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火炮厂有了足够的经费，朱慈烺就投入到米涅式步枪研发中，它的制造技术在明末其实已经不难，朱慈烺把设计图和零件草图画出来，大明会做鸟铳的匠户完全可以仿制，更何况朱慈烺找来的都是京城顶尖的匠人，还有汤若望、孙和鼎等内行的领导，做出来不是难事。
朱慈烺知道，米涅式步枪主要包括三个部分：瞄准射击方向和控制反应推进力的枪管；一个由扳机控制的枪机，用来击发火药；以及一个使得武器对身体更加舒适和稳固的枪托，每一部分都不断地修正以改进性能，到时候，整枪的性能就会有巨大的飞跃，射程什么的会大大提高，四五百步不成问题。朱慈烺当然不会放弃在明末批量生产米涅步枪的机会，大明将士用米涅步枪“砰砰砰”干掉满清骑兵想一想都很爽。
米涅步枪，是由米涅弹的发明者，法军奥尔良猎兵队上尉克劳德·爱迪尔内·米涅和上尉亨利·古斯塔夫·德维基内开发出来的前装速射枪，采用米涅发明的圆头柱壳铅弹。
米涅弹可以很轻松用推弹杆推入枪膛，从而大大提高了射速，而且该弹在弹体周围车以螺纹以配合膛线，螺纹中间以动物油填塞子弹的底部使用软木材料。射击时，火药气体冲击软木，软木受瞬间冲击后猛然撑大子弹。由于子弹被撑大，所以在发射瞬间就可以依靠枪弹本身完成膛室的密封而不会泄露火药气体导致枪弹的动能丧失。这样就解决了旧式前装枪的膛室密闭问题，大大增强了枪支的射速，射程和安全性，避免密闭良好不易导致火药渣残留堵塞枪管引发炸膛，它的出现，宣告了线膛枪做为步兵大批量装备的时代来临。
朱慈烺知道，在明末做米涅步枪的燧发枪机部件并不困难，找工匠按图制作然后组装就是了。唯一的新东西，就是一个手工拉床。但这种拉床对精度的要求不高，朱慈烺设计图画出来后，汤若望便组织火炮厂的大明铁匠造出来了。
明代匠户是世袭身份，隶属于工部，分轮班匠﹑住坐匠二类，都有花名册可查。大明的朝廷规定﹕轮班匠须一年或五年一班轮流到官手工作坊服役﹐每班平均三个月。住坐匠则是每月到官方手工作坊中服役十天。不过，朱慈烺知道，把匠户当奴隶是搞不好军械创新的，枪炮的质量也会严重受损。比如明末火器制度败坏，鸟铳无人敢用——因为官府克扣甚至不给工钱，匠户们为了养家糊口接其他有钱赚的活计，也只能草草完工，敷衍了事。这样的环境下生产出来的武器其质量可想而知，火炮也经常因为火药装太满炸膛，或者太少而失效，所以拥有火器优势时，大明朝的军队遇到满清鞑子，也经常溃败。朱慈烺吸取教训，给每个匠人每人每月五两银子的工钱，一年就是六十两银子，这算是一大笔钱。
以明朝的货币单位算，一两银子十钱，一钱等于一百文，明朝普通工人一天的平均收入大概也就五六文。收入高的工人，比如为国家打工的，在现代算是事业编制的柴薪皂隶：轮到当役了，派给当官的跟班，柴薪皂隶就是买柴烧水、干杂活，年收入20两银子，每月也就一两多银子；马夫，给明朝的公务员赶马，出差办事使用，相当于现在的事业单位的司机：年收入40两，平均每月不到三两银子。
朱慈烺了解各方面的收入情况，给匠户们每月发五两银子，他们干活的积极性大大提高，当然，提高工钱之后，汤若望对工人进行了绩效考核，如果做的废品太多，也是要扣工钱的。
另外，处于保密的需要，朱慈烺还发给他们每人每月二两银子的安家费，他们的家人也都接到了大明火炮厂。
