漢人從春秋戰國時期開始發展鐵器，到西漢時期，鐵器已經逐漸在北方流行。
西漢當時在全國有五十一處鐵礦，其中青州就有十二座。
而南方則只有荊州和揚州境內一座，除青州的十二座以外，其餘則大部分分佈在河北、關中以及四川。
倒不是南方沒有鐵，而是當時漢朝的主要統治中心在北方。
南方像後世的廣州、廣西、雲南、貴州、福建、浙江、江西、湖南以南這些地方，基本都是蠻夷之地，被少數民族佔據。
所以這就導致當時的漢朝北方鐵器成爲主流工具，而南方則還處於青銅器、木器乃至於石器時代。
需要等到東晉之後，漢人第一次衣冠南渡，纔會帶來更先進的技術和生產工具。
只是雖然鐵器在北方屬於主流，但並不代表北方就有很多鐵。
事實上受到當時的技術開採條件，即便山東鐵礦豐富，開採的能力也非常差。
因此在歷史上，曹操主政北方的時候，還因爲戰亂而無法開採鐵器，曾經下令讓民間改換木器，把鐵器主要用於戰爭。
但從另外一點也證明，山東的鐵礦、煤礦以及其它礦藏確實比較多，而且露天礦也非常多。
這也是因爲當初陳暮選擇青州的一個主要原因之一。
然而山東的露天礦經過那麼多年開採，現有鐵礦的地表儲備已經越來越少，而未勘探到的鐵礦以及地下的鐵礦儲備數量是現有鐵礦的幾百倍甚至上千倍。
可勘探技術以及採礦技術的落後，導致礦就在那裡，你找不到，採不着。
所以別看在化學院和物理學院的共同努力之下，青州已經完成了將高爐內溫度提升到兩千度，利用氧化還原反應煉製出生鐵，然後加入適當比例的炭粉製造出鋼鐵的壯舉。
但原材料的不足以及工藝技術還處於原始初級階段，沒有進入到工業化，使得青州的鋼鐵產能小得可憐，不足後世隨便一家鋼鐵企業的千分之一。
原本鋼鐵產能就嚴重不足，再加上正處於戰亂時期，
一切都要爲戰爭服務，造成了後方科研、創造以及發明都急缺鋼鐵。
既要求後方科研人員加緊研發任務，製造新式武器，還不給他們優良材料，使得火器製造和研發嚴重滯後。
甚至還有不少工匠和設計人員因爲材料問題，而發生炸膛，炸傷炸殘不少人。
在這一點上，陳暮其實是比較自責的，因爲這屬於對他們這些後方科研人員的巨大虧欠。
可這也是沒有辦法的事情，國家正處於動盪時期，戰亂不休，內部不穩定，且科技技術發展水平落後，層層條件限制，讓陳暮也沒有辦法。
總不能憑空變出原材料來吧。
所以聽到杜寬與張廠長之間的抱怨，陳暮也只能安撫以待，告知他們將來一切都會好起來。
只要挺過這段困難時期，國家不會虧待了他們。
好在杜寬軟磨硬泡，再加上他爹最近兩年得到重用，如今被調往關中，代替已經去了幷州的田豐成爲河東太守。
看在他爹的面子上，張廠長好歹是勻了一部分鋼鐵，總算是讓他把這門大炮給鑄造了出來。
這門大炮在樣式上與明清的紅衣大炮已經沒什麼差別，就是不知道威力怎麼樣。
一行人就來到校場觀看。
在杜寬的指揮下，工匠們推着那尊大炮過來。
校場就位於工廠後方，是一片荒蕪的野地，遠處有個小山坡。
杜寬介紹道：“丞相，我這大火槍內刻有螺紋線，加大了子彈的出去速度，射程很遠，最遠能到八里，一般情況下在五里！”
“五里？”
陳暮思索了一下，也就是兩公里，點點頭道：“不錯，你用的是什麼彈藥？”
明清的紅衣大炮有效射程也才250到3公里之間，畢竟當時不管是槍械還是炮彈都沒有膛線，使得射程和準確度都要差很多。
而如今火藥的比例經過多年研製，已經達到了完美比例，黑火藥的威力和充分燃燒也達到了最好效果。
再加上陳暮提出的槍管螺紋膛線理論知識，給予了設計師和工匠極高的靈感。
杜寬招招手，工匠們擡着一大筐金屬圓球過來，得意道：“丞相請看，我用的就是這種用鐵製造的大鐵球子彈，保證砸出去一砸一個死！”
陳暮過去看了一眼，就是圓形的大鐵球，上面沒有引線就知道這是實心彈，於是搖搖頭道：“這種子彈恐怕不行。”
杜寬詫異道：“爲何？”
陳暮笑道：“你這種圓心彈如果縮小几十倍放在火槍身上一樣能打死人，那爲什麼一定要放大那麼多倍變成大火槍砸死一個人呢？那跟投石車有什麼區別？成本還比投石車超百倍千倍！”
杜寬原本得意洋洋的臉一下子就綠了，他自己都沒有想過這個問題。雖說大炮的射程、威力肯定要比投石車強，可殺傷力在某處程度上來說還不如投石車。
因爲投石車的彈藥是石頭，石頭砸出去容易碎，碎片還能殺傷到敵人。成本還比鋼鐵大炮少了無數倍，那要這大炮有什麼用？
一瞬間杜寬就覺得生無可戀，萎靡道：“看來是我想多了，卑職浪費了無數鋼鐵，願引咎辭職！”
“額......”
