永历二十年，夏秋之交。当朝堂的攻讦与市井的议论仍在发酵时，一股沉甸甸、带着铁腥与硝烟气息的变化，正以一种更具体、更不容忽视的方式，注入南直隶新生的军事肌体之中。
得益于“矿产国有”政令在血与火的博弈中初步推行，以及随之而来的矿山整顿、物料统管，尽管仍有杂音与暗流，但源源不断的原料——当涂的铁、铜陵的铜、宁国的煤、庐江的硫磺与硝石——开始沿着长江及其支流，比较稳定地输送到几处核心的军工据点。匠人地位的提升与待遇的初步兑现，如投入死水中的石子，虽涟漪尚小，却已开始搅动那潭沉寂已久的技艺传承，激发出一线难得的活力。这一切，最终汇集到金陵、镇江、安庆三处规模日益扩大的军器局，化为一声声越来越密集、越来越富有节奏的锻打、铸造、钻磨之声。
首先让新军士卒们感到振奋的，是新式装备的陆续列装。
孝陵卫新军作为样板和种子部队，自然是优先换装对象。在完成了严格的适应性训练和考核后，第一批自产改进型燧发枪，开始正式替换他们手中原本就装备较早、但数量有限的旧式燧发枪。这种新枪，参考了佛郎机、红毛夷等多种泰西燧发枪样式，又结合金陵军器局匠师们的经验改进而来。枪身略短，更利于近战拼刺（枪头可加装特制套筒式铳剑）；燧发机结构经过赵铁锤与费尔南多等人反复试验调整，哑火率较旧式降低了近三成；最显着的区别是枪管内壁采用了新的钻磨和膛线拉制工艺！虽然因为工艺难度和耗时，只有精锐哨队、队正（士官）和少数特等射手才配发了这种“线膛燧发枪”，但即便是滑膛型号，其制作之精良、部件之标准，也远非过去卫所粗制滥造的“兵丁鸟铳”可比。
当一队队孝陵卫士兵，在教官的严格口令下，接过油光锃亮的新枪，按照新操典进行装填、瞄准、射击训练时，那清脆的金属撞击声（燧石击发）、相比火绳枪更稳定的射击姿势、以及更快的射击速度，无不彰显着武器的进步。靶场上，硝烟弥漫，弹丸在标靶上凿出密集的孔洞。虽然弹药消耗让负责后勤的军官们心疼得嘴角抽搐，但看到士兵们眼中逐渐增长的信心与熟练，周谌和张家玉都觉得，这银钱、这物料，花得值。
更令人震撼的，是火炮的补充与革新。
长江水师接收了第一批新铸造的水师专用舰炮。这些火炮口径适中，炮身相对轻便，注重射速和精度，采用了更精密的炮架和瞄准具，安装在重新整修过的战船甲板上，黑洞洞的炮口指向江面，预示着对长江制水权的争夺将进入新的阶段。
陆军方面，新成立的“南直隶镇戍军”各营，开始按编制补充火炮。除了继续改进、仿制传统的红夷大炮（重型攻城炮）和弗朗机（速射子母炮）外，工部与军器局集中力量，研制并小批量生产了一种新型野战火炮。此炮借鉴了部分泰西思路，采用铜体铁芯（或优质铸铁）铸造，以减轻重量、提高耐用性，炮身倍径适中，兼顾射程与机动，配备可灵活调整俯仰、水平射界的双轮炮架，以及标准化的弹药车。虽然产量还很低，每月仅能产出寥寥数门，且成本高昂，但当这些打磨精细、闪着暗沉金属光泽的新炮，被骡马牵引着，在新建成的校场上进行试射时，那震耳欲聋的轰鸣、炮口喷出的长长火舌、以及远处土坡上被准确掀起的烟尘，都让观礼的将领们眼前一亮。
“好炮！” 一位刚从旧式营伍转为新军指挥的游击将军忍不住赞道，“比那些老掉牙的将军炮、灭虏炮强多了！拉起来也轻便！”