前面说到过，米涅步枪主要包括三个部分：瞄准射击方向和控制反应推进力的枪管；一个由扳机控制的枪机，用来击发火药；以及一个使得武器对身体更加舒适和稳固的枪托。
朱慈烺先考虑的是枪托，现代类型的肩托是由一条简陋固定短枪管的直木梁演化而来，在明末的战争中，部队往往聚集在一起、而且都是近距离搏杀，准确性要求不是那么高，枪托由木匠凭借传统方法用木头雕刻就可以了，不存在任何技术难点。
米涅步枪关键的部位是枪管的质量。朱慈烺知道，它的可靠性却由枪机决定，这是最精巧的机械部件，也是最先进的。除了少数例外，所有早期的火枪都是从枪口装药，而且是靠直接点火来引燃火药。不稳定的化合物经常在敲击下发生剧烈爆炸，因此一定要在靠近枪管永久封闭的尾部上钻一个小小的火孔，用来从外面引燃火药，并且在与点火孔连接的火药池上放置一点精制的起爆药来保证可靠性。在最早的火枪中，和火炮一样，火药由一个在手中的缓燃引信引爆。在火绳枪机中该过程是机械化的，引火绳由一臂状物控制，当扣下扳机松开弹簧时，臂状物就迅速放下燃烧端，点燃起爆药。
在明代，其鸟铳已经配备完整的火绳枪机了，改造成燧发枪机也不存在技术难题。朱慈烺去火炮厂看过大明的工匠做鸟铳枪管：几个老匠户各自找来几块熟铁打成片状，把这些熟铁片烧红了，中间垫着一根圆形钢条，在一个钢制半圆形凹槽里反复转动敲打，把熟铁片敲成枪管形状，然后再用铁粉和硼砂焊合缝隙处，反复敲打直到焊接处牢固了。枪管粗成型后，再由一个匠户把枪管放在一个钻孔器械上钻孔，钻头上涂油，一点一点换上大些的钻头，一点点刨掉枪管内部不均匀处，直到在枪管里面钻出一个平滑的内膛。这钻孔的技术含量最高，工夫也最花时间，一个匠户要钻上十几天才能钻出一根合格的枪管。
朱慈烺和汤若望指导他们改进了做枪管的方法：截取一铁板条，比要做的枪管稍长，把长边卷在一根长的圆柱上，成为长管，使边缘略微重叠，随后将两边焊接在一起。长管也可以成盘绕状，这样接口就会成螺线地围绕在枪管上，这样就制成一支细管，随后在上面缠绕一条略少于1英寸宽、0.2英寸厚、每个边逐渐变薄的长铁条，缠绕边稍稍有些重叠。接着将其整体焊接在一起并且钻通，所以枪管的内层很少有剩余。因为焊接接口是横向而不是纵向的，所以用这种方法制造的枪管非常坚固。
至于膛线的拉制，也好解决。膛线是在木制拉床上加工的，刻了螺纹沟槽的膛线导轨通过两个内有凸榫的，口径与比导轨略大些的-圆环拉动，那么这凸榫在经过螺纹沟槽滑动时，就会迫使线膛导轨根据其上的螺纹旋转。把一根细长钢柱安装在导轨前端，穿过枪管，另一头上装上刀片，刀片的高度略高于枪管内壁，然后拉动导轨，刀片就会在枪管内壁上刻上膛线。拉完后，调整导轨的高度，或者更换刀片，在原位置上重复拉制，把膛线逐渐加深，反复拉制二十几次后，一条膛线就拉好了。然后，钢管旋转120度，继续拉第二根膛线，直到三根膛线全部拉完，这根枪管才算真正制作完毕。
汤若望设计了一欧式拉床，每台拉床上面都固定着一个铁杆子，杆子上铸有螺纹，杆子前后运动时候螺纹必须通过拉床上一个固定死的卡门，杆子在螺纹和卡门的作用下就能匀速旋转。杆子最末梢镶着一个钢球伸进枪膛里，钢球下面可以垫多层厚纸片，一点点加厚纸片，就能够逐渐抬高钢球的突出度磨枪管内膛，在枪管里一点点磨出旋转的膛线。这种拉床对精度要求不高，只要拉出来的膛线能迫使子弹旋转就可以了，拉膛线效率大大提高。
不久，大明火炮厂的匠人们就打造出这个时代第一批十把米涅式步枪，又按照朱慈烺的设计图制造铸模，用铅造出了几百发尾部中空的米涅子弹。