Đại Minh vương triều kiểm soát các hộ thợ thủ công vô cùng nghiêm ngặt, đặc biệt là những người thợ chế tạo hỏa khí, hầu hết đều tập trung ở kinh thành và do Bảo Nguyên cục quản lý thống nhất. Ở Liêu Đông gần như không thể tìm thấy một người thợ nào biết chế tạo hỏa khí. Trong hồ sơ của triều đình, Liêu Đông hoàn toàn không có khả năng chế tạo ra súng pháo. Thế nhưng, Lý Duy Chính lại bí mật xây dựng một nhà máy chế tạo súng pháo. Nói cho chính xác hơn, nhà máy này không nằm ở Liêu Đông, mà nằm trên vùng đất Đại Minh vốn từng bị Triều Tiên chiếm đóng. Sau khi Lý Thành Quế của Triều Tiên rút quân, Lý Duy Chính đã cho xây dựng Thiết Lĩnh vệ ngay tại vị trí An Biên thành cũ. Ông huy động bốn vạn dân phu Cao Ly, tiêu tốn gần ba tháng trời để gia cố, nâng cao An Biên thành, đồng thời nạo vét An Biên hà, giúp tàu biển có thể trực tiếp từ biển lớn đi thẳng đến dưới chân thành An Biên.
Thiết Lĩnh vệ là do một tay Lý Duy Chính gây dựng. Ông tuyển chọn một vạn binh sĩ tinh nhuệ nhất từ sáu vạn quân Liêu Đông, đồng thời đích thân đề bạt một loạt bách hộ, thiên hộ có năng lực từ hàng ngũ sĩ quan cấp thấp. Những sĩ quan này đều do một tay ông cất nhắc, ai nấy đều trung thành tuyệt đối. Có thể nói, Thiết Lĩnh vệ chính là quân đội trực thuộc của Lý Duy Chính.
Sau khi nhậm chức Tổng binh Liêu Đông, Lý Duy Chính mất ba tháng để chỉnh đốn lại quân đội Liêu Đông. Ông dùng biện pháp "bên này tăng, bên kia giảm" để tăng cường tối đa lực lượng quân đội mà mình có thể kiểm soát. Một đơn vị vừa mới thành lập là Lữ Thuận vệ, tức Liêu Đông thủy sư, được mở rộng lên tới năm ngàn quân. Tiếp đó là Kim Châu vệ, Phục Châu vệ và Kiến Châu vệ, ba đơn vị mà ông kiêm nhiệm chức Chỉ huy sứ cũng được củng cố. Đồng thời, ông lấy cớ phân tán người Nữ Chân để tâu lên triều đình, gom Định Liêu tam vệ vốn có đông người Nữ Chân lại thành một vệ. Ngoài ra, ông điều chỉnh phần lớn binh lính già yếu sang Thẩm Dương vệ và Hải Châu vệ. Như vậy, ông đã nắm thực quyền trong tay bốn vạn tinh binh Liêu Đông.
Thế nhưng, hai đơn vị mà Lý Duy Chính nắm giữ chắc chắn nhất vẫn là Lữ Thuận vệ và Thiết Lĩnh vệ, đặc biệt là Thiết Lĩnh vệ. Nơi này nằm ở cực bắc của Triều Tiên, thông tin bế tắc, xa rời trung tâm triều đình, Chu Nguyên Chương về cơ bản không thể nắm bắt được tình hình ở đây, vì vậy Lý Duy Chính đã đặt nhà máy quân giới bí mật của mình tại Thiết Lĩnh vệ.
Nhà máy quân giới nằm trong An Biên thành, bao gồm hai sân lớn và hơn hai mươi gian phòng, được năm trăm thân binh bảo vệ nghiêm ngặt, bất cứ ai cũng không được phép tiến vào. Nói chính xác hơn, bây giờ nó chưa phải là nhà máy quân giới, mà chỉ là một viện nghiên cứu hỏa khí. Dương Nhị Điền mang theo hơn ba mươi đồ đệ ở lại đây để nghiên cứu súng hỏa mai (súng đá lửa). Nguyên lý và ý tưởng của súng hỏa mai đều do Lý Duy Chính cung cấp, Dương Nhị Điền dựa vào đó mà vẽ ra bản thiết kế. Ông cùng các đồ đệ cứ thế chế tạo theo bản vẽ. Không có vật mẫu, không có tiền lệ, quá trình nghiên cứu của ông cực kỳ gian nan. Thế nhưng, sau vô số lần thất bại, cuối cùng vào tháng Chạp, họ đã chế tạo ra được một khẩu súng hỏa mai mang ý nghĩa thời đại.
