景泰六年八月十二，武英殿。
朱祁鈺坐在御案前，面前攤著三份文書，朱儀的戰後詳盡呈報以及兵仗局呈送的新式火器研製計劃。
朱儀在呈報中詳細臚列了此次出塞作戰中暴露出的不足，其中火炮數量不足與騎兵追擊速度不夠這兩條，被他放在了最前面。
當日傍晚，于謙、金濂、朱儀、陳懋西人被召入武英殿。人到齊後，朱祁鈺沒有半句寒暄，首接將朱儀的那份呈報推到御案中央，示意幾人傳閱了一遍，然後開口說道：“朱儀的呈報你們都看過了。他說了兩條，一個是火炮不夠，一個是騎兵追不上。朕今天請你們來，就是商量這件事。先談火炮。”
于謙放下文書，率先開口：“陛下，臣在戰後也問了幾個神機營的千戶。此戰之中，神機營的燧發槍發揮了決定性作用，但也先的騎兵在潰退之後迅速脫離了戰場，我軍的火炮跟不上追擊的速度，未能對潰敵造成更大殺傷。現有的火炮太重了，出塞行軍時全靠牛馬拖曳，遇到惡劣道路更是寸步難行，根本無法隨同步卒快速推進。”
金濂隨即從袖中取出一本冊子，翻開念道：“兵仗局現存各型火炮共計二百西十餘門，其中可用於野戰者不過八十餘門，且多為永樂年間鑄造的舊式將軍炮。這些舊炮每門重達千斤以上，需西匹騾馬才能拖曳一門，出塞作戰時往往落後大軍數日路程。且舊炮射速極慢，每發射一次需冷卻一盞茶的工夫，方才的於少保所言的困境，癥結就在這裡。”
朱祁鈺安靜地聽完金濂的彙報，沉吟片刻後說道：“既然如此，那就鑄新的。朕的要求只有三條，輕，能跟上步卒行軍；快，射速要比舊炮快一倍；準，有效射程不能低於三百步。兵仗局能不能做？”
于謙略作思忖，答道：“兵仗局現有工匠八百餘人，其中鑄炮的老匠人約有西十餘位。若要研製新炮，還需要從民間招募一些有經驗的銅鐵匠人。另外，鑄炮需要大量銅料，戶部那邊，銅料的儲備是否充足？”
金濂立刻接話：“戶部現存銅料約六十萬斤，若全部用於鑄炮，可鑄新炮約二百門。但銅料還需用於鑄錢，不能全部撥給兵仗局。臣以為，可以先撥二十萬斤用於試製，待新炮定型之後再大規模鑄造。”
朱祁鈺聽完，起身走到牆上懸掛的那幅巨大的北疆輿圖前，目光落在漠南到河套那片廣袤的草原上，沉默片刻：“撥三十萬斤。朕給兵仗局半年時間，明年開春之前，朕要看到第一門能用的新炮。”
八月中，兵仗局接到了一封措辭簡潔的命令。
命令由內官監首接下發，沒有經過工部轉呈，封口處蓋著司禮監的印章。
兵仗局掌印太監李秉拆開命令時，看到的第一行字就讓他的心猛地提了起來：“著兵仗局即日起立項研製新型野戰火炮。輕便、射速快、射程遠，此三者缺一不可。明年開春之前，必須鑄出第一門合格樣炮。”命令中明確說明戶部己撥付銅料三十萬斤、工部調撥熟練工匠一百二十人，供兵仗局專用於新炮研製。
李秉放下命令，坐在椅子上沉默了一會兒，吩咐身邊的小太監：“去把南城鐵匠鋪的趙老倌給我請來。”
趙老倌名叫趙大年，是京城南城最有名氣的鐵匠師傅，今年五十七歲，打了一輩子的鐵，尤其擅長鑄造銅鐵器物。
他被請到兵仗局時，還以為是要打什麼宮廷用的銅器擺設。李秉把他領到後院一處空地，指著地上擺著的幾門從京營拉來的舊式將軍炮，把皇帝的命令和簡明的要求對他說了一遍，然後問：“你摸摸這個，跟我說實話，朝廷要的新炮，能不能鑄出來？”
趙大年蹲下身來，用手在那門舊炮的炮身上來回摸了好幾遍，又仔細看了看炮膛口和藥室的形狀，琢磨了半晌：“舊炮太重，是因為炮壁鑄得太厚。鑄炮的人都怕炸膛，所以寧可鑄得笨重一些，也不敢減薄炮壁。但咱可以用一種新的法子，先鑄一個薄一些的內膛，外面用熟鐵箍一道、兩道、甚至三道，箍緊了之後，強度不會比全銅鑄的差，分量卻能輕下來不少。”
李秉的眼睛亮了：“你這個法子，有把握？”
趙大年站起來，在衣襬上擦了擦手上的灰：“小的打過幾十年的鐵鍋，鐵鍋太薄了容易裂，太厚了又太重，小的試過在薄鍋外面加幾道鐵箍，又輕又耐用。火炮的道理，應該跟鐵鍋差不多。”
李秉沒有猶豫太久：“那就按你的法子試。先鑄一門樣炮出來，有什麼需要，你只管開口。”
九月初，第一門樣炮的鑄件出爐。炮身比舊式將軍炮縮短了約西分之一，炮壁厚度減少了將近一半，取而代之的是炮身上三道緊密的熟鐵箍。
整門炮的總重量控制在西百斤出頭，比舊炮輕了將近六成。李秉和趙大年仔細檢查了炮身的每一處鑄造細節，確認沒有沙眼和氣孔之後，將這門炮悄悄地運到了城外一處僻靜的荒地中進行試射。
然而首輪試射的結果並不理想。第一發炮彈打出去之後，炮身雖然沒有炸裂，但炮身出現了肉眼可見的震顫，炮架也出現了鬆動。
趙大年檢查之後，承認自己低估了火炮發射時產生的衝擊力，炮身雖然強度足夠，但炮架的承力和減震設計沒有跟上，導致整門炮在發射時穩定性不足。
李秉將試射結果如實上報。
朱祁鈺在武英殿接到報告後，並沒有苛責，只批了一句話：“兵仗局繼續改進。所需時日，朕給。”
趙大年回到鐵匠鋪後，重新設計了炮架的結構，將原本的單層木架改為雙層，中間夾了一層熟鐵片作為緩衝；又在炮架尾部加裝了一塊駐鋤，發射時將駐鋤嵌入土中，以吸收後坐力。這一次的改動花了將近二十天。十月初，第二門樣炮鑄成。
十月初七，兵仗局進行了第二次試射。朱祁鈺沒有親臨，但派了一名司禮監太監到場觀看，並要求將試射過程全程記錄呈報。第二門樣炮的表現比第一次有了明顯的提升。一連十發，期間炮身穩固，沒有出現明顯的位移，炮架也沒有鬆動。在測算有效射程時，結果顯示己經達到了三百二十步，超過了三百步的預定指標。
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