四、张作霖整军经武
1922年５月30日，在直奉战争中失败的张作霖返回奉天。６月上旬，奉天省议会与吉黑两省的代表会议，推举张作霖为东三省保安总司令，孙烈臣、吴俊升为副总司令，并正式宣布东三省“联省自治”。
７月间，张作霖将巡阅使署和督军署合并，组成保安总司令部，军政大权集于一身。各省省长也以虚伪的“民选”形式，确定下来。任命王永江为奉天省长，魁升为吉林省长，史纪常为黑龙江省长。至此，张作霖在东三省的“联省自治”就完成了。
７月16日，东三省保安司令部正式成立。这标志着东三省同中央完全脱离关系，正式独立。张作霖任总司令，孙烈臣、吴俊升任副总司令，杨宇霆任总参议。成立秘书、副官、军务、军需、军医、军法稽查等处，分管相关事宜。张作霖请书法家在他的纸扇上书写了“毋忘吴耻”四个大字，借以时时提醒自己，以报前仇。张作霖这类人，意志顽强，轻不言输。为了尽雪前耻，经总结教训，张作霖采取了一些重大的改革举措。
首先，改组领导机构。
张作霖设立了一个最高的整军经武的领导机构，名为东三省陆军整理处。该机构是1922年７月24日成立。委任孙烈臣为统监，张作相、姜登选为副监，张学良为参谋长。1925年，东三省陆军整理处改为东三省陆军训练处，人员相应作了更动。由张作霖任统监，姜登选、韩麟春、李景林、张学良为副监。这次改动是为了加强张作霖父子的权力。陆军整理处下设两个处和若干科。两个处是，军学处，处长为陈瑛；工务处，处长为张宣。
据曾任东北军高级将领的何柱国回忆：“第一个重要机构是陆军整理处。这是整军经武的最高执行机构，凡属部队整编以及人事的部署和升迁等都由这里决定。除了最高决策由统帅部直接掌握之外，一切日常有关整军经武的重大事情，都要通过这里。”他又写道：“因此由张作霖自兼统监，下设副监多人，新旧两派都有，但实际负责的是副监姜登选、韩麟春和参谋长张学良。”这段回忆有点误差，但是可以看出新派实际掌握了改革的实权。姜登选、韩麟春和张学良都是新派人物，尤其是张学良更是新派的首脑。由于新派掌握了改革的实权，推进奉军的近代化就奠定了坚实的基础。
其次，严肃整顿陆军。
奉军存在新旧两派。何柱国写道：“我要谈谈奉军新旧两派的消长。旧派的主要人物就是人们熟知的张景惠、吴俊升、孙烈臣、张作相和汤玉麟等跟张作霖一起打天下的众好汉。新派人物是杨宇霆起的头。杨是东北法库人，日本士官八期毕业，为人精明干练，勇于负责，从1918年继张作相为统帅部的总参议，始终得到张作霖的特殊信任。就是由杨宇霆先后吸引了韩麟春、姜登选、郭松龄、戢翼翘、臧式毅、于国翰、熙洽、王树常、于珍、邢士廉等成了新派的骨干。后来张学良又以少帅的身份列入新派的首脑，并由张学良和郭松龄分任新军主力三、八旅旅长。从此新派逐步抬头，逐步壮大，终于成为以后整个东北军的主体。”这个看法是很有道理的。
张作霖原来依靠的完全是旧派。但是同直系大战的惨痛教训促使张作霖开始决心重用新派
何柱国分析：“然而新派之所以能压倒旧派，也并不是偶然的。其中至少有两件事值得一提。1922年的直奉战争，奉军旧派的军队在长辛店作战，新派的三、八旅在杨柳青以西作战，结果长辛店方面的旧派军队溃不成军，而杨柳青以西的三、八旅则虽败而未溃，这是一件。另一件是王升文团在山海关的浴血奋战。原来奉军在长辛店和杨柳青战败以后，直军以破竹之势直追到山海关，满以为一举可以捣毁奉张的老巢，不想到了山海关石门寨一线，突然遇到三、八旅中王升文团的猛烈抗击。王部战斗力之强，远远超出曹吴意料之外。结果王升文团长阵亡，全团官兵也损失甚重，但毕竟阻止了直军的攻势，稳住了整个奉军的阵脚，迫使曹吴不能不有所顾忌而接受了和议。”
接着他又写道：“这两件事不但博得了张作霖的特殊赏识，并鼓舞了新派的信心，而且也是旧派相形见绌，不得不在军事上有所让步。因此以后的整军经武，事权大部掌握在新派手中，并且逐步深入到旧派军队，使旧派军队也起了变化。”这个分析是很中肯的。张作霖在实践中看到了新派的潜力，因此他决心重用新派。张作霖的头脑是随着时间的推移而发展变化的。
