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刘贵福初到苏区，蒋先云并未要求其立即研制大名鼎鼎的81式马步枪，而是先修理枪械。红军几次大捷，缴获枪械无数，但许多枪战斗中被打坏，完好的也时常有卡壳故障，很大程度上影响了战斗。修理枪械是刘贵福的拿手好戏，他带动新来的工人，不到两个月就修好轻、重机枪达120余挺。刘贵福又创造了哈奇开斯式重机枪“装弹修正器”，保证了机枪的连发性能，为支援前线做出了突出贡献。
还有就是将重机枪改成高射机枪。蒋先云知道，即将到来的第四次“围剿”，蒋介石出动4个大队的飞机，历史上给红军以很大杀伤。红军没有专门的高射机枪，防空武器只能指望改造重机枪。刘贵福不负众望，把马克沁、哈奇开斯式重机枪经过加工支架，重新设计全新的三连环型瞄准具和方向、高低转动机，改进发射机构，制成了高射机枪，性能良好，这一切只用了6天时间！
之后就是研制威名远震的81式马步枪了。历史上刘贵福研制成功81式之前，先研制的是无名式马步枪、55式步枪、新79式步枪。蒋先云利用自己脑中的记忆，将刘贵福研制81式的关键“倒传授”给刘贵福，结果一步到位，至1932年6月研制81式马步枪成功（纪念八一建军节）。
对于步枪轻型化的认识，刘伯承同志远远走在世界前面。他曾说过：“步枪是一种近战武器，200米内射击准确即可，质量越轻越好。”而西方国家直到二次世界大战，还没有改变远射程的旧观念，仍使用那些远射程（1000米以上）的步枪。正如刘伯承曾论述的那样，枪管很长很笨重。刘伯承有关步枪设计的理论到二次大战后期，在德国得到第二次验证。当时德国陆军技术部门的官员，有感于步枪的射程过远，后坐力太大，就瞒过持远射程观念的元首希特勒，冒名制成“MP43式冲锋枪”，实际上是缩短射程的轻型步枪，受到前线部队的欢迎。当希特勒知道实情之后，“生米已做成熟饭”，发怒之余只好顺水推舟，命令改称“突击步枪”。1944年又将步枪与冲锋枪相结合，正式生产了短而轻、结构紧凑实用的“Stg44突击步枪”，这就是突击步枪的由来。突击步枪在苏德战场初露锋芒，重创苏军，被苏军发现受到重视，也改变了远射程的旧观念，很快制成M43式短弹，用于CKC半自动步枪，逐步演变成著名的AK47突击步枪，被世界许多国家采用或效仿。
可是，直到二次世界大战后，美国军方在北约国家仍坚持步枪的射程1000米，这种远射程的陈旧观念显然是十分落后的。1952年美国霍普金斯大学作战研究室执行著名的“齐射”专题研究，研究了步枪实战效果的大量数据。主要结论是：步枪90％的实战射程在300米以内。而刘伯承早在20多年前就看到这一点了！
二次世界大战以来，步枪的发展经历了三个阶段：第一阶段起自1939年延安的81式马步枪；第二阶段起自1943年德国的突击步枪；第三阶段起自1966年美国在越南战场的小口径步枪。以上就是世界步枪轻型化发展的过程。不管是新式马步枪、突击步枪，还是小口径步枪，都是改革枪管。不外乎是缩短枪管的长度或缩小枪管的口径。总之，都是缩短步枪的射程，以便减小步枪的长度和重量。一致的目的都是使步枪达到轻型化。可以说都没有脱离刘伯承有关步枪设计的基本理论。事实说明，二战以来步枪的改革始于中国，81式马步枪是国际步枪轻型化的先驱，刘贵福是步枪轻型化改革的先行者，他开拓了世界步枪轻型化改革的新潮流。刘伯承是步枪发展的伟大预言家。