“就是太金贵，” 旁边一位同僚咂咂嘴，“听说一门这样的炮，顶得上几十杆好铳。弹药也精细，听说那实心铁弹，大小、重量差一点，打出去就偏到姥姥家了。”
“金贵也得要！” 周谌不知何时走到他们身后，沉声道，“东虏（清军）的火器营，这些年可没闲着。咱们不能总靠着城墙和血肉之躯硬扛。以后野战，就得靠火器和阵列。炮，就是阵列的胆魄！”
然而，新装备的到来，在带来希望的同时，也带来了前所未有的挑战，甚至混乱。
最大的问题，并非来自敌人，而是来自自身。
首先，是训练的艰难。新式燧发枪的操作，虽比火绳枪简化，无需担心火绳燃烧和风雨影响，但对士兵的纪律性、装填步骤的熟练度、以及枪械的日常维护保养，要求极高。燧石要定期更换，枪机要清洁上油，稍有污垢或磨损，就容易导致哑火。许多从旧营伍选拔来的士兵，习惯了火绳枪的粗放使用，对新枪的“娇贵”极不适应。装填动作慢、顺序错、清洁马虎导致故障频发的情况比比皆是。实弹射击训练更是让教官们提心吊胆，既要防止士兵因紧张导致枪口误指，又要纠正各种五花八门的错误姿势，还要时刻提防可能发生的炸膛事故（尽管工艺已改进，但早期产品仍有风险）。
火炮的操作更是复杂。新型野战炮的炮组，需要明确的职责分工：炮长、瞄准手、装填手、清膛手、供弹手……每个人都要熟记口令、熟练操作。计算射角、装药量、瞄准目标，更需要一定的数学知识和经验积累。从旧式炮手转来的官兵，往往只懂得“大致瞄准、点火就放”，对新型炮的精密操作和协同要求极不习惯。训练中，炮弹打偏、甚至因操作失误导致炮架损坏、人员受伤的事故，时有发生。
其次，是后勤与维护的噩梦。新式火器对弹药的需求量暴增，对规格一致性的要求也严苛得多。燧发枪的定装纸壳弹药（内含定量火药和弹丸），需要专门的作坊，按照严格的比例和工艺进行封装，其生产速度远远跟不上训练消耗。火炮的弹药更是复杂，实心弹、霰弹、爆破弹（技术尚不成熟，少量装备），都需要不同的生产工艺和储存条件。运输、储存、分发环节，任何一个疏漏都可能导致弹药受潮、失效，甚至意外引爆。
武器的维护保养体系，几乎是从零开始建立。军器局开始向各营派遣少量“随军匠师”（由技艺精湛的工匠或资深老兵培训而成），负责指导日常维护和一般故障排除。但这远远不够。许多基层军官和士兵，根本没有意识到定期保养的重要性，经常是训练完毕，随手把沾满硝烟泥土的火枪一扔了事。结果就是枪支锈蚀、燧石磨损、机件失灵，故障率居高不下。周谌不得不三令五申，甚至亲自抽查，将武器保养纳入日常考成，与军饷挂钩，才勉强扭转了一些恶劣习惯。
再者，是战术与编制的磨合阵痛。新装备要求新的战术。燧发枪更快的射速和相对稳定的性能，使得“排枪轮射”战术的效能有望提升，但对士兵的纪律和军官的指挥控制提出了更高要求。如何将新式火炮有效纳入步兵阵列，提供及时火力支援，而不是像以前那样作为固定堡垒或随军累赘，更是一个全新的课题。新军的编制虽然模仿了近代军队的营、哨、队，但各级军官的战术思维，大多还停留在冷热兵器混用、各自为战的老路上。训练中，经常出现火枪兵与长矛兵配合脱节，火炮阵地与步兵战线脱节，命令传达不畅，阵型变换混乱的情况。
金陵城外，新设的大型综合校场。
