根據十七世紀歐洲軍隊的記載，野戰炮最佳口徑比（口徑與炮管長度的比例）理論上在17倍至18倍時，火炮的效能最佳（如彈道穩定性、射程、威力和機動性）。但在實戰中，野戰加農炮最佳口徑比多在18倍至25倍區間。

為了增加射程和威力，彌補目前鐵製火炮與青銅製火炮之間的差距。楊林把“四斤炮”的口徑加大，設計為明制2.8寸（約為後世的90毫米），炮管長度為口徑的20倍，暨5.63尺（約為後世長度的1.8米）。

全炮重量（含炮架、炮車、彈藥箱）約為450斤至600斤。需要2匹或3匹馬拖拽。有效射程420步（平射約650米），最大射程700步（約1080米）。

該炮屬長身管輕型加農炮，需三人操作。每分鐘射速2至3發。如炮手訓練有素，射速可達到每分鐘4發。適合快速部署搶佔射擊要點，掩護部隊展開和後續火炮的部署。並可有效驅逐敵軍騎兵騷擾和步兵進攻。還可以跟隨步兵前進，提供持續的火力支援。

“四斤炮”備彈35發，其中實心彈25發，葡萄彈和榴彈（開花彈）各5發。為了降低炸膛機率，炮身上增加了數道鐵箍進行加固。

葡萄彈類似於霰彈，但它通常由多個小型球形彈丸（鐵丸或鉛丸）網兜、隔板或彈殼固定在一起，形成一個象葡萄樣的發射體。發射後，彈丸在火藥衝擊下向四下飛散，形成大面積的立體殺傷面。

葡萄彈近距離殺傷力極強。在有效射程內（通常為幾十米或幾百米），一炮可瞬間造成數十人傷亡。對密集的步兵或艦上人員極具威懾力。

在十八世紀歐洲海戰時，葡萄彈常常用來打擊敵方甲板上的軍官和水手。實戰中，葡萄彈常與實心彈混合裝填，達到射程與殺傷力兼顧的目的。

楊林之所以廢寢忘食的設計，是連帶著這些彈種都一起設計出來。他要對火炮進行規範設計和標準化生產，以便統一火炮引數提高戰力。如果不進行標準化生產，同樣的火炮造出來以後差別就很大。

“四斤炮”炮架右側有舵形高低機，可調節火炮俯昂角。炮架下還有炮鋤及原始的制退裝置，起到固定炮身和減緩後座力的作用。為防止後金騎兵敢死衝鋒抵近後射殺炮手，其帶有一面可快速拆卸的高二尺半、寬兩尺的炮盾提供掩護。

該炮的瞄準系統由準星、照門和標尺組成。其中標尺標註了十個刻度，左右兩側分別用漢字和阿拉伯數字標註。每個刻度代表一百步的距離。炮手可將炮口角度調整至相應的刻度，在有效射程內可對目標進行直瞄射擊。

本來楊林手下的炮兵基本都是文盲，啥都不懂。但是經過一年多的嚴苛訓練和兩次圍城戰，他們的實戰經驗和專業水平已不可同而語。而且楊林一直在竭盡所能的教他們、訓練他們，因此他們認識漢字如“一、二”這樣的度量文字和阿拉伯數字也就不奇怪了。

炮手們屬於“技術兵種”，每人開雙餉，可謂待遇豐厚。但是他們的紀律也極為嚴酷。如果誰要是叛逃、投敵或開小差，那麼迎接他的結果就是死亡。假如戰時受傷或掉隊，他的上官有權就地決定他的生死。

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