當時的戰術家一般認為，霰彈散佈直徑為其飛行距離的十分之一左右，並最終會形成一個類似弓形的四邊形殺傷區域。英王德意志軍團工兵軍官米勒在他的《戰爭科學要素》中援引他人資料指出，奧地利霰彈每飛行91米（100碼），其子彈的散佈直徑就要擴大6.1米（20英尺）。英國霰彈在飛行同樣距離後，子彈的散佈直徑則會擴大9.7米（32英尺）。倘若120人規模的連橫隊在150 米距離上遭遇炮兵射擊，透過簡單的計算便可以發現，霰彈幾乎可以將其完全覆蓋。不過，霰彈的穿透力遠不如實心彈，對縱隊的殺傷效果自然也略遜一籌。
這樣的火力覆蓋會給近距離上的密集隊形敵軍造成可怕的損失，但霰彈的構造也使得它在發射期間對炮膛傷害較大。在18世紀下半葉，許多歐洲國家用鐵彈取代了霰彈裡原有的鉛彈，鐵質子彈反彈能力較強，易於造成跳彈，有效增加了殺傷效力。
由於子彈大小不同，霰彈可分為重霰彈與輕霰彈兩種：前者子彈數目較少，重量較大，能夠實現較遠距離上的有效殺傷；後者子彈數目較多，短距內效果更佳，但射程僅有前者的三分之二。
顯然霰彈對於衝鋒的騎兵和步兵在近距離的殺傷力最強大，這是步槍所不能比擬的，這也是拿破崙對炮兵極其重視的原因。
幾發炮彈打下來，火炮小組累得夠嗆，看起來還要儘快研製出管退炮，要不然來一場高強度的大會戰，還沒等結束炮手先累垮了，稍微休息了一會兒。劉正和大家都圍上來，圍著火炮嘖嘖稱奇。真要一百們大炮一字排開，光捱打不能還手，任誰面對也會絕望，仗都不用打，自己先亂了。
劉正摸著鬍子，問老張頭：“這大炮一個月能生產幾門？”
老張頭道：“這幾門炮還是琢磨了幾個月才把整個工序搞明白，高爐鍊鋼，砂模鑄造，鏜床加工，試射，基本上都是新技術。鍊鐵的爐子要大，生鐵跟不上，人手不夠，現在是我帶著幾個徒弟一起搗鼓，一個月也就是鑄個四門炮的樣子。如果人多，大規模鑄造，這個速度可以加快。”
“還是人太少啊。”劉正嘆了一口氣，“這大炮還真是費鋼材啊！”
“你懂啥？”老張頭對劉正的外行話給氣著了，“你知道什麼叫泥範鑄造？就那大鐘，用泥範澆鑄，光這個泥範乾燥就要幾個月的時間，趕上陰雨，半年也幹不了。我聽丹哥兒說了，用泥範鑄炮，十門炮只有一、二門成功，其他都是廢品，炮管上都是氣孔，容易炸膛，你想想，那得費多少錢、多少時間？咱們這個砂模鑄炮，又省事質量又好，炮膛稍微歪一點也不要緊，後面還有鏜床加工。這麼多步驟，少一樣都不成。就這門炮，即使讓別人拿去也造不出來，造出來也放不了幾炮。”
劉正點點頭，道：“整個工序的保密工作要做好，千萬不要讓人學去了。”
老張頭翻翻白眼：“還要怎樣保密？每個人包括家屬都籤了生死狀，每道工序都由不同的人掌握，就是我也
不知道全部的工序，還有，這火藥的配方也是保密，即使弄回一門去，拿什麼來發射炮彈？那就是個鐵疙瘩。”
劉正赧然，道；“事關重大，我也是不放心啊。”劉正知道自己問了一個愚蠢的問題，整個鍊鋼廠和火器廠都是他親自盯著，那些保密制度也是他和老張頭、劉丹一起制定的，涉及高階機密的這些工人和家屬都不能互相談論對方工作，都不能離開劉家村。當然，每個人的待遇也是很高的，都成為劉家的供奉，每人一套聯排別墅，暖氣、自來水全部安裝好，老婆安排工作，孩子免費上學，可以說一家子全照顧到了。
劉家村還安排了便衣，有哪些可疑的人出現都會被盯著。劉家已經破獲幾十起商業間諜案，很多人都有大來頭，但是劉家村的人都毫不客氣，都被送到煤礦挖煤勞動改造。村裡還設立了街道辦事處和居民委員會，組織那些沒事幹的老太太到處轉悠巡查，每人拿一份津貼，發現可疑人員立即報告，如果確認還有獎金。那些老太太熱情高漲，眼睛也毒，我們老劉家好不容易過上舒心的日子，剛吃飽飯，你們想偷我們家的東西，想讓我們回到過去半死不活的生活？沒門！抓了不少人，也抓錯不少人，搞得那些來這裡做生意的人看見老太太就緊張。
接下來試驗開花彈。開花彈也叫榴彈，榴彈對叢集有生目標的殺傷比當時其他炮彈更好。說起開花彈，不得不提的就是木質彈託，早期的木質彈託在實心彈上也有應用，後來逐漸應用到了開花彈上面；木質彈託看似簡單，但作用不次於木質錐形信管的發明，尤其是在較長倍徑的火炮上面發射空心榴彈更是如此。早期的鑄造鐵殼爆破彈由於強度低，根本承受不了長管加農炮的高膛壓，因此只能在低膛壓的榴彈炮上使用。
