北宋因為長期和遼國、西夏作戰，因此對武器研究極為重視，尤其對火器的研究。

    最早火器是用來助燃，漸漸發現它的爆炸特性后，便不斷改變配方和火藥工藝，以促進爆炸威力，各種名稱兇猛的雷由此誕生、霹靂火雷、蒺藜雷、震天雷等等。

    但早期受工藝的限制，只能做紙火雷，爆炸威力太弱，就算在敵軍身邊爆炸都傷不了敵人，于是各種補丁就出來，摻入鐵釘、鐵片、鐵蒺藜或者毒藥、猛火油等等。

    那時點火也是一件麻煩事，火器營的士兵都會帶一只爐子，里面燒煤，插幾根條鐵條，給火器點火時隨手抽出一根燒得通紅的鐵條烙之。

    但宋朝的工匠確實厲害，不斷改進火藥配方，繼紙火雷后，木殼火雷和陶殼火雷也相繼研制出來，但這種火雷本身的沖擊威力還是不夠，只能靠摻入的淬毒鐵釘爆炸四射發揮威力。

    到北宋后期，火藥配方已經和后世的黑火藥很接近了，但細度和均勻程度還是不夠，使火藥燃燒速度不夠快，無法瞬間產生大量氣體，宋軍的鐵殼火雷始終無法突破。

    很多偉大的發明往往是在最危急的時候誕生，靖康元年，汴梁被金兵包圍，在這最危急的時候，鐵殼火雷終于研制成功，聲響傳百里，半畝內人畜皆為齏粉，當然有點夸張，畢竟是黑火藥，也就爆炸周圍十幾個人被迸射的鐵片炸死炸傷。

    但就算是這樣，還是極大地震懾住了金兵，金兵隨即撤退返回河北，李綱的東京保衛戰由此獲得成功。

    遺憾的是，第二年金兵圍城，李綱被貶黜，跳大神取代了震天雷，汴梁城破。

    但不知為什么，研究成功的鐵殼火雷和技術都沒有能傳下來，或許是毀在戰火之中，也或許是技術還不穩定，成功率太低，就算工匠被金兵擄掠去北方后，也沒有能造出震天雷。

    當然，還有一個很重要的原因，金國不重視，金兵不需要這種鐵殼震天雷，這種鐵殼震天雷只能用來攻城或者守城，在曠野里作用不大，金兵所向披靡，殺得南宋君臣屁滾尿流。

    完顏兀術率十萬大軍搜山檢海，所到之處，城池軍民無不望風而逃，哪里還需要這種點火很不方便的火器，鐵騎就足夠了。

    等到攻打川陜時，鐵騎沒有用武之地，金兵需要用火器了，但這時，制作鐵殼火雷的技術和工匠早已消失了，技術又回到了陶瓷火雷和木桶火雷的起點，陳慶最多把它改良為雙層木桶火雷。

    黑火藥的配方早研制就出來了，硫磺一成，木炭一成半，硝石七成半，陳慶也知道這個配方，但他們造不出鐵殼火雷的原因不是火藥配方，而是工藝，一個是火藥工藝，一個鐵殼工藝。

    火藥工藝從甘泉堡遷徙到成紀縣不久后，便獲得了突破，火藥已經研磨得足夠細，足夠均勻，又用雞蛋清把它們糊在一起，然后再碾碎，這樣就變成芝麻大一顆顆的火藥。

    如果用放大鏡看，它實際上是一種蜂巢狀結構，極細的藥粉和藥粉之間有空隙，這樣就能保證它迅速并充分燃燒。

    雖然鐵殼工藝沒有突破，但只要火藥數量足夠多，也能發揮出威力巨大的爆炸效果，五百斤重的箱式火藥雷于是便發明出來。