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北宋因为长期和辽国、西夏作战，因此对武器研究极为重视，尤其对火器的研究。

最早火器是用来助燃，渐渐发现它的爆炸特性后，便不断改变配方和火药工艺，以促进爆炸威力，各种名称凶猛的雷由此诞生、霹雳火雷、蒺藜雷、震天雷等等。

但早期受工艺的限制，只能做纸火雷，爆炸威力太弱，就算在敌军身边爆炸都伤不了敌人，于是各种补丁就出来，掺入铁钉、铁片、铁蒺藜或者毒药、猛火油等等。

那时点火也是一件麻烦事，火器营的士兵都会带一只炉子，里面烧煤，插几根条铁条，给火器点火时随手抽出一根烧得通红的铁条烙之。

但宋朝的工匠确实厉害，不断改进火药配方，继纸火雷后，木壳火雷和陶壳火雷也相继研制出来，但这种火雷本身的冲击威力还是不够，只能靠掺入的淬毒铁钉爆炸四射发挥威力。

到北宋后期，火药配方已经和后世的黑火药很接近了，但细度和均匀程度还是不够，使火药燃烧速度不够快，无法瞬间产生大量气体，宋军的铁壳火雷始终无法突破。

很多伟大的发明往往是在最危急的时候诞生，靖康元年，汴梁被金兵包围，在这最危急的时候，铁壳火雷终于研制成功，声响传百里，半亩内人畜皆为齑粉，当然有点夸张，毕竟是黑火药，也就爆炸周围十几个人被迸射的铁片炸死炸伤。

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