整顿陆军的指导思想是依靠新派力量，裁汰为非作歹的胡匪及行伍出身的官佐。这已经成为张作霖的整军指导方针了。借着总结直奉战争各部的表现，严厉地惩处了违反军纪的军官。根据不同情况，分别加以惩处。
在战争中，临阵退缩、贻误战机、焚劫掳掠者，一律枪决。其中有第六混成旅旅长鲍德山，第二十七师第一〇六团团长阎玉成，第十混成旅第一团团长许益三。枪毙了一个旅长和两个团长，震动很大。
对指挥不力、能力不佳、犯有小过者，给予撤职处分。其中有奉省军队中的第二十八师师长汲金纯，第二混成旅旅长郑殿升，第九混成旅旅长牛永福，第十混成旅第二团团长朱砚长，独立骑兵第一团团长朱益清；吉省军队中的第二混成旅旅长张九卿，第三混成旅旅长成明，第五混成旅旅长李庆禄，第六混成旅旅长高凤城，第七混成旅旅长李桂林；黑省军队中的第一混成旅旅长英顺，第二混成旅旅长张明九，第三混成旅旅长巴英额，第四混成旅旅长张海鹏，骑兵第一旅旅长马瑞禄，骑兵第二旅旅长张魁武，炮兵独立团团长吉兴等。这些受到处分的军官遍布东三省，计有１个师长，13个旅长和３个团长。对他们的处分，也同样产生很大反响。
当然，经过整顿，受到处分以后表现好的，又有重新得到任用的。如李桂林、李明九、巴英额等又当上了旅长。而吉兴反而由原来的团长被提升为旅长。
同时，对如冯德麟、张景惠、邹芬等重量级的旧派人物则调为保安司令部顾问，使其有职无权，养尊处优。
对官佐的整顿如此，对士兵的整顿也如此。他们本着“兵在精而不在多”的精神，大量裁汰兵员。把老、弱、病、残、劣的士兵，都给资遣散还乡。立有战功的老弱士兵，照顾改充辎重兵或后勤兵。总计东三省的奉军共裁减６．９万人。奉军总数大大减少了，但战斗力却提高了。
从以上举措不难看出，此次整顿力度很强，动作很大。虽然个别人有怨言，但总体上，整顿还是通行无阻的。其根本原因是有老帅张作霖的坚强支持。这个强而有力的后盾，保证了陆军整顿的顺利进行。这也说明张作霖对于新的形势，还是能够主动适应的。
惩处裁汰的同时，奉军又大量引进新式军事人才。他们求贤若渴，广揽人才。不仅在东三省招揽各种新式军事人才，还派人到关内的重镇京、津、沪、宁、汉等地，去广招各类新式军事人才。举凡航空、航海、炮术、军需、军医、兵工等人才，他们都给予高待遇、高礼遇，悉数请来，为我所用。他们很重视文凭，对日本陆军士官学校、北洋武备学堂、保定军官学校、北京陆军大学以及各地军官学校的毕业生，都极力延揽。其中，日本陆军士官学校和北洋武备学堂的毕业生，更是受到特别的重用。
奉军还规定各部队采取考试的方法提拔军官，废除原来的推荐制。推荐制的人为因素很大，不利于军官素质的提高。同时，对军官的培养，也有一套科学的作法。“全军各师旅的参谋长和各团掌管教育的中校团附，全数由军校学生出身的人充任。其中保定军校各期毕业生为数最多，来自关内的各国陆军留学生和陆大出身的人次之；并且，以后遇有团营长出缺，一般皆由各部队的参谋长、团附以及讲武堂的教官和队长调充。”
军校毕业生认为到奉军来有前途。“当时北洋军阀一般都喜欢行伍出身的人带兵，学生出身的人只能用作参谋之类的幕僚，独有奉军与此不同，很多学生出身的人都直接带了兵”。何柱国正是看到了这一点，才投奔到奉军来的。
经过统一整编的奉军，统称东三省陆军。共有３个师，27个混成旅和５个骑兵旅。每旅设３团，每团设３营，每营设３连，每连足额150人。整编后的奉军有17万人，比直奉一战前减少很多。但军队的素质有很大提高，士气也非常旺盛。朝气蓬勃，面貌一新。
第三，建东北讲武堂。
东北讲武堂最早创办于1906年，即光绪三十二年。那时是奉天将军赵尔巽，为造就陆军初级军官而设立的。原名为奉天讲武堂，训练期为一年，只办一期。1907年徐世昌任东三省总督兼管三省将军事务时，将讲武堂扩大，改为东三省讲武堂，地点在小东边门外老龙口烧锅东侧。每期学期定为６个月。1911年革命军兴起，该堂即停办。1912年，巡防营改为陆军师，为整顿军队，又继续开办，办至第三期停办。曾在陆军第二十七师任旅长、团长的孙烈臣、汤玉麟、张作相等，都先后是该堂的毕业生。至1915年中日交涉起，复行停办。这是讲武堂的前身。但这两期讲武堂是短训班性质，而且都是采用旧式的军训方法。因此，影响不大。