給炮彈尾部加裝上軟質木託除了可以有效密封氣體外洩外，還可以在發射時對空心榴彈起到一個緩衝作用，而且發射出去的榴彈由於輕質木託的原因會造成頭重尾輕的“羽毛球原理”自穩結構，使得彈道更精確，南北戰爭時期著名的霍奇基斯榴彈和榴霰彈就是這種架構的，當然榴霰彈的壁厚更薄，製造要求更高，結構也更複雜。
一般開花彈的時間引信的結構大體上是一段中空，兩端開口的木管，內裝一種燃燒速度很穩定的慢燃火藥。木管上標有刻度，使用時炮手先估算一下發射距離，從火炮手冊裡查出距離和炮彈種類對應的飛行時間，再按引信上的旋鈕調整引爆時間，同時在引信的相應位置打個孔，最後塞進炮彈的引信孔。
這時引信的一端露在彈體外，另一端與炮彈內的炸藥接觸。最後把炮彈塞進炮膛，引信的位置朝前。由於滑膛前裝火炮的內膛直徑略大於炮彈的直徑，發射*藥爆炸時一部分火焰從炮彈和炮膛間的空隙滲透到炮彈的前方，直接點燃了引信露在炮彈外的部分，炮彈在空中飛行特定的時間後，引信按先前調整好的時間燃燒到炮彈內炸藥的位置，點燃炸藥，炮彈爆炸。
1864年比利時人鮑曼設計出金屬製延時引信，也即所謂的圓盤引信或
金屬導火索。這種引信用一個表面標有刻度的內部有環狀空心的金屬圓盤代替了錐形木塞，圓盤內裝有環狀空心的延時藥道，藥道下連線外部帶有外螺紋的延伸到彈丸內部的空心金屬藥管，安裝時直接將帶螺紋的整個金屬引信旋入炮彈上的內螺紋引信孔即可。這種引信的成功是基於當時技術的發展導火索的製造工藝逐漸成熟，這種導火索是以黑*火藥為藥芯，中間包纏著棉、麻纖維、紙、瀝青、石蠟而組成，最外層為金屬皮，均勻的裹入火藥顆粒逐層卷制。這種金屬導火索不僅均一性較好燃燒穩定，而且解決了以前延時引信防潮性不佳和強度不足的缺點，而且還使之能夠承受當時黑*火藥的高壓而不至產生殉爆，因此效能大大提高。
在設定起爆時間時，圓盤引信不再需要切割引信的長度，而只需在圓盤上覆蓋圓形藥道的預定薄金屬上打一個小孔。圓盤上標有1~~5秒的延時刻度，（有的型號為1~8秒或1~~15秒，後兩者一般用於較大口徑的遠射程火炮，當時的火炮初速一般不超過500米/秒），金屬圓盤上延時藥道的最端頭為最長引爆時間，越往裡引爆時間越短，因此金屬藥盤上所打的孔對應的刻度就是引信的精確起爆時間。同時，由於圓形金屬藥道的強度能夠承受黑*火藥爆炸時的高溫高壓，所以即使引信朝向炮口的反方向（即朝向炮膛發射*藥方向），也不會發生火藥氣體將延時藥吹進彈體內部而發生早炸的事故，相反這樣還會大大增加引信被火藥引燃的機率。因此，圓盤引信和此前的各種延時引信相比可靠性和使用便捷性都大大增加了。當然瞎火的機率雖然已經很小很小了，但畢竟是時間引信，要想讓炮彈在指定時間和位置預定爆炸就要看炮手們的經驗和技巧了。雖然此時碰炸引信已經出現而且活躍在戰場上了，但這種金屬引信原理包括以後的各種改良型延時金屬引信一直到一戰時還在穿甲彈上使用。
劉丹在開花彈上就是採用這種金屬引信，能夠保證安全，至於碰炸引信就沒有必要了。這種引信會在炮彈和目標碰撞時引爆炮彈，更加適合觸碰式爆炸彈使用。碰炸引信在美國內戰爆發前既已相當成熟和可靠，它的原理很簡單一般是使用一個滑動擊錘擊打內建火帽來引爆炮彈。當炮彈命中目標或者其他的什麼東西的時候，滑動擊錘由於慣性繼續前移，撞擊火帽使其發火，進一步引爆炮彈。由於必須保證炮彈的頭部撞擊目標，因此這種碰炸引信在發射球形炮彈的滑膛炮上其實不適用，只有自身旋轉穩定的線膛炮彈和後來的尾翼穩定滑膛炮彈上才能應用。
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下一步劉丹就要研究定裝炮彈了，定裝炮彈的裝填速度增加很多。說句真話，現在劉丹的很多東西都是手工搞出一個樣品，下一步才是具體落實大規模生產的問題。因為有現成的工藝，基本上沒有走彎路，說起來還是因為熟練工人太少，很多設想只能留在紙面上。
開花彈實驗很成功，只是威力不咋地，爆炸5--12塊彈片，也就手榴彈一樣的威力，不過在人群中爆炸也很可觀，特別是戰馬，爆炸聲這麼響，沒打死嚇也給嚇死。