四十三年夏，用于枪管和火炮的无缝钢管已经通过了三轮实弹测试，不炸膛、不变形、射程稳定。
火药的优化也在同步推进。
最初配方的"一硫二硝三木炭"只是基础方向，研究院火药组的工匠们在那个偏僻的采石场里炸了将近一年。
前三个月炸飞了七个实验台，重伤一人轻伤五人。
中期开始逐渐摸到了门道，从黑火药到颗粒化处理，再到用不同树种烧制的木炭进行对比实验。
后期他们甚至开始研究不同硝石的产地差异对爆速的影响。
到四十三年初夏，军用黑火药的配方已经基本定型，稳定性和威力比最初的粗制粉末高出数倍。
就在这个过程中，蒸汽机也从图纸变成了实物。
大秦四十一年冬末，研究院造出了第一台能够连续运转的蒸汽机。
那台机器笨重得像一头铁牛，活塞总漏气，连杆动不动就卡死，飞轮转起来吭哧吭哧地响，半小时就得停一次冷却。
但秦天去看的时候，蹲在那台机器旁边摸了半天，对围了一圈的研究员说："成了。这就是第一台。"
接下来的大半年就是无止境的改进。
密封从铜垫片换成了石棉夹铜丝的组合填料，气缸内壁开始尝试用研磨的方式抛光以减少摩擦，连杆的轴承从木制换成了铁制又换成了青铜浇铸。
一次次迭代之后，蒸汽机的效率提高了将近五倍，体积缩小了三分之一，连续运转时长从半小时拓展到了三天三夜。