嘉靖年间的抗倭名将谭纶和俞大猷的选兵标准注重于力量，他们选少年力强、能把二百斤石头做的杠铃举过头顶的良家子。湘西抗倭名将彭翼南用重达三百斤的杠铃作为选兵的测力器，但是符合这个标准的力士并不多。内阁首辅孙承宗把这个对力量的标准往下降了降，只要能举起一百五十斤就可以了，剩下的就需要军队教官的训练，来培养精兵。

新兵在进军营之前还是一个老百姓，家庭的观念是浓厚的，兵营的生活是不习惯的，杀敌技术是不懂得的。孙承宗为着迅速巩固新兵，使他们迅速习惯军队生活，成为熟练的战士，进行了许多细致的工作。

军队的严格的纪律与合理的统御是必需的做法，但是仅仅如此还不够，还需要软的一手。皇帝曾经在巡视京营中提到过：“我们不仅要武装士卒的手足，更重要的是武装士卒的头脑。”天启皇帝在微服私访前，提出了很多建设军营的设想。这些设想，孙首辅正在积极执行。

首先是在接收新兵时，组织当地的戏班乐队，从新兵的家乡到军营的沿途路上举行隆重的慰劳与欢送；并在接收军营，组织老兵举行热烈的欢迎会。其次是动员老兵，以团结友爱的精神帮助新兵适应军营生活。严禁老兵欺辱新兵，注意新兵的伙食和衣物的供给，让新兵保持好的心态。

去年京营雇了一些落第秀才在这个时候派上用场了。像肃宁县来的秀才孔已甲平日里教士卒读书认字，不学儒学，只是单纯地背诵军纪条令。现在他还负责帮新兵写信回家，告诉自己在京营的生活。首辅大人想以这种方式渐渐改变民间“好男不当兵”的不良风气。

内阁首辅除了忙活招收新兵的事宜，他还与徐光启商谈制造火炮火枪的问题。像红夷大炮那样巨型火器，威力巨大，能摧毁坚城，但是行动起来非常不方便，移动起来至少需要三十匹马来拉，并不适用于与后金野战。孙首辅希望数理院能研究出四匹马就能带着跑的火炮，不要求有过大的冲击力，只注重破片杀伤。

工部尚书徐光启的高徒孙元化、户部尚书李之藻的学生张焘和数理院的火器专家焦勖共同研发了一种轻型火炮，目前叫做小将军炮。这门火炮只有三百六十斤，炮管长五尺，装在车厢上两匹马就可以带着跑，是适用于野战的长管直射炮。

不仅如此，孙元化还对炮弹进行了技术改良，以前火炮发射的炮弹大多为实心弹，到了现在专家们研发出了空心爆炸弹。空心炮弹质量上要比实心炮弹轻两成，假如说实心炮弹十斤重，空心炮弹就只有八斤重。这样火炮的射程就会因为有效推力的增大而远得多，对远距离目标的摧毁作用也会相应增大。同时，由于空心炮弹内装火药，爆炸后弹片四散飞击，其杀伤作用也要大得多。

火器专家焦勖则是研发出了群子炮弹。这种炮弹用烧红的铁条，经过反复锤打成球形弹丸，发射时每炮用百余颗，多者或三四百颗，喷薄而出，铁珠如雨，殆无隙地，当之辄碎。用此法制造的群子弹，改变了过去用生铁所铸群子弹因多蜂窝而不能射远的弊病。

当枢辅孙承宗见到火器的巨大威力时，他感叹道皇帝陛下的巨额拨款没浪费。孙承宗马上将已经造好的火炮编入车营部队，加入训练中去。近代史上威震东亚的炮兵部队就这样诞生在京营里。

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