這個時候張廠長反而一時猶豫道：“丞相，其實務叔的設計雖然有些不切實際，但卻是一位很有想法的人才，還是......”
“我並沒有說這東西不切實際，只是說彈藥的設計有問題而已。”
陳暮笑道：“其實我認爲槍械發展到最後，一定不再是由槍械裡面裝填火藥，而是在子彈內部裝填火藥，然後通過撞針觸發，這樣能完美解決很多問題。如子彈裝填、發射速度等等。你這東西不能說是大火槍，而是應該算炮！”
“炮？”
衆人詫異。
陳暮點點頭：“杜寬的設計思路是對的，但子彈應該不能用實心彈，不然還不如用投石車。實心彈的作用可能是用來轟擊城門，但真正戰場廝殺，得用開花彈！”
“大型手榴彈！”
杜寬眼睛頓時一亮，從火藥出現之後，手榴彈就很快被設計出來，只是殺傷力很不理想，近距離爆炸也最多炸傷敵人，如果敵人用盾牌的話，那殺傷力接近於無，還不如弓箭成本低，效率高。
所以哪怕這些年來火器製造坊努力，但受限於鋼鐵產能低，技術落後，工藝水平等等多方面因素，導致火器一直無法量產，無法替代冷兵器成爲朝廷主要作戰武器。
畢竟明朝的鋼鐵產量是現在大漢的十多倍以上，明中後期年產達到20-30萬噸，而他們的火器裝備數量，也不過是千門大炮上萬柄火槍而已。
而且還由於炸膛、射程、精準、火藥受潮、裝填速度慢等多方面原因，導致火槍部隊都不太願意使用這種玩意兒。
現在大漢的鋼鐵產量不過每年2萬噸，大部分都要運用於武器裝備上，平時生活用的鐵器，多是以前的鐵器遺留回爐，或者暫時用生鐵。即便是火器坊，也只能用生鐵打造火器，造成質量很差。
只不過陳暮下了死命令，再苦再累也得支援火器坊。不然的話，按照很多高級官員們的意思，火器這種東西實際作用還不如刀箭，還不如直接捨棄掉。
而在這種極爲艱苦的條件下，火器坊還是能夠製造出一些不錯的東西出來，也確實讓陳暮眼前一亮，讚歎古人天馬行空的想法。
現在大炮已經設計出來，那麼自然要研究開花彈，就像後世我軍歷史上著名的炮彈——沒良心炮一樣。
杜寬得到了陳暮的鼓勵，幹勁十足。
很快爲他掩飾了大炮。
由於有了成熟的玻璃工藝，那大炮上還架了一個瞄準鏡。
他已經有過多次試驗，十分嫺熟地先校準了炮口方向，利用瞄準鏡調整好位置之後，再發射點火。
“砰！”
就聽到一聲劇烈的響動，一顆炮彈被打了出去，在空中劃過一個絢爛的弧度，然後重重地落在了遠處三公里外的小山坡上，再次發出巨大的響聲。
陳暮看到，之前杜寬瞄準的是一顆小樹，不過炮彈卻落在了旁邊一塊凸出的岩石上，所以落地的聲音纔會這麼大。
“丞相，這次是我沒調整好。”
杜寬略微尷尬。
他的精準射程只有兩公里左右，但這次爲了顯擺，他擡高了炮口，調整了射程，遠是遠了些，精準度卻差了一點。
陳暮笑道：“無妨，實心彈確實講究精確，若是開花彈就沒事了。”
杜寬精神一振道：“丞相放心，我必然儘快研製出開花彈。”
“嗯。”
陳暮點點頭，說道：“你的研發很有價值，繼續努力，張廠長。”
“卑職在。”
張廠長連忙過來。
陳暮說道：“我會跟韓監冶那邊發信，讓他徵調民夫，大力開採目前的露天鐵礦，你這邊也擴大生產，開足馬力多冶煉鋼鐵，儘量支持火器坊這邊的研發工作。”
