在此期间，天才少女陈灵（赵旉为其取的大名，古代女子只有闺名，大多不够正式。）随着理论知识的日益充实，又有了一些重要发明。其中因游标卡尺（注1）而领悟到的远程测距方法对侦查敌情与绘制地图都有划时代的意义。

而新式发石机的发明则令卫军的攻城能力脱胎换骨，对不擅攻城的吴璘来说则更是助其补上了唯一的短板，以后谁想赢他，没有更胜一筹的实力那几乎是不可能的了。

中国传统的投石机几乎都是一次发力的类型，也即是说，以人力或者畜力拉动杠杆，由其另一头将石弹之类的弹药抛射出去。这种发力模式下，不但射程近、威力小，而且精度也很不理想，因为无论是人力还是畜力，都是有限的，射程和威力自然也有上限而很难进一步增强；而且发石机的抛射力还会随人畜的身体状况而上下波动，很不稳定，精度自然上不去。

而陈灵在几乎学全了赵旉掌握的基础力学知识后，很快便融会贯通用在了发石机的设计上，并想到了二次发力的全新模式。在从赵旉那里学到了加速度与重力的概念，并自己设计实验进行了验证后，陈灵对大宋原有的发石机样式进行了大幅度的改进。

她让人力畜力通过滑轮组将重物提到高处再突然放下，坠落的重物砸在杠杆上将另一端的石弹抛射而出。这样一来，只要杠杆强度足够，抛射力便几乎可以无限增大。

而且由于只要下落重物的重量和高度不变，发石机的抛射力便不变，其精度自然也大大增加，而且还可以提前估算出来，为后来抛射依靠引信定时的炸弹产生了可能。

同时，由于借助滑轮组而大大节省了人力畜力，攻城部队的规模也被大大压缩，保护起来自然容易得多，野战部队便不再需要分出过多兵力进行保护了。

在其后的两年里，陈灵又对弹道学进行了深入的研究，使得这种新式发石机日益强大。绍兴七年，第一期定型的新式发石机被赵旉命名为“飞雷炮”，它不但可以将五百斤的石弹抛射到一百步（一百五十多米）开外，而且几乎做到了指哪儿打哪儿，同时它还可以发射火药弹以及火油弹等特殊弹药，令金军闻风丧胆。

甚至在真正的火炮发明出来以后，“飞雷炮”依然以其更高的精度（早期的前膛火炮装药量不够精确，火药质量也良莠不齐，发**度是远远比不上二次发力的投石机的。）和威力（三百斤的火药弹可不是早期火炮能够打得出来的）在卫军的战斗序列中占据了一席之地，这种情形维持了十年之久

除此之外，还有一项发明是赵旉所创，却由于陈灵的意外发现而产生了更大的价值，那便是金属螺旋弹簧。赵旉让铜匠搞出这玩意只是为了给战车减震，以进一步增强车兵的战斗力和战车的地形适应性。谁知陈灵却在因为好奇而进行的一些小实验中意外地发现了“虎克定律”，而使得金属螺旋弹簧获得了更为广泛的应用

注1：中国古代早就有了卡尺，赵旉见其式样与前世的游标卡尺极为相像，便想制作出可用的游标卡尺。奈何他动手能力一般，还是靠了陈灵的帮助才最终完成，算是合作发明，不过陈灵不愿居功，赵旉只能郁闷地多出一个新发明，他明明不想树大招风