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多日愁眉苦思被诸葛亮看出了心事，刘备觉得集众人智慧比他一个人瞎想有用，便告诉了诸葛亮。没想到诸葛亮很快想出了解决办法，那就是将铁模加热，让它和铁液同时冷却。
铁模预热后，铁液不会迅速冷却，有足够的时间让石墨析出，炮管质量直线上升。
解决了模具的问题，炮管的另一个问题就提上日程，那就是内层应力问题。
火炮开火，火药在炮膛内燃烧，火炮承受的应力主要集中在内表面。而在铸造过程中，因为炮管外表面比内表面大，外层会先冷却而内层后冷却，这样就使得内层承受应力的能力下降，降低了火炮的使用寿命。
同时，刘备为了提高火炮性能，铸炮的原材料不是生铁而是钢，钢有许多优点，唯独有钢液的流动性差这个问题，增大了铸造难度。
马钧再一次展现了非凡的头脑，他研究现有的火炮难题后，想出了分段铸造的方法。就是先用模具制造一圈钢体，不等钢体冷却拆掉外层的模具，在外层再浇铸一层钢体。
分成两段，每段铸体厚度比较小，解决了钢液流动性问题。同时因为两层的原因，炮管内层与外层冷却时间差不多，降低的受应力能力可以忽略不计。
马钧一个发明解决了刘备两个难题，刘备大喜过望，又一次提升了马钧的爵位，马钧短短时间内从一个平民飞速升级成为伯爵，艳羡世人。
新炮研制成功，兼具性能和速度，刘备十分满意。试验的过程中，士兵发觉火炮后部不是很稳固，又叫工匠在制造过程中在前中后三个部分绑了一圈钢条，这个箍套进一步加强了火炮的受应力。
箍套的使用也启发了马钧，他发明了另一种铸炮方法。那就是炮体内层钢液铸造完成后，外层不用浇铸而是用钢铁斜着在内层绕圈，外层冷却完成后，内层受压、外层受拉，会形成缠丝身管自紧的效果。
缠丝法制造的火炮比普通法制造的要重一些，不过性能提高很多，完美适用战舰用炮。
刘备没想到马钧那么快解决舰炮问题，一瞬间有再升他爵位的想法，好在理智占据了上风。
成行的钢炮分长管炮和臼炮，长管炮发射实心弹、霰弹，臼炮发射爆破弹。长管炮长度3.465米（1.5丈），炮口外圈231毫米（一尺，所以长管炮也叫尺炮），内圈211毫米，炮管厚20毫米，加上炮架和车轮总重450公斤左右。臼炮长0.693米（3尺），炮口外圈346.5毫米（1.5尺），内圈316.5毫米，炮管厚30毫米，炮重180公斤左右。海军只有长管炮，炮重增加20%左右。
汉军一什十名士兵，刚好组成一个长短火炮战斗班。运输时，长短两门炮放在一起运输，战斗时六名士兵操纵长管炮，四名士兵操纵臼炮，同时看顾后方的炮弹箱。
“敌至千步，二炮准备，放（最初操练时喊的射，刘备感觉不对更正了）！”
臼炮在发射爆破弹时，火药在给爆破弹推力的同时也会给弹体压力，弹体如果不够厚，在炮管内就会爆炸，所以随火药的多少可以调整射程，射程越大威力越小。臼炮有效射程从几十步到一千五百步，工匠制造了三种相应的弹药。
与臼炮相应的长管炮，它的射程也能达到一千五百步，不过距离太远精度不行，而且杀伤力不够。
神机营操练时，为了让战果最大化，一般会等敌人到达千步的时候一起发射。
长管炮发射了第一种炮弹：实心弹，在这个军队讲究严密阵型的年代，实心弹的威力不容小视，不过千步之内的敌军受到的打击是第二次落地弹跳后的实心弹（两次弹跳点为六百步和九百步），砸死前阵最多五个人。
千步左右，敌军甚至能看清炮弹的轨迹，有许多人尝试用脚凌空踢走实心弹，代价就是断腿（实心弹看似飞行速度慢，可本身重量大，动能依旧很足，参考铅球脱手砸到脚）。
另一边的臼炮因为射程太远，甚至只有几发落入贵霜军阵四周，它倒是造成了数十人死伤。
刘备知道爆破弹的杀伤原理，在内层火药中预先埋入了许多铁钉、铁片和铁屑，都是些炼钢和制造工具时的边角料。刘备还让工匠预先在内层铁料上划上了预制线条，使爆破弹能整个爆开，不至于只破一个洞。
臼炮和长管炮的炮弹用的都是铸铁，一是比较便宜，另一个原因是钢的强度大，火药炸不开钢，爆破弹没有实用的可能。
因为远离了一段距离，马超所部凉州军听到的轰鸣声不大，直到马超看到敌军阵中的爆炸，他以为这是进攻信号，便准备率军直突敌阵。
刘封见马超擅自行动，立刻挥舞将旗，下令骑兵止步。马超起了速，要停下来也需要一点时间。刘封和刘禅毕竟第一次上战场，有些时间观念没有建立，他们以为马超不听将令。
刘禅说道：“皇兄，我亲往后军！”刘封点了点头。
刘禅离开中军没多久，后军骑兵就全部止步了，刘禅来到时，骑兵已经重新好调整了阵型。
“马将军缘何不听将令？”
这话说得就重了，马超赶忙解释：“末将原以为炮响便是讯号。”
马岱似乎想到了刘禅的疑惑，说道：“大军行进，尚需时间止步，并非兄长有意不遵将令。”
刘禅知道他们误会了马超，不过因为面子问题，他没有道歉，说了一句“谨遵将令”后便回马返回中军。
战后了解详情，马超误会的举动反而起到了意想不到的效果。
当时贵霜大军受到炮击，士兵完全不知道这是什么武器，尤其是被爆破弹攻击的外围士兵，一时间众军止步，阵中也有了骚乱。
“不可混乱，快步进军，此必是汉军投石车所掷！”波调认为这是汉军的新式投石车，意图让己方混乱，好给后方的骑兵创造进攻条件。
波调的话刚落没多久，他果然看到汉军骑兵动了，而后己方阵型不乱，对方骑兵又停了下来，完美应征了自己的猜想。
贵霜大军长途进攻，投石车这样的器械没有时间制作，况且西域的树木也不多。己方没有投石车，又知道了汉军的投石车攻击范围，波调开始催促己方士兵加速行军，意图早一点与汉军近战，使汉军投石车丧失作用。