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他的这些担心，桓震也能猜到个七七八八，次日求见之时，便力请袁崇焕亲自往觉华岛火器局视察。袁崇焕看过了宁远城中装备的新制式大炮、火枪，也想去瞧瞧制造这些火器的作坊是个甚么样子，当下欣然答应。好在宁远去觉华岛很是近便，自己离开一两日也不打紧。
到得岛上，桓震领着他逐个作坊参观一番，火器局开办近一年来，已经从当初下辖炮场、枪坊两个部分，发展成了一个拥有枪、炮、弹、药、火雷五个专业部门的大兵工厂，岛上工匠除朝廷调拨的之外，还有桓震从山东河北等处招募来的，共计一千二百人，分在各处工作。场地也已经不局限于龙宫寺，在寺南又扩建了一个新局，专事制造弹药。现在如果材料供应能够保证，全力开工，生产能力可以达到日产炮三十门，枪五百支，火药三百斤。只是煤铁等物都要从关内运来，加上朝廷拨款总是不足，因此实际上远不能达到这个水平。枪炮的品种也有了很多发展，采用了定装子弹之后，后装枪终于给研制出来了，限于士兵使用教学上的困难，还没大规模投产。不久之前还有工匠发明了一种五弹连发枪，不过性能上存在一些问题，仍在试验之中。
炮这方面，桓震自己设计了一种炮架，能够上下左右多角度旋转，安装在炮身同炮座的连接处，大大提高了瞄准的效率。只是这种炮架需要强度较高的材料，不太容易制造，因此并没普及。佛郎机炮在桓震手里得到很大发展，开发出了许多新品种，比如叫吴用拿给郑芝龙看的那种手炮，采用小型开花炮弹，单人发射，射程可以达到二里，伤害力也很强。
袁崇焕试放了前装火枪，跟着拿着一支后装火枪，不知道应当怎么装弹。桓震接过来，伸手向一名亲兵要了一颗纸壳弹，从枪尾装上，递给袁崇焕，示意可以放了。袁崇焕举枪瞄准，击中二百步外的靶子，铅弹在靶心穿了一个洞，嵌在了靶里。转头对桓震道：“此枪固然利害，只是要士兵学习使用，实在太过麻烦。”
桓震见他一语道破自己迟迟不大规模投产后装枪的缘由，不由得十分敬佩，躬身道：“正是。”话头一转，又道：“然而若换用后装火枪，填弹至少快了六七倍不止，一旦士卒操习熟练，那可就锐不可当。”孙元化在旁道：“正是。元化从军若干年，制造的枪炮数不胜数，如桓大人这般的奇才还是第一次遇到。桓大人所言很是有理，请督帅详加权衡。”
袁崇焕素来相信孙元化的眼光，听得他也如此说，不由得有些心动，思索片刻，道：“那么宁远、锦州两城，每城先装备一营，待其练习熟稔，然后相互教授。初阳，你从岛上拣选善用此枪之人，到宁、锦二处教习士兵。”孙元化很是高兴，当即答应下来，随即请他给两种火枪命名。袁崇焕想了一想，道：“这一种前装火枪，可以叫做镇虏，另一种便叫做破虏好了。”
他又去看了线膛炮试射，跟着一一检阅岛上各处，很是满意，大大表彰了桓震一番，却绝口不提与郑芝龙合作一事。当晚，桓震独自去他房中求见，这才明白，原来他是担心如此利器，流入外人之手，会不会辗转为建虏所得？当下笑道：“督帅有所不知。便是我们再怎么防备，建虏早晚还是要得了去的。卑职以为，只有咱们自己不断造出更加厉害的火器，才能永远盖住建虏一头，所谓镇虏破虏，也才当真可以枪如其名。”他在火器局近年，对于中国工匠的创造力愈来愈有信心，许多东西自己只是知道一个大概，然而描述之下，他们有了创意，经过一番刻苦研究，有的居然就能造成。因此说不断创新，这并非一句空话。
袁崇焕沉吟道：“百里所说固然有些道理，然而倘若再也不能更上一层，那又如何？”桓震躬身道：“卑职有个请求，还望督师允准。”袁崇焕道：“你且说来。”桓震正色道：“卑职想设立一个炮学，专收工匠子弟，教以火器制造之学，不以门户师徒藏私，俾能博采众家之长，这才能屡有所得。”袁崇焕点头道：“主意甚好，你自己去办，不用再行请示。然而名字叫做炮学，未免太过不雅。”想了一想，道：“不如叫做定辽书院罢。”桓震大喜，顺势请他题写匾额，袁崇焕也不推辞，欣然写了。
桓震心想，郑芝龙之事终于还是要解决，当下又小心翼翼地提起。袁崇焕叹道：“本院实在不敢如此冒险！然而若能弥补辽东军饷，本院一身荣辱，又能算得了甚么！百里，上奏折之事不可再提。此事万不能给人知道，明日本院便上奏，要你独任觉华岛总兵，以后这桩事情，就在你的身上了。若有甚么麻烦，本院自然一力承担。”桓震一转念间，便即明白，他是要自己私自去做这件事情，调开陈兆兰诸葛佐，这岛上便是自己全盘作主了。他心中十分感激，声音不禁有些发颤。袁崇焕又嘱咐两句不可泄密之类，就送他出去。
