秦剛在西北待了這麼長時間，基本上確定，在當下還沒有出現過管狀發射的火藥武器，之前的旋風砲也好、之後再出現的回回砲也好，都只是利用槓桿原理的拋射武器。而那種據說用竹筒製作的突火槍、梨花槍等等，他雖然聽說過卻一直沒有看到過實物。
唯一可以見到的，只是智慧的宋人在煙花爆竹上的種種應用。
就在西北器作院裡優化火藥成份、改良出了正式的轟天雷後，秦剛讓人找來了當時流行的二踢腳炮仗，只是簡單地演示了這種點燃後可以一飛沖天到了天上後再爆炸的效果後，研究此事的學生頓時明白了，將這種原理應用來的話，豈不是可以讓轟天雷自己飛出去了麼？
在他們將這種二踢腳拆開來，細細研究了火藥讓其飛行的原理之後。學生中卻有了兩個不同的應用方向，一個是直接將其綁在箭隻身上，利用火藥點燃後的噴射作用將箭只發射出去，通過鋒利的箭頭實現殺傷力。
在發現它飛行的方向不好控制後，又用竹筒製作了發射筒。
但是很快發現了這種應用方向的最大弊病，就是火藥與箭身重量之間的矛盾。為了讓箭只飛得更遠，就必須加大火藥用量，而加大藥量後，箭身又會變重影響了飛行距離。
於是方向迅速轉向另一個學生所設想的，就是將火藥與發射部位分離，火藥只留在發射筒內，產生的所有動力盡力將發射部分推射出去，而出於對於飛行線路穩定的考慮，幾經實驗後，發射部分便從箭頭狀變成了拋石機常用的圓球狀。
所以在研究火炮的學生到達流求島時，他們的研究方向已經基本成型：第一要造出抗壓性能強大的發射筒，然後在發射筒底部點燃火藥後產生出巨大的推力，將前面的彈頭部分急速地發射出去。
雖然說，火藥越多，爆炸力越強，彈頭被髮射出去的距離就越遠，但是同時也就意味著需要發射筒承受更大的壓力。
秦剛十分欣賞地從李峰的信中看到了流求火器局的第一代火炮的定型圖，它的炮身比較短，炮口卻很大，這幾乎就是後世的臼炮嘛！
因為對於其實際效果要超過旋風砲與投石機的規劃要求出發，最終火器院在現行的鑄鐵工藝的侷限下，定型瞭如今這樣的第一代臼炮的規格標準，雖然笨重了些，但是無論是發射的炮彈重量，還是發射的距離，都遠遠優於現在所有的武器，從而讓這種臼炮有了它獨特的存在價值。