在蒋先云的“启发”下，刘贵福按照刘伯承的步枪设计理论，适当缩短了枪管和射程。为了适应肉搏战的要求，将三棱刺刀加长，刺刀断面设计成双翅形，外部圆滑，不易碰撞刀刃；刺刀的折叠机构改成门扣自锁式装置，甩出刺刀自动扣牢，敏捷可靠。将准星改成可调式，能够调节瞄准偏差（历史上彭德怀称赞道：“天下第一准星！”）。还增加了步枪的保险装置。工艺上考虑尽可能地简化加工量，减少零件，缩小零件尺寸，减轻全枪重量等等，保证步枪性能优越，轻巧可靠。
枪管的质量是步枪的关键。过去生产的步枪连打几十发，甚至十几发子弹就不行了。刘贵福认为：“枪管的材料是道轨，含炭量低，柔韧有余而刚度不足，可能是淬火存在缺陷。”有的工人不服气地说：“过去也淬火，总是一打就裂。”刘贵福认为问题还在于淬火技术不过关。所以他亲自负责淬火，解决了枪管质量问题。
研制成功的81式马步枪，口径7。9毫米，短而轻，长不到1米，比一般步枪短100～200毫米，枪管长约570毫米，全重3。36公斤，后坐力小；枪身和刺刀总长超过日本“三八”式步枪，有利于拼刺；折叠式三棱刺刀平时折附于枪身下方，用按键扣合，拼刺时可随手甩出刺刀；刺刀根部有架枪钩，可集体架在平地上；背带在枪的左侧；有通条插在枪身内；枪托内可存放小型修理工具；用道轨制成的金属零件经烤蓝处理，油黑铮亮；用核桃木制成的枪托表面涂清漆，崭新美观。制枪的金属零件全部都采用铁轨制作，枪托采用山区核桃木，原材料供应充足。这两方面优势使枪的质量和产量都有了充分的保障。
蒋先云“协助”刘贵福研制81式马步枪后，又转入其它武器的研制。人们对蒋先云丰富的兵工知识惊奇不已，称其为“武器专家”。蒋先云心中十分惭愧。他的武器知识十分有限，但抗日战争时期八路军的“土制”武器原理十分简单，蒋先云倒还记得，所以他“指导研制”的武器，都是历史上八路军“土造”的。
重武器就是120、150毫米迫击炮。据统计，第二次世界大战中，交战人员75％以上的杀伤是火炮造成，而50％即一半的人员是迫击炮杀伤。国民党军败退台湾后，总结战败的重要原因，就是火炮类型构成不合理。抗战期间，在中国军队与日军作战中，日军伤亡大多是因迫击炮造成的，而据战后统计在华战死的日军将领也绝大多数死于迫击炮弹，足见国共双方对迫击炮的运用均佳。而在解放战争中国民党军队不但未能继续发挥这方面的特长，还大量削减部队迫击炮的配备，首先将重型迫击炮从军师两级裁掉（少数杂牌军除外），代之以美制榴弹炮、山炮或日制山炮、野炮。后又减少团以下单位的中轻型迫击炮数量，代之美制无后坐力炮、战防枪、火箭筒等。而解放军方面又没有坦克和装甲车，也少有碉堡来当靶子，这些新式却没有目标的武器给解放军缴获后，却正好用来打国民党军的碉堡和坦克。迫击炮的数量哪怕少一点，单炮也能攻击一二个点线目标；山野重炮数量少，就难以对面目标进行有效攻击，而对点目标的攻击又由于射击技术不佳或精度不够而难作主要火力。解放军方面不但使用缴获的各种轻重迫击炮，还自制中轻型迫击炮加强火力；而国民党方面却以装备少量山野榴炮为满足。其实国民党军就是美械主力师或整编旅的榴弹炮，都难以支援军或师的整个攻击正面。这样在抗日战争结束后，国民党陆军的装备对面攻击能力是加强了，对点目标的能力则明显下降。换句话说，新的装备更适合对已经投降的日军作战，而对解放军作战是“狮子打蚊子”，是根本找不到作战目标的武器。
