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宋骁飞从美国回天津后，就又全身心忙着艹练十万新军，这支军队一年就耗费第一共和国海关全年的收入，也就是二千二百万两白银，购置了克虏伯重炮，马克沁重机枪等时最先进的武器。为了将这支军队训练成铁军，宋骁飞、王士珍、段祺瑞、冯国璋等将领在天津小站设置了练兵处，和士兵们同甘共苦，吃住都在军营里。他精选将弁，严定饷额、赏罚至公，号令严明，一举足则万足齐发，一举枪则万枪同声，行若奔涛，立如植木，新军面貌曰新。

宋骁飞根据德国陆军军制，将全军分为步、炮、马、工程、辎重五个兵种，步军分左右两翼，左翼4营，右翼6营；炮队分右翼快炮队，左翼重炮队、接应马炮队6队；马队分为8队，工程营则分修械、桥梁、地垒、雷电、电报、测绘6司。

宋骁飞给他们统一换了德国式的军装，军装上用杠、星来区分军衔。他自己任陆军大元帅，但他还兼着北洋军官学校的校长，通常，他还是喜欢军官和士兵们叫他“校长”。宋骁飞参照现代成法，制定北洋练兵营制饷章，将军队分为常备军、续备军和后备军三等，常备军实行新编制，下辖十二镇，分步队四镇，炮兵、骑兵、工程、辎重各两镇，每镇分两协，每协分两标，每标分三营，每营分四队，每队分三排，每排计兵三棚，每棚28名士兵。全军约200营左右，八万人左右。

宋骁飞规定常备兵支给全饷，每月饷银4两；在营3年退为续备兵，月支饷银1两；又3年，退为后备兵，月饷减半；再3年退伍为民，遇有战事，可征调续备、后备兵入伍。所以，实际上，从1892年到1894年。宋骁飞练就的能战之现代化陆军有十二万，是曰本六万陆军的两倍。