榴弹炮是一种炮管较短，弹道弯曲，适合于打击隐蔽目标和平面目标的野战炮。榴弹炮按机动方式可分为牵引式和自行式两种，由于其弹道较弯曲，因此弹丸的落角很大，接近沿铅垂方向下落，从而使得弹片可以均匀地射向四面八方，所以榴弹炮是地面炮兵的主要炮种之一。早在十七世纪，欧洲就把这种射角很大的炮称为榴弹炮，十世纪开始采用变装药，一次大战时炮身长为15～22倍口径，最大射程达15公里。二次大战中，炮身长为20～30倍口径，最大射程达18公里，初速为635米秒，最大射角65度。看着这些介绍，李不伟对火炮又多了一层认识，至少对未来火炮的射程有了新的概念。
其实从火炮出现到十九世纪以前，大炮一般是滑膛前装炮，发射实心球弹，部分火炮发射球形爆炸弹和散弹。最初的线膛炮是直膛线的，主要目的是为了前装弹丸方便，这种火炮发射速度慢，射击精度低，射程无法再大量提高。为了增大火炮射程，十九纪初欧洲各国进行了线膛炮的试验，后来意大利人研制成了螺旋线膛炮，发射锥头柱体长形爆炸弹。螺旋膛线使弹丸旋转，飞行稳定，提高了火炮威力和射击精度，增大了火炮射程。在线膛炮出现的同时，炮闩得到了改善，火炮实现了后装，发射速度明显提高。
李不伟考虑了多天，最终还是认为以目前的技术发展水平，是没有办法克服这两个障碍的，但如果能得到强度更高的钢材，而且这种钢材可以大批量生产，同时又发展出相应的加工技术，就可以制作出炮闩，而制作后装式火炮便显得容易了。而等到大型加工机械研制出来之后，又可以制作分体式炮弹，如此一来火炮的炮管因为是通透的，大大有利于散热和维护，而且射击频率也必将有明显的提高。
想到此处，李不伟甚至想马上开始制作一台机床，当然这也只能是想想而已，以目前的条件来看，要造出一台还算精密的机床谈何容易，但李不伟早已认识到这个问题，并且已开始做一些准备工作。
目前南宋的铜产量比起其它国家来说虽然不算少，但要用于批量制造火炮却是远远不够，尤其是在近十多年间，由于会子严重贬值，使得硬通货币大量外流，也就是说铜钱大量流入其它国家，而南宋朝庭为了缓和这种矛盾，只好再加紧铸造铜钱，但此时宋朝的官方铜储量竟然已严重不足，官府甚至在民间收集铜锅、铜盆重新回炉熔炼。而此时如果要实现火炮的大批量制造，除了解决原材料的供给问题之外，还要提高材质的强度，改进加工工艺，这一系列举措自然又是一个极大的工程了。其实，还有一件事李不伟也没考虑到，这就是铁的产量了。此时南宋的铁产量虽然已占全世界的80%，但要进行工业化大规模生产，这种产量仍是严重不足，此事李不伟也是在后来才发现的，当然过了不久他又找到了解决的办法。
有人曾说过，中国古代并不缺乏技术，而是缺乏科学。为什么西方将手工业发展成了工业文明，而中国却没有呢？那是因为中国缺乏西方的科学。工业其实就等于手工业加科学，手工业只有与科学相结合，才能发展成工业，否则就只能永远停留在手工业阶段。这几日，李不伟已将此事想得通透，他将自己在大学中所学的知识经过一番整理，又结合《大百科全书》中的相关知识点，经过多天的深思熟虑之后，他已有了一个全面的计划，倘若这个计划一切顺利的话，不仅新式大炮可以制造出来，而且要造火枪也显得现实了些，更为重要的是，大宋还将有了发展工业的基本条件。
这几天，李不伟一直没有出过家门，他将周依依与香儿都叫了过来，先是把自己在大学所学的金属材料、热处理、调质、加工工艺等知识详细分类为目，又在《大百科全书》中找到相应的细节，再从中找出合适的内容进行补充，开始第一版金属材料与热处理的编辑工作。周依依与香儿这几天本来是忙着抄写高中教科书，但李不伟却认为目前最紧要的还是基础材料学科的建设，因此二女便将手中的活停了下来，在李不伟的指点下开始抄写起来。