張廠長爲難道：“可是我聽說有不少礦的露天礦已經接近枯竭，地下采礦的話，難度非常大，會不會導致礦產來源徹底中斷啊？”
陳暮沉吟片刻，說道：“採礦的難題我也瞭解過，地下開採礦洞結構、排水、照明、通風都是問題。這樣，我們先進行淺表層開採，最多深入地下三十丈，礦洞構架問題由物理學院出面設計，研究出可靠的力學支撐，馬鈞，能行否。”
物理學院經過多年計算，已經在力學上小有成就。
馬鈞說道：“我......我試試。”
“至於排水問題。”
陳暮想了想說道：“用蒸汽機抽取吧。現在橡膠已經到了，我會盡快派船隊前往南方去種植，同時現有的橡膠就全部用於做抽水機，這件事也由馬鈞負責。”
“是。”
馬鈞再次點頭。
“還有照明和通風問題的話，淺表層採礦應該不是什麼太大問題，礦洞內部構造進行斜面挖掘，多開孔洞，多燃火把，應該無礙。”
陳暮做出最後批示。
後世礦洞動則挖到地下幾百米，甚至上千米。
可古人開採技術頂多就是開採露天礦，挖到地下二十米都夠嗆。
在沒有電力、機械、專業技術的年代，就算是挖口井，深度也基本都是在十米以上，二十米以下，少有在二十米以上的，更何況還是挖礦？
只是現在遇到困難，就得解決困難。
歷史上蒸汽機的發明，其實就是爲了給礦洞抽水用。一直到後來瓦特改良蒸汽機，它才成爲了工業革命的主力軍。
如今橡膠是有了，鋼鐵產能卻跟不上，造不了更多的蒸汽機，也鋪設不了鐵路。
所以乾脆先利用目前手頭上的蒸汽機來挖礦。
這樣等到鐵礦出產高了，南方橡膠樹種下，新的橡膠來了，再源源不斷生產新的蒸汽機，然後再去挖別的礦。
如此反覆運作，就跟錢生錢一樣。蒸汽機生蒸汽機，總有一天要讓全國的鋼鐵產量提升上來。
在做出批示之後，陳暮又視察了火器坊製作的火槍。
得到了設計師和工匠們反應的問題，他都迅速給出了一些參考答案。
比如前裝設計，裝填子彈速度過慢。
那就用米尼彈。
還有遂發有時候會撞擊失敗，那就採取塗抹磷粉的方式增加撞擊成功率。
至於槍管過熱，炸膛等問題，都是因爲鐵器質量不過關，只要用鋼管制作槍管，火藥的這點爆炸根本不會造成炸膛。
畢竟早期大炮還有青銅炮，後期還有石油桶做的沒良心炮，連青銅和石油桶都能夠承受，憑什麼鋼鐵不行？
視察了兵器製造廠，陳暮又去了泰山學宮做調研，像這樣的調研工作必不可少。
看看目前化學院的進度，物理學院的進度，瞭解目前的學術水平。
如果遇到學術難題，以他的能力還可以幫忙解決。
去了之後才知道。
學術難題還真不少， 陳暮自然不可能一一回答，只能讓他們在遇到難題的時候編纂成冊，要麼散播全學院，集思廣益，要麼等他將來有空再處理。
最後就是醫學院。
青黴素的進度說有也有，說沒有也沒有。
因爲華佗張機等人已經培育出了初始青黴素顆粒，但藥效很差，只有正常青黴素的千分之一。
但即便如此，也是一個了不起的成就。陳暮鼓勵他們繼續努力，尋找新的提純辦法。
等到大漢章武四年四月的時候，他已經在青州待了一個多月。
對於科研方向的指導也差不多結束，就該啓程回洛陽。
告別了妻子兒女家人，陳暮再次踏上了征程。