Cuối tháng Chạp, sau khi nhận được tin, Lý Duy Chính vội vã đến Thiết Lĩnh vệ.
Lúc này, họ không ở trong An Biên thành mà đang ở một trường bắn trong rừng ngoài thành. Đây là nơi binh lính Thiết Lĩnh vệ luyện tập bắn hỏa súng. Trong trường bắn không còn bóng người nào khác, ba trăm thân binh tuần tra xung quanh, không cho phép bất kỳ ai đến gần. Trong trường bắn chỉ còn Lý Duy Chính cùng hơn ba mươi thân binh. Dương Nhị Điền và một đồ đệ của ông đang hướng dẫn Lý Duy Chính nạp đạn bắn thử.
Thực ra, Dương Nhị Điền đã nghiên cứu thành công súng hỏa thằng (súng dây cháy chậm) vào đầu tháng Mười Một, nhưng vấn đề lớn nhất của súng hỏa thằng vẫn là việc mồi lửa bất tiện, tốn thời gian, hơn nữa kỵ binh cũng khó mà bắn được. Vì vậy, khi Lý Duy Chính nói cho ông biết nguyên lý của súng hỏa mai, ông lập tức từ bỏ việc cải tiến súng hỏa thằng, toàn tâm toàn ý dồn sức vào nghiên cứu súng hỏa mai.
Là một người xuyên không, Lý Duy Chính từng nhìn thấy hình ảnh súng hỏa thằng, nhưng ông cũng chưa từng tận mắt thấy súng hỏa mai. Tuy nhiên, cái tên đã nói lên tất cả, súng hỏa mai là dùng đá lửa để mồi lửa. Lý Duy Chính liên tưởng đến loại bật lửa kiểu cũ ngày xưa, dùng bánh răng ma sát đá lửa để tạo tia lửa, từ đó làm cháy khí. Ông chỉ biết có thế, mọi thứ còn lại đều phải dựa vào Dương Nhị Điền thiết kế và chế tạo.
Có cơ sở từ súng hỏa thằng, Dương Nhị Điền chỉ cần một gợi ý là đủ. Ông sửa chiếc kẹp sắt giữ dây cháy chậm thành kẹp một viên đá lửa, thông qua mảnh đạn trên cò súng, khi kéo chiếc kẹp sắt về phía sau đến khi có đủ lực đàn hồi, rồi mạnh mẽ đập xuống, đá lửa va chạm vào nắp thuốc súng. Lúc này nắp thuốc súng bị đập mở ra, tia lửa sinh ra từ va chạm sẽ văng vào bầu thuốc, từ đó đốt cháy thuốc súng.
Nguyên lý rất đơn giản, nhưng thực tế chế tạo lại khó khăn hơn nhiều. Điểm khó nằm ở khâu đá lửa va chạm vào nắp thuốc súng, làm thế nào để đảm bảo có tia lửa văng vào bầu thuốc. Một lần thành công ngẫu nhiên không tính là gì, mấu chốt là phải ổn định, ít nhất mười lần phải thành công tám lần. Dương Nhị Điền và các đồ đệ của ông đã thử nghiệm hàng trăm lần, cuối cùng mới mò mẫm ra được một quy trình hoàn thiện.
Tuy nhiên cũng có điểm đáng tiếc, đó chính là khương tuyến (rãnh xoắn). Lý Duy Chính đã đề xuất phương án làm khương tuyến, thực tế thì Dương Nhị Điền và nhóm thợ cũng đã làm thành công, nhưng cuối cùng đành phải từ bỏ. Lý do là độ cứng của vật liệu làm nòng súng không đủ, sau khi bắn mười mấy lần, khương tuyến sẽ bị mài mòn và biến dạng, thậm chí còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả bắn. Trình độ khoa học kỹ thuật và gia công chế tạo đầu thời Minh vẫn còn quá xa mới đạt đến trình độ làm khương tuyến.
