提升了子弹的稳定性与射程；
- 弹药配方上，科研小组反复试验，将硝酸钾、硫磺、木炭的比例调整为75:10:15，制成的黑火药威力比之前提升了三成，且燃烧更充分，减少了卡壳概率。
改良工作并非一帆风顺。第一次试射改良步枪时，由于枪管钢材硬度不足，连续发射五发子弹后，枪管出现变形，子弹偏离目标一米多远。刘师傅当场拆下枪管，反复检查后叹息道：“钢材的韧性还是不够，得再调整冶炼工艺。”接下来的半个月，科研小组日夜驻守锻造车间，调整铁矿、锰矿与木炭的比例，先后试验了二十余次，终于锻造出合格的合金钢枪管。
第二次试射时，改良后的步枪射程达到了三百五十米，精度大幅提升，十发子弹有八发命中百米外的靶心，且连续发射二十发未出现任何故障。士兵们围观时，看到子弹精准穿透木板，纷纷欢呼雀跃：“这枪比以前好用太多了！以后打仗再也不怕打不准了！”
步枪改良成功后，科研小组转而攻克手榴弹。此前的手榴弹是简单的铁壳填充黑火药，威力小，引爆时间长，常常扔出去后被敌军捡起来扔回来。针对这些问题，科研小组进行了两大改良：一是将铁壳改为铸铁外壳，表面刻上锯齿状纹路，爆炸后能产生更多碎片，杀伤力翻倍；二是优化引信，将引爆时间从五秒缩短至三秒，既保证士兵有足够时间投掷，又让敌军难以反应。
改良后的手榴弹试爆时，一声巨响后，铸铁外壳碎裂成数十块锋利的弹片，在十米范围内形成密集杀伤区。马小丑看着被炸得粉碎的靶标，满意地点头：“就按这个标准量产！让每个士兵都能配备两颗，近战中发挥威力！”
步枪与手榴弹的改良成功，极大鼓舞了科研小组的士气，也让马小丑坚定了研发火炮与机枪的决心。当时，周边军阀的部队大多只有少量老旧火炮，机枪更是稀缺，若能成功研制，临城部队的战斗力将实现质的飞跃。
火炮研发的核心难题是炮管铸造与膛线加工。陈师傅凭借多年经验，提出采用“砂型铸造法”，先制作炮管模具，将熔化的合金钢液倒入模具，冷却后再用钻床加工内膛，最后用专用工具拉制膛线。为了保证炮管的密封性与抗压性，科研小组将炮管厚度从8毫米增加至12毫米，膛线采用“等齐膛线”设计，确保炮弹发射时的稳定性。
弹药方面，科研小组研制出75毫米榴弹，弹壳采用冲压工艺制成，内部填充改良后的黑火药，弹头装有触发引信，落地即爆。第一次试射火炮时，马小丑亲自到场观摩，当炮手点燃引信，火炮发出一声震耳欲聋的轰鸣，榴弹呼啸着飞向千米外的小山丘，落地后炸开一个直径三米的大坑，碎石与泥土飞溅数米高。
“好！打得准！威力大！”马小丑兴奋地拍手，士兵们更是欢呼雀跃，连一直沉稳的陈师傅也露出了笑容。经过反复调试，这款75毫米山炮的最大射程达到了两千米，可发射榴弹、霰弹两种弹药，榴弹用于摧毁敌军阵地与工事，霰弹则适用于近距离杀伤集群敌军。
机枪的研发则以仿制捷克式轻机枪为蓝本。刘师傅带领工匠拆解了从战场上缴获的一架破损捷克式机枪，逐一测绘零件尺寸，利用车床与钻床进行仿制。最大的难题是供弹机构与枪管散热——供弹不畅容易导致卡壳，枪管过热则会影响连续射击。
针对供弹问题，刘师傅将弹匣容量从20发增加至30发，优化了弹匣与枪身的衔接结构，减少了供弹阻力；枪管散热方面，采用了加厚枪管并加装散热片的设计，让机枪能连续射击200发而不卡顿。经过一个月的反复试验，仿制的轻机枪终于成功，射速达到每分钟500发，有效射程800米，火力密度远超步枪。
当第一架机枪在试射场喷出火舌，密集的子弹在百米外的钢板上留下密密麻麻的弹孔时，在场的士兵都看呆了。负责试射的老兵赵虎放下机枪，激动地说：“有了这玩意儿，冲锋时再也不怕敌军的火力压制了！”
量产列装：战斗力的全面跃升
武器研发成功后，马小丑立刻下令兵工厂转入量产。新扩建的兵工厂分工明确：锻造车间负责冶炼钢材、打造枪管、炮管等核心部件；机加工车间负责加工膛线、弹匣、引信等精密零件；装配车间负责将零件组装成完整的步枪、机枪、火炮；