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。
    但就算是这样，还是极大地震慑住了金兵，金兵随即撤退返回河北，李纲的东京保卫战由此获得成功。
    遗憾的是，第二年金兵围城，李纲被贬黜，跳大神取代了震天雷，汴梁城破。
    但不知为什么，研究成功的铁壳火雷和技术都没有能传下来，或许是毁在战火之中，也或许是技术还不稳定，成功率太低，就算工匠被金兵掳掠去北方后，也没有能造出震天雷。
    当然，还有一个很重要的原因，金国不重视，金兵不需要这种铁壳震天雷，这种铁壳震天雷只能用来攻城或者守城，在旷野里作用不大，金兵所向披靡，杀得南宋君臣屁滚尿流。
    完颜兀术率十万大军搜山检海，所到之处，城池军民无不望风而逃，哪里还需要这种点火很不方便的火器，铁骑就足够了。
    等到攻打川陕时，铁骑没有用武之地，金兵需要用火器了，但这时，制作铁壳火雷的技术和工匠早已消失了，技术又回到了陶瓷火雷和木桶火雷的起点，陈庆最多把它改良为双层木桶火雷。
    黑火药的配方早研制就出来了，硫磺一成，木炭一成半，硝石七成半，陈庆也知道这个配方，但他们造不出铁壳火雷的原因不是火药配方，而是工艺，一个是火药工艺，一个铁壳工艺。
    火药工艺从甘泉堡迁徙到成纪县不久后，便获得了突破，火药已经研磨得足够细，足够均匀，又用鸡蛋清把它们糊在一起，然后再碾碎，这样就变成芝麻大一颗颗的火药。
    如果用放大镜看，它实际上是一种蜂巢状结构，极细的药粉和药粉之间有空隙，这样就能保证它迅速并充分燃烧。
    虽然铁壳工艺没有突破，但只要火药数量足够多，也能发挥出威力巨大的爆炸效果，五百斤重的箱式火药雷于是便发明出来。