Mặc dù vậy, việc nghiên cứu thành công súng hỏa mai vẫn mang ý nghĩa thời đại. Lý Duy Chính nhận lấy khẩu súng hỏa mai mà ông hằng mong đợi từ tay Dương Nhị Điền. Súng dài khoảng bốn thước, cao đến ngực người. Ngoại hình không khác gì súng trường đời sau. Súng có màu đen tuyền, cấu tạo gồm ba phần chính: nòng súng, thân súng và báng súng. Đặc biệt, dưới nòng súng còn có một lưỡi lê lắp ngược, như vậy dù kẻ địch có xông đến trước mặt, hỏa thương thủ cũng có thể rút lưỡi lê ra để cận chiến. Phương án này cũng do Lý Duy Chính đề xuất, là một phụ kiện cực kỳ thực dụng. Ngoài ra còn có một chiếc que thông nòng dài, một đầu nhọn, một đầu tù, dùng để nạp thuốc và nạp đạn.
"Đại nhân, xin mời nạp thuốc."
Dương Nhị Điền đã treo một cái túi lên người Lý Duy Chính. Chiếc túi này hơi giống chiếc cặp sách đời sau, chia làm hai ngăn, bên trong lót ván gỗ để tránh trường hợp binh lính nằm rạp trên mặt đất làm hỏng các gói thuốc súng bên trong. Thuốc súng chia làm hai loại, một loại là thuốc cháy, loại kia là thuốc nổ, đều được định lượng sẵn. Hai tháng trước khi thử nghiệm súng hỏa thằng, Lý Duy Chính đã biết cách sử dụng.
Ông lấy ra một túi thuốc nổ, đây là loại được gói bằng giấy Mao, ông nhét thuốc vào nòng súng, dùng đầu nhọn của que thông nòng chọc xuống. Đầu nhọn đâm thủng gói giấy, bột thuốc trượt xuống đáy nòng. Bước thứ hai là nạp đạn. Đạn là một viên đạn chì hơi nhỏ hơn đường kính nòng súng, hình dáng hoàn toàn giống đầu đạn đời sau, hình nón, thân đạn hơi dài hơn một chút, nhưng đã có cách giải quyết độ kín khí, đó là dùng một tờ giấy bọc lấy viên đạn rồi nhét vào, sau đó dùng đầu tù của que thông nòng đẩy chặt viên đạn xuống đáy. Như vậy là đã hoàn thành quá trình nạp đạn.
Tiếp theo là nạp thuốc vào bầu thuốc, chỗ này không thể dùng gói giấy, thông thường phải dùng thìa múc thuốc, nhưng thứ Dương Nhị Điền sử dụng lại là ống giấy dài, trông giống như những ống giấy nhỏ. Lý Duy Chính rút ra một ống, trực tiếp dùng răng cắn mở, đổ thuốc vào bầu thuốc, quá trình nạp thuốc đã hoàn tất. Thêm vào đó là ngắm bắn, nếu thao tác thuần thục, một phút có thể bắn được hai phát. Nếu dùng cách bắn ba đoạn, thì gần như không có khoảng nghỉ.
Cách đó gần hai trăm bước, một bia giấy đã được dựng lên. Lý Duy Chính chậm rãi nâng súng lên, nhắm vào mục tiêu phía xa. Dương Nhị Điền đứng bên cạnh lo lắng đến mức tim như muốn nhảy ra ngoài. Mặc dù đã thử nghiệm hàng trăm lần, nhưng đến thời khắc kiểm chứng cuối cùng này, ông vẫn không có chút tự tin nào, chỉ sợ Lý Duy Chính bắn hỏng.
Lý Duy Chính từ từ bóp cò, búa đập hình đầu rồng bắt đầu từ từ kéo về phía sau. Khi cò súng chạm đáy, búa đập mạnh mẽ lao về phía trước, viên đá lửa kẹp trên búa đập va chính xác vào nắp thuốc súng. "Cạch!" một tiếng giòn tan, nắp thuốc súng bị đập mở ra. Vài tia lửa bắn ra, vụt thẳng vào bầu thuốc, trong chớp mắt, "Ầm!" một tiếng, một lực giật hậu truyền lại, báng súng tì vào hõm vai Lý Duy Chính, khẩu súng chỉ khẽ động, viên đạn đã bắn ra.
Một lát sau, một lá cờ đỏ bên cạnh bia mục tiêu phất lên. Bắn trúng rồi! Mọi người đều reo hò, thành công rồi. Lý Duy Chính cũng nắm chặt tay, phấn khích hét lớn một tiếng.
"Đại nhân, chúng ta thành công rồi!" Dương Nhị Điền thậm chí xúc động đến mức rơi cả nước mắt. Lý Duy Chính vỗ mạnh lên vai ông, tán thưởng: "Làm tốt lắm."
"Đại nhân, tiếp theo chúng ta có nên chế tạo hàng loạt không?"