果然次日袁崇焕回了宁远，立刻上奏，要求撤去辽东、登州二巡抚，另外将关外总兵也尽行裁撤，仅留赵率教守关门，祖大寿驻锦州，何可纲驻宁远，是为陆上三总兵，又以桓震领觉华岛总兵，辖水军四营。孙元化本来是白身，也由他奏为山东右参议，兼整饬宁前兵备，留在自己帐前赞画。然而这样一来，桓震这边就少了一个帮手，袁崇焕记起当年在孙承宗部下的时候，同僚之中有一个叫做茅元仪的，也是精研火器，后来做到南京工部郎中。孙承宗给阉党罢官，他也就跟着赋闲，至今仍未起用，当下又请开复茅元仪官职，授副总兵衔，任职觉华岛。
那时正是崇祯与袁崇焕的蜜月期，奏折上去无有不准，很快便批了回来。桓震走马上任，倒也简单，只消从龙宫寺搬到都司衙门去便了。孙元化却仍留了一段时间，等待一个月后茅元仪到任，这才离开觉华岛前往宁远。
茅元仪这人，桓震以前只是知道个名字，见面交谈之后，才知道自己无意之中居然碰到了一个博学多才、文武兼备的军事科学家，他有一本著作《武备志》，今年二月间曾经上呈崇祯皇帝，很得嘉奖，然而嘉奖之后却也就再没甚么作用，叫他很是郁郁。桓震读了之后，拍案叫绝，许多自己不知道的事情，诸如屯田、水利、河漕、马匹，他书中都有详细论述，特别是其中《占度载》一卷，关于海防、江防的议论，正是他眼下需要的。于是便将整个火器局交给了茅元仪管理，自己只是带着几个技能熟练的工匠，继续研究改进新的枪械。
卷二 国之干城 七十九回
他既然得了袁崇焕的许可，便放手去与郑芝龙勾勾搭搭。郑芝豹给他请到岛上看了舷炮试射，两只眼睛都发直了，当下咬定了要购买。桓震却拿腔拿调地不肯卖他，定要拿一百门舷炮顶一成股本，郑芝豹不敢擅自做主，只得回福建去请示哥哥，临走时候还要桓震在他的船上装了一门新式舷炮。桓震也不怕他仿造，铁模铸炮当时全国只有他这么一个地方能做得到，而不用铁模是无法达到现在这种精度的。
果然郑芝龙一看之下，立刻意识到装备了这种舷炮，自己就可以扫平南洋海寇，独占贸易路线了，一成股本算甚么？当即令郑芝豹再来觉华岛，定购了三百门舷炮，言明由郑家负责运输。他担心桓震反悔，还特意叫郑芝豹带来十万银子，算是预付的货款，约定年底分红时候再行扣除。
桓震大喜，正在发愁没钱买铁，钱就送上门来了。然而他却并不怎么放心这个郑芝龙，既然历史上他可以投降清朝，那么就算背叛了自己，也不是甚么出奇的事情。想了一想，叫人送信给李经纬，让他以自己的名义去和郑芝龙打交道，作为回报，每年自己的三成红利之中，提出五分之一归他所有。李经纬倒是个商业人才，看准了这个机会，将桓震送给他的百分之六股本还给了郑芝龙，条件是郑芝龙船队每次出洋的时候都要带着他的商船，此外一切都不用他管，并且保证决不抢占他们的市场。郑芝龙心想有利无害，一口答应下来。
过得两月，郑芝龙用桓震的大炮上了瘾，适逢他的旧党陈衷纪给另一个海寇李魁奇杀了，郑芝龙发誓定要报仇，顺便将李魁奇的地盘夺过来，因此又通过李经纬要向桓震要炮，可是却无论如何不肯再用股份交换了。恰好桓震也想要现银，双方一拍即合，议定舷炮八千两银子一门，手炮一千两。在郑芝龙那边固然很是高兴，这种炮在别处是花钱也买不到的东西，何况打败李魁奇之后还怕赚不回本来么？而桓震从一门舷炮上面就能足足赚去五千五百两，这些卖炮得来的钱，除了应付岛上开支之外，剩下的全部给了李经纬，叫他经营取利。
这一年，桓震从郑芝龙那里分得了近二百万的红利，【——林仁川统计，1641年6、7两个月，郑芝龙运往日本长崎的诸多货物中有白生丝25700斤，黄生丝15550斤，各种纺织品140760匹；1641年，销往日本长崎的各种糖5726500斤，总额估算，郑氏仅对日本贸易年平均出口约918万两，进口约738万两，利润约942万两。现在时间为1629年，况且计算的是郑氏总收入，因此在此数目上稍减。】李经纬那边，借助郑芝龙开辟的航路，有船坚炮利的郑氏水军保护，得以穿过荷兰人的封锁线，向马尼拉大量贩卖纺织品和珠宝、工艺品，半年间居然也赚了二百多万。其中桓震的资本本来只有四成，可是分利的时候李经纬定要对半分成，桓震心中有数，知道他甚么意思，可是不要白不要，银子送来，自然照单全收。郑芝龙那边，靠着火炮利害，逐一扫平南洋海盗，独占了贸易线路，家族生意也是蒸蒸日上。
他的收入，除却供应本岛，其余的都上缴给了袁崇焕。那时全辽一年的兵饷开支四百八十万，光桓震这里就解决了二分之一弱，袁崇焕十分高兴，自觉当初支持桓