蒋先云清楚迫击炮的威力，大概知道“土造”迫击炮原理，这次去了中央苏区，他趁赣州大战前一个月的准备时间，与朱瑞和红军“神炮手”赵章成作了交流。特别是赵章成，以其丰富的实战经验参与并指导设计，画出了120、150毫米重型迫击炮的设计图纸。蒋先云知道赵章成曾制造过迫击炮平射装置，赵章成当场示范：在炮尾加装了一个发火装置，曲射时不用，平射时安上即可。历史上赵章成设计的“土造”迫击炮威力极大，抗战期间刘伯承曾亲自给中央军委发报，说明“土造”迫击炮的威力：“此次运城外围战斗中，我太行自制之120毫米重迫炮和150毫米重迫炮，威力甚大。在东关、天神庙，120毫米炮一弹伤敌60余人，另一炮打坏汽车6辆。其弹片爆炸杀伤面之直径在50米以上。据战俘称，对我此炮，极表恐惧，且至今不知系何种炮。”
蒋先云将赵章成的图纸带回鄂豫皖，立即组织制造。150毫米迫击炮的炮筒是火车车头的大轴，120毫米迫击炮的炮筒是火车车厢的大轴，炮盘也是用火车轨拼焊而成。1929年9月，徐向前、许继慎曾率红1军攻下平汉路上重要的广水车站，拆卸了大批铁轨和火车零件运到七里坪，当时的目的是加强防御工事，没想到现在成了土制武器的重要原料。
50毫米掷弹筒也靠铁轨制造。掷弹筒是日本发明的一种单兵小型火炮，体积小，携带方便，结构简单，使用灵活，适于山地作战。在大别山上制造它必须解决两个难题，一是钢材，二是加工条件，特别是炮筒和炮弹壳的加工。蒋先云依靠工人的智慧，奇迹般地解决了这两个难题。掷弹筒的炮筒，用1米长的铁道轨面，经过加热，在高温情况下反复锻打，锻成400毫米长的圆柱体，然后在机床上加工成形。没有加工炮筒来复线的设备，技术人员改炮筒为滑膛结构，增加炮筒长度，保证射击距离及精度，并改日制平头炮弹为曲线炮弹。几经改进之后，终于试制成功2门掷弹筒．随后投入生产，经实战验证，土制掷弹筒比日军“原装”的更适用。
有了炮就必须有炮弹。炮弹的原料主要是钢或灰口生铁，而且需用量很大，用道轨钢满足不了需要，根据地又没有灰口生铁，怎么办？唯一的途径，是设法利用当地盛产的白口生铁。当地群众有传统的土法炼铁技术，用方炉生产白口生铁，铸成铁锅、铁壶、犁铧，供农民生产和生活之需。白口生铁含碳量高、质硬而脆．不能切削加工，用它铸造成形的地雷、手榴弹壳是很好的原料。但炮弹铸造成型后，要车弹口、弹带和尾部，要求表面车光，尺寸精确，两端还要挑出螺纹丝扣．以便安装引信和尾翅。如何把白口生铁铸成的炮弹壳变成可进行切削加工的半成品呢？这是解决炮弹生产中必须首先突破的技术难关。军械所成立了试验小组，把美国式的黑心韧化处理工艺，同山区的烟火技术结合起米，发明了火焰反射加热炉，经过这种加热炉焖火处理的炮弹壳表面的碳被析出，形成碳素铁，即可进行车削加工。白口生铁焖火技术试验成功后，大别山上开创了大量自制炮弹的历史。
硫酸是火药的重要原料，称之为“火药之母”，其制造工艺一般有两种：一种是接触法，它的装置复杂而又需要细白金粉做触媒，一种是铅室法，工艺比较简单，但需要大量的铅板建造铅室，大别山区既无白金，也无铅板，这两种方法都无法采用。根据蒋先云的建议，技术人员依据铅室