当空气膨胀能量现象被了解以后，长城大学不同专业的人都投入到这一项探索中。徐福的化学系在这方面走的更快更远。
燃烧产生热量，燃烧产生能量，热量带来膨胀……
沿着这样的思路，徐福的弟子们开始探索更多快速燃烧的材料。
而机械系的学生们，则寻找把燃烧放在一个狭小空间里，约束这一能量的方法。
产生的成果并不是张诚心心念念的内燃机，而是一个炮管。
一根简单的5厘米口径铸铁管，在后侧方开出一个引燃孔。一个直径接近厘米的弹丸塞到铁管中、在铁管底部填入各种燃烧物。从引燃孔点燃这个燃烧物，测试这个弹丸发射的距离……
一个非常简单的结构。
机械系的学生们认为，实验只需要提供一个坚固的反应室，让燃烧活动在狭小的密闭空间里进行，铁管就是这个狭小的反应室。弹丸只是一个顺滑的测试反应效果的工具。一端封闭的圆筒，是一个符合实验需要的标准和简单的结构。
铸铁在张村是非常简单的工艺。镗床给这根铁柱镗一个光滑的内镗也非常简单。本着简单实用的原理，就这么粗糙简单的开始了热武器的探索。
在化学还没有充分发展出来，无法用理论推算各种反应效果的情况下。就只是不断试验不同物质。和爱迪生测试电灯灯丝材料的方法很相似。爱迪生测试了超过种物质，最终找到了东方的竹子的碳丝作为灯丝。徐福和弟子们测试了数百种不同的配方，找到的最简单的方案是把碳粉、硫磺粉和硝石粉混合物作为燃烧物。
效果很惊人。
声音、速度、破坏力。机械系和化学系的合作，产生了前所未有的威力。
蒙恬带着张诚去现场检验试验效果。张诚也很无语。有了理论的指导、有了正确的猜测方向，找到答案永远都很容易。化学实验室只要找到那些快速燃烧、剧烈燃烧的物质，总能找到合适的火药配方。
一旦确定黑火药的成分，找到最佳配方就非常简单了。
“虽然需要三个人才能操作，但是弹丸射出去，能飞行数百步，小型的炮管可以用独轮车装载和运送，如果炮管更大，甚至可以击垮城墙吧？”蒙恬说。
“你觉得炮管越粗，威力就越大是吗？”张诚笑着问。
“那是自然……”
“如果威力很大，会不会炸毁炮管？”张诚问。
“会吗？”
“要小心。”
小尺寸的炮管，铸铁强度足够，炸膛的概率很小。但是如果口径过大，管壁太薄，就难免有炸膛的危险。