一场营级规模的实兵实弹对抗演练正在进行。红方为一个新编的燧发枪营，加强了一个新建的炮队（装备两门新式野战炮）；蓝方为一个以冷兵器为主、夹杂部分火绳枪的旧式营（模拟清军或流寇战术）。演练目的是检验新装备和新战术的配合。
结果，近乎一场灾难。
红方燧发枪兵在推进中，因为紧张和不够熟练，装填速度远低于预期，几轮齐射后，阵列开始出现混乱。炮队费了九牛二虎之力将火炮推至预设阵地，却因为计算失误和沟通不畅，第一次齐射的炮弹远远落在了“敌军”阵后，反而暴露了位置。蓝方利用其机动性（模拟骑兵袭扰），派出小股部队迂回，红方负责掩护侧翼的长矛队反应迟缓，导致炮队一度陷入“危险”。燧发枪兵试图转向迎敌，却又与后方装填的同伴挤作一团。演练导演（由教导总队军官担任）不得不数次中止，气得脸色铁青。
“看看你们的样子！” 周谌站在观礼台上，声音并不大，却让下方垂头丧气的军官们不寒而栗，“拿着最好的火铳，最精良的火炮，打得还不如以前的烧火棍齐整！炮队，你们的炮是摆设吗？打到哪里去了？！燧发枪队，你们的排枪呢？节奏呢？！长矛队，你们的眼睛长在脑袋后面吗？！”
他走下观礼台，来到那两门因为操作不当、炮架有些受损的新炮旁边，抚摸着尚有余温的炮身，语气沉重：“这些铁家伙，是无数匠人的心血，是朝廷从牙缝里省出的银子，是从那些豪强嘴里夺回来的矿藏炼出来的！不是给你们拿来糟蹋，拿来丢人现眼的！”
他猛地转身，目光扫过全场：“从今日起，各营训练量加倍！火器操作、保养条例，给本将军刻在每个兵卒的脑子里！战术协同，一遍不行就十遍，十遍不行就百遍！军官考核，火器运用、战术指挥，列为重中之重，不合格者，一律撤换！教导总队，给朕盯紧了，哪个营再出今天这种洋相，主官直接到辎重营喂马去！”
严厉的训斥，如同鞭子，抽打在每一个新军将领的心上。他们意识到，拿到了新式装备，仅仅是万里长征的第一步。将这些精良的铁与火的造物，转化为实实在在的战斗力，其间需要付出的汗水、鲜血乃至教训，恐怕远比获得它们更加艰难。
入夜，金陵军器局，铳炮作内，依然灯火通明。
赵铁锤和费尔南多，正围着一门在演练中出了故障的新炮，仔细检查。炮身无恙，但炮闩闭锁机构出现了细微变形，导致闭气不严，影响了射程和精度。
“这里，强度不够。” 费尔南多用生硬的汉语，指着图纸上的一个部位，“还有，青铜的配方，或许可以再调整，加入一点点锡，会更有韧性，但不易铸造……” 他一边说，一边在炭笔描绘的图纸上修改。
赵铁锤皱着眉，用手仔细摸着那变形的部件，又看看地上散落的、演练中回收的、有些已经变形的燧发枪击锤，闷声道：“费先生，光是料好、工细，看来还不够。当兵的使起来，手上没个轻重，再好的家伙也经不住折腾。得想办法，让这铁家伙，更……更禁造（结实耐用）些。还有这燧发机，哑火还是多了点。”
费尔南多抓了抓他卷曲的头发，湛蓝的眼睛里也满是思索：“是的，约翰……哦，赵。可靠性，和威力，一样重要。或许，我们可以设计一种更简单的燧发机，虽然射速慢一点，但更可靠。还有炮的车架，需要加强……”
两人用半生不熟的语言和大量的手势比划，讨论着，争吵着，又不断在图纸上写写画画。旁边，几个年轻的学徒工匠，眼睛发亮地听着、看着。他们知道，前线的挫折，很快就会变成这里新的改进要求。