周依依与香儿原本就会读书写字，后来抄写了三个月的中学教材之后，竟然也掌握了一些简单的数学与物理知识。原来，她们每抄写几页之后就要校对一次，本来在抄写之时二人就对这些学科有了一些基本概念，后来再校对一次，更是加深了印象，而两人极为细心，又担心校对时出了差错，更是相互交换着校对，结果这二人虽然不像众学都那般，将数学物理等学得融会贯通，但也比普通人要强上许多了。如今两位姑娘在李不伟的安排之下，又开始抄写金属材料与热处理一科，没过得两天，二人对这门新学科竟然也有所了解，甚至已能将一些名词概念随口背出。
三人如此忙了几日，终于又写出厚厚的两本册子来。
杨万景与史冀两人看到李不伟忽然拿出一本厚厚的册子，顿时眉开眼笑，以为他已将新式武器的图纸画出来了，正高兴间，却听李不伟道：“杨大人，这几日制造火炮委实辛苦你了，不如暂停制造吧，我这里有些东西你先看看。”二人听了大吃一惊，史冀甚至有些急了，忙问道：“李大人，为什么要停止火炮的制造？难道另有新的兵器要造？”李不伟笑道：“二位稍安勿燥，火炮的制造暂停下来是有原因的。两位看我手中这册子中，倘若将其中所讲的研究得透了，到时别说一月制作三四门火炮，便是一天制造四门，也不算什么难事。”二人听得先是吃了一惊，后又一时不语。
李不伟见二人将信将疑，便笑问道：“杨大人，你可知这火炮的炮筒，为何不用纯铁，而要采用铜来铸造？”杨万景想了一会儿道：“铁的强度要比铜大，这是自然的事，只是这里所说的铁是指熟铁，而并非生铁。民间常用的小件铁器工具，以及军中将士配带的刀剑，自然是以熟铁打造而得，只是这些物品体积不大，因此也便于铸造与锻造。倘若是炮筒这等庞然大物，铸造起来却是极是困难，更重要的原因是，要获得如此之多的精铁也不容易，相对来说，青铜或黄铜的熔炼却不太难，另外铜炮管更有利于散热。”
李不伟点头道：“杨大人所言极是，铜的确比铁容易炼制，而且眼下这十几门铜制火炮也还不错，但我现在又有一种方法可以将火炮的炮管制成双层，其里层为钢铁制成，而外层则是铜制，并且炮管将比以前更薄，更结实，而且散热也要更好。”李不伟所说的，原是清朝时期的一种火炮铸造方法，这种方法利用铜与铁的熔点的不同，将炮管分为两次铸造，从而使得里层更为耐磨，而外层又利于散热。当然，李不伟的目标不止于此，只是在众人还没有一些基本概念之前，他也不便讲得过多。
李不伟如此说着，又翻开这册子其中的一页，道：“此处所记载的，便是如何将生铁变为熟铁与钢，其实如何将生铁变成熟铁与精钢，关于生铁炼钢的道理，杨大人与铁厂的人原是知道的，只是我这里面又从原理上详细地讲述了这三者之间的相互变化规律，杨大人不妨与铁厂的人仔细研究一下。”李不伟所写的正是铁，钢与铸铁的金相转变原理。其实早期的铸铁是白口铁，质地脆而硬，容易折断又不耐用。早在战国时期已经有了铸铁柔化技术，具体方法是将铸铁加热锻打脱碳，得到白心可锻铸铁，或经过长时间加热退火，得到韧性更好的黑心可锻铸铁。而欧洲要到十八世纪才有白心可锻铸铁，美丽国要到十九世纪才有黑心可锻铸铁，由此可见古代中国在冶金技术上要领先其它国家何止百年。至于中国古代兵器的制作，也是是把块状的熟铁放在炽热的木炭中长期加热使其表面渗碳，再经过锻打成为渗碳钢片，又把渗碳钢片对折锻打多次，最终制成的刀剑的形状。这种炼钢法也叫百炼成钢，汉代的一些钢刀就用这种方法制作，而其上也多刻有‘百炼钢’的字样。