Lý Duy Chính trầm ngâm một lát rồi hỏi: "Nếu ta giao cho ngươi năm trăm người thợ, vậy ba tháng ngươi có thể chế tạo được bao nhiêu khẩu súng?"
Dương Nhị Điền suy nghĩ một lát rồi đáp: "Nếu là thợ lành nghề, mọi người phân công hợp tác, do các đồ đệ của tôi dẫn dắt, ba tháng có thể chế tạo ra một vạn khẩu súng. Nhưng còn phải tính đến sản phẩm lỗi và quá trình thuần thục của thợ, nếu tính toán chắc chắn, tôi nắm chắc ba tháng sẽ chế tạo được ba ngàn khẩu súng. Thế nhưng, Liêu Đông làm gì có năm trăm người thợ cơ chứ?"
Lý Duy Chính lại cười. Thực ra, vài tháng trước ông đã chuẩn bị sẵn sàng, trong số mười vạn hộ dân di cư đến Liêu Đông, ông đã tìm ra mấy ngàn người thợ có tay nghề, trong đó lại tuyển chọn ra năm trăm người thợ lành nghề, hứa hẹn đãi ngộ hậu hĩnh, chính là để thành lập nhà máy quân giới của mình.
"Ngươi cứ yên tâm! Người thợ ta đã có rồi, hơn nữa tất cả vật liệu và mặt bằng ta đều đã chuẩn bị xong. Chỉ chờ ngươi nghiên cứu thành công chính thức, chúng ta lập tức bắt tay vào làm."
"Vậy thì tốt quá, chỉ cần đại nhân đưa thợ đến, tôi lập tức có thể bắt tay chế tạo, tôi đi dặn dò các đồ đệ đây."
Dương Nhị Điền có chút nóng lòng quay người định rời đi, Lý Duy Chính lại kéo ông lại: "Dương sư phụ, chờ một chút."
"Đại nhân còn việc gì sao?"
Lý Duy Chính gật đầu, ông rút từ trong ngực ra một tập sách, mở ra, hóa ra là một bức vẽ. Trên bản vẽ dùng bút than vẽ một khẩu đại bác. Ông khẽ mỉm cười nói: "Dương sư phụ, ngươi có nhìn ra điểm đặc biệt của khẩu đại bác này không?"
Dương Nhị Điền nhìn một hồi lâu. Đây là một khẩu pháo ngắn, có thể đặt trên lưng ngựa để vận chuyển, nhưng điểm đặc biệt của nó là phía sau không có đế, lại là một nòng pháo rỗng, còn bên cạnh vẽ mười chiếc đế pháo, mỗi chiếc đế pháo đều đã nạp sẵn thuốc súng, chỉ cần lắp đế vào nòng pháo là có thể bắn, sau khi bắn xong lại thay bằng đế khác. Dương Nhị Điền ngẩn người, ông không nhịn được lẩm bẩm tự nói: "Định trang hỏa dược!"
Bản vẽ mà Lý Duy Chính lấy ra thực chất chính là pháo Phật Lang Cơ đời sau, chỉ là ông lấy cảm hứng từ thuốc súng định lượng của súng hỏa mai để tự mình thiết kế ra loại pháo này. Như vậy không những tiết kiệm được thời gian làm mát đế pháo, tốc độ bắn cực nhanh, mà thuốc súng còn được định lượng, tránh được nguy cơ nổ nòng. Loại pháo này nhỏ nhắn xinh xắn, có thể thồ trên lưng ngựa vận chuyển, trông chẳng khác nào một khẩu pháo tự hành, hơn nữa loại pháo này chủ yếu bắn đạn ghém, là sự bổ sung tuyệt vời cho súng hỏa mai.
Lý Duy Chính thấy Dương Nhị Điền đã hiểu ra, ông bèn hỏi: "Loại pháo này cực kỳ quan trọng đối với ta. Ta hy vọng ngươi dù thế nào đi nữa cũng phải chế tạo cho ta một trăm khẩu pháo trước tháng Ba. Nếu thành công, ta sẽ gọi nó là Dương thị hỏa pháo."
Hiệu quả của loại pháo này ra sao, cùng với việc súng hỏa mai chính thức biên chế thành quân, cũng như sự phối hợp giữa hai loại vũ khí này, ông đều cần thực chiến để tôi luyện. Và tháng Ba năm sau, chính là lúc ông lần đầu tiên đưa cả hai vào chiến tranh.