新火药的第一次实验完成以后，朱慈炅没有再参与后面的实验，而是直接将颗粒状火药的制法教给了徐光启，让他们自己想办法去实验火药的杀伤距离和射程。
徐光启等人经过数轮实验之后，得出结论：
鸟铳使用新火药以后，三十五步（五十米）内的穿透力提高了一倍，射程提高了近五成。
使用颗粒状的新火药以后，鸟铳的杀伤距离直接提高到了六十步（八十五米左右），射程达到了一百五十步（二百一米左右）。
这样鸟铳在射程和杀伤距离上基本上可以和长弓相媲美了，只是穿透力还略微差了一点。
当然，这些还远远不够，要让火药武器在战场上完美压制弓箭，射程必须更远，穿透力必须更强，杀伤距离起码要达到一百五十米，最重要的射速要跟上。火绳枪在射速上有先天的缺陷，这点再怎么改进都没用，只有等燧发枪做出来，才能彻底解决这个问题。
要做燧发枪就必须有机床，而要做机床就必须有动力源，所以朱慈炅将原始蒸汽机定为下一步目标。
蒸汽机的核心是活塞和曲柄，这个活塞还好理解一点，就是个来回往复做直线运动的气缸，这个曲柄就有点复杂了。曲柄是将来回往复运动转化成圆周运动的一套装置，因为大多数机床都是旋转工作的，所以这个曲柄在机床中是一套必不可少的装置。
其实曲柄装置和现代人骑自行车有点像，人骑自行车的时候髋骨部位是固定的，大腿和小腿都在做小幅度的圆弧运动。如果仔细去观察骑自行车的人的膝盖部位，就会发现，膝盖其实是在做直线往复运动。如果从这个角度理解，就很简单了，曲柄有两个活动轴，就好比人的大腿和小腿，然后还有一个旋转轴，就是自行车的链轮中心的那根小轴，整个曲柄装置就是靠这三根轴将直线往复运动转化为圆周运动的。
问题来了，这明朝还没有自行车啊！怎么办呢？
朱慈炅思考了很久，最后想出了一个简单的模型，有
