一扣扳機就聽“啪 ”“砰”兩響子彈就出去了，射擊距離在二百五十步左右，不過射擊準頭不太好，射擊速度爲每分鐘十發左右，當然，像雷鳴天這樣的高手可以射擊十五發，二百步內可以擊中目標，朱有孝對此已經非常滿意了，有了這種槍，然後排成三排，就完全可以形成排射槍斃的效果。
還是在畢懋康的帶領下，‘二踢腳’小炮也加以改進，由於鍊鋼廠的發展，畢懋康讓他們鑄造出了炮筒，本來是想鑽出炮筒結果沒有成功，只好先用鑄造的，炮彈的設計也有了進步，前面不再用紙質的，而是改成了鑄鐵薄皮，後側用硬泥配上長短不一的三根纏繞在硬泥上的引火線，以確保爆炸，裡面裝上帶楞的鐵砂，尾翼採用壓入的三個鐵片，確保炮彈出膛後鐵片彈出，這樣就變成了近現代版的迫擊炮，基本上不再受到射擊頻率的限制，可以連續發射而不必太擔心炮筒過熱引發炸膛。而且因爲炮膛可以承受更大壓力，現在炮彈能夠打出一千多步遠，相當於一點八公里。但是 ，人的視力有限，這麼遠根本看不清，於是做一些決定配備炮鏡，再加上測距儀，測距儀是由徐光啓研製成功，具體計算則由數學天才程天應制作成冊，然後由炮兵背誦下來。
程天應現在對於阿拉伯數字的應用得心應手，計算速度比以前快了十倍不止，強烈要求馬上在大明朝普及，朱有孝順勢就讓他在大明技術學校和大明官吏學校試講普及，得到不錯的好評。
孫元化在遼東的戰役中極爲出彩，朱有孝讓孫元化把炮兵交給孫傳庭，讓孫傳庭將那一千多人的火炮兵分出五百人由孫元化帶回京城，剩下的當做師傅，在遼陽組建了五千人的火炮營，又給他送去四百門‘二踢腳’小炮，炮彈就讓他們就地製造。爲此，朱有孝撥付遼東餉銀一千五百萬兩。
朱有孝還讓熊廷弼採用募兵制的方式練兵，原來的衛所制度在遼東取消，把他們改成軍墾兵團。到八月份的時候，熊廷弼已經募到十萬可戰之兵。很簡單，原來的士兵改制，去留自願，老兵退役在遼東賦田二十畝，送銀十兩，帶家人來，每人賦田十畝，免稅五年。於是從山東、河北、河南、陝西來遼東的人是絡繹不絕，田地可以自由開發，家裡有當兵的人，每人十畝免稅五年，沒有當兵的人家，每人五畝免稅五年，這一傢伙對於有土地情結的大明朝老百姓有多大的吸引力呀。所以，熊廷弼很快就能募到可戰之兵。不過這也把從鹽商那裡抄來的白銀幾乎用去一半，朱有孝不在乎，只要遼東穩定，花這錢就值得。
朱有孝指示熊廷弼，穩妥蠶食建虜的地盤，分化努爾哈赤的盟友，有機會時攻下鐵嶺、開原一線，徹底切斷努爾哈赤和蒙古人的聯繫，離間努爾哈赤和其他建州女真人的關係，練好兵馬以後，囤積糧食，爲的是隨後徹底控制遼東以及遼東以東地區直達極北之地。只要能夠住人的地方就想法安排居民，不但不收稅，還要補貼他們，爲他們的生活提供方便。
孫元化帶領五百多人於七月底抵達京城，朱有孝就帶着他去了火器廠。
現在火器廠已被朱有孝分成了兩部分，一部分專門研製火藥、炸藥、引線，具體有雷鳴天負責，但是這傢伙屬於研究狂人，朱有孝就另外安排人負責具體的生產、生活、安全，尤其是安全一塊，朱有孝讓負責人盯得非常緊。另一部分則是專門研製槍炮，具體有畢懋康負責，畢懋康在研製成功擊發槍和迫擊炮以後興趣大增，然後朱有孝就指點他研究加農炮，因爲加農炮以後可以安裝到軍艦上，是一種適用範圍大，威力猛的多用途炮。想想看，要是海戰時，明軍測距儀加上***射中敵人的軍艦，那是多爽的事。
宋應星負責鍊鋼廠，朱有孝提示他可以建一個小型鍊鋼坩堝，不要怕浪費焦炭和其他材料，也不要害怕銀子不夠花，只要需要隨便可以從戶部或者內庫領取，他已經和戶部、王安打過招呼。他可以嘗試着在鍊鋼的過程中加入別的礦石，看看能夠煉出別的什麼更好的東西。並且一定要記住做好重量、顏色、溫度的記錄，並裝訂成冊，以備以後需要的時候查詢。
徐光啓負責全面的個工廠調劑工作，每半個月就把負責各個部門的人員召集到一起，一方面通報各自的成果，看看誰需要這些成果；另一方面就是各自提出自己的需要，看看別人誰能幫上忙。通過這種協調會的召開，各種新的研究成果不斷被使用，而各種需要也不斷的被研究出來。比方說，雷鳴天需要各種透明瓶子，宋應星兼管的玻璃廠就設法研製各種透明的瓶子；朱靈需要各種鐵管子，鍊鐵廠就設法研製。總之這樣的研究會被朱有孝確立爲科學研究會，成爲日後大明朝科學研究院的例會，是的大明朝的科學技術始終引領世界的科技潮流。