“蕩寇銃”的列裝與操練在太子朱常洛的支持下穩步推進，其近距潑灑彈雨的威力在神機營內部贏得了“鐵掃帚”的諢號，名聲漸響。然而，沈驚鴻心中那關於金屬定裝彈的構想，卻如同野草般在心底滋生，難以平息。紙殼彈的先天缺陷，尤其是防潮問題，始終是懸在心頭的一根刺。
他深知此事牽涉甚廣，不宜張揚，便隻在製造局內辟出一間僻靜的工坊，調用了兩名心思縝密、口風極嚴的老匠人協助，開始了極其初步的探索。首要難題，便是材料。
得益於之前研製“蕩寇銃”時對後膛結構的深入理解和借鑒部分泰西火銃的啟發，沈驚鴻已經成功設計並製造出了基於彈簧驅動的撞擊式槍機（撞針）。這套機構相對獨立，通過一個類似“飛輪”的簡化燧發裝置改進而來，利用強力簧片瞬間釋放的能量，驅動一根細長的鋼質撞針向前猛烈撞擊。這為他探索金屬定裝彈提供了最關鍵的擊發手段，無需再依賴外露的火繩或燧石，使得將發火裝置集成到彈藥本身成為可能。
彈頭之選：
·鉛與鉛合金：這是最現成、最易獲取的材料。大明軍中鳥銃、雷霆銃乃至“蕩寇銃”的彈丸，主要便是鉛或摻了少量錫、銻（此時多為方鉛礦伴生，匠人憑經驗添加以增加硬度，謂之“熟鉛”）的鉛合金。密度高，易於鑄造，用於“蕩寇銃”的霰彈小鉛丸或獨頭彈毫無問題。沈驚鴻決定，金屬彈的彈頭部分，初期仍以鉛或鉛合金為主，這是最穩妥的選擇。
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·銅及銅合金：黃銅（銅鋅合金）此時已能冶煉，多用於鑄造銅錢、佛像、器皿等。其延展性、耐磨性確實優於鉛，但成本高昂。沈驚鴻考慮，若未來開發高初速的線膛槍，為防止軟鉛彈頭掛膛，或許需要銅或被甲鉛芯彈，但非當前急需。且銅料多受朝廷管製，大量用於彈頭不現實。
·鋼：此時的蘇鋼、灌鋼法已能生產質量不錯的鋼材，但多用於刀劍、甲片、工具。用作彈頭，尤其是穿甲彈芯，理論上可行，但加工成特定形狀的彈頭對現有工藝是挑戰，且容易損傷銃管。沈驚鴻將其列為遠期探索項目。
·其他如鎢合金等，更是遙不可及。
彈殼之困（核心）：
這是金屬定裝彈成敗的關鍵，要求材料兼具良好的延展性（便於衝壓成型）、足夠的強度（承受發射膛壓）和一定的可加工性。
·黃銅：沈驚鴻心目中的理想材料。他找來一些製錢用的黃銅料，讓匠人嘗試捶打、拉伸。發現其延展性確實好，但要將一塊銅片通過手工或簡單機械衝壓成帶有底緣、錐度、藥室的複雜彈殼形狀，以目前的工藝水平，近乎天方夜譚。精度、一致性、效率都無法保證。而且黃銅成本太高，若用製錢同等材質的銅料來造一次性的彈殼，恐怕連太子都不會支持。
·鋼：成本遠低於黃銅，強度也足夠。但延展性差，脆，更難衝壓成型。沈驚鴻想到後世的覆銅鋼或鍍鋅鋼彈殼，但那需要成熟的軋鋼、電鍍或包覆技術，非此時所能及。直接使用薄鋼板卷製焊接？密封性和強度都是問題，工藝同樣複雜。
·鋁：此時鋁的冶煉技術尚未出現，直接排除。
·鎳合金：同樣超出時代。
反複權衡之下，沈驚鴻意識到，以萬曆年間大明的金屬加工能力，想要一步到位製造出類似後世那種一體成型的金屬定裝彈殼，幾乎是impossiblemission。他必須尋找更現實、更迂回的路徑。
底火之惑（新焦點）：
·既然已經有了撞針擊發裝置，那麼金屬定裝彈的核心就在於底火——一種能夠被撞針可靠擊發、並能穩定點燃彈殼內主裝藥的敏感藥劑。
·沈驚鴻知道雷汞是關鍵，但他並非化學專家，隻知道大概原理（汞、硝酸、乙醇），貿然試驗極其危險，且原料獲取和提純都是問題。他必須尋找替代品。
·他將目光投向此時已有的材料：硝石（硝酸鉀）、硫磺、木炭是黑火藥基礎。此外，一些煉丹術中也用到雄黃（As?S?）、雌黃（As?S?）、甚至砒霜（As?O?）等含砷礦物，這些物質有的對撞擊或摩擦較為敏感，但毒性大，穩定性差。他還知道有“自然銅”（Cu）、“密陀僧”（PbO）等氧化物可能在反應中起作用。如何將這些物質安全地混合成敏感度適中、威力足夠且穩定的底火藥劑，是巨大的挑戰。
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