真正有全国影响的东北讲武堂是指张作霖于1918年任东三省巡阅使后，为了整顿东北军队，在1919年３月所成立的东三省陆军讲武堂。这个讲武堂是奉军自办的培养陆军军官的学校。张作霖认识到，军队战斗力的提高，有赖于军事学校，有赖于军事教育。因此，他对独立开办军校，极为重视。解放前，中国有四大军官学校，即保定陆军军官学校，东北讲武堂，黄埔军官学校和云南讲武堂。东北讲武堂是其中之一。至1931年九一八事变，在１３年****训练了１１期学员，学生八千九百余名。在东北军，上自最高统帅张学良，下至连排长，绝大多数都是从东北讲武堂毕业的。
现在着重说一说，直奉一战后，张作霖狠抓讲武堂训练的情况。这时适逢讲武堂的第四期。第四期是1922年10月召集的。因为直奉之战，奉军战败。为此，张作霖听从有益的意见，对讲武堂加强了管理，进行了改革。在组织体制、主要领导和学员招生等方面，均作了较大改变。堂长仍由张作霖自兼。在堂长下增设一名监督，由张学良兼任。并由中、日两个陆军大学毕业的福建人萧其煊以教育长的名义代张学良负责。将原来的９个区队改为３个中队，下辖10个分队。取消总队长一职，增设步、骑、炮、工、辎各科，由资深的中队长兼任术科教官。学习时间明确规定一年。
鉴于前三期学员全部是从部队抽调的在职团以下行伍出身的军官，文化程度较低，学习困难。在第四期学员的招生上进行了较大的改革，张学良接受郭松龄的建议，在社会上招考了一部分中学生。同时，还从东三省陆军军士教导队第一期学员中，考选具有中学文化程度的学兵一百一十余名，连同从部队调训的在职行伍出身的军官335名。这样，学员的素质有了较大提高。规定凡由社会上招收的中学生和由教导队考选的学生，毕业后须先到部队当３个月见习教官，然后才能任少尉军官。
关于在军士教导队招生的情况，当年亲自参加报考的教导队军士张国威有一段形象真实的回忆：“总值官杨焕彩宣布说，本队附魏益三命令，接旅部（指二、六旅司令部）电话说郭旅长的指示，现在东三省陆军讲武堂第四期要开学了，由教导队学兵中有初中毕业或有同等学历者，可报名应考第四期讲武堂为学员。有考试的学兵，可即日由各连报名。学兵们听到这个命令，真是从心眼里高兴。大家都说，讲武堂是培养陆军军官的学府，我们能考上，毕业后不就是陆军军官了吗！当时各连报考的学兵计有数百人。经郭旅长自己出题，自己批阅试卷，录取者只有五十多名。郭旅长又亲自点名后，进入讲武堂第四期受训。”张国威就是经过这个考试而进入讲武堂的，毕业后当上了陆军军官。这个规定对军官军事素质的提高，起到了很好的作用。
第四期干部的质量也比前三期好。各中队长和部分教官是聘请在保定陆军学校任教多年的军官，如杨正治、戴联玺、何柱国、毛福成等，他们都是日本陆军士官学校毕业的，有丰富的教学经验。因此，第四期毕业生的质量要好于往届。由于狠抓了军官的培养和训练，使部队的军事素质有了较大的提高。在第五期举办的中间，爆发了第二次直奉战争。这一次战争，奉军官兵的战斗力大大增强。这就从一个重要方面印证了东北讲武堂的举办是成功的。
第四，树立奉军典范。为了提高奉军整体素质，张作霖很重视在奉军中树立典范。这个典范，就是由张学良和郭松龄带领的部队。郭松龄曾任东北讲武堂教官，深受当时在讲武堂当学生的张学良的爱戴和尊重。1920年，张学良毕业后，即调郭松龄担任卫队旅参谋长兼团长。第二年奉军扩编，张学良任奉军第三旅旅长，郭松龄任第八旅旅长。三、八旅的日常管理和训练，张学良放手由郭松龄统一负责，实际上郭松龄就统辖了两个旅。三、八旅在郭松龄的苦心训练下，成了两支劲旅。在直奉第一次战争中，由于三、八旅的顽强作战，阻止了直军的追击。他们的顽强作风和抗击能力，给全军树立了榜样。但在杨柳青和山海关两个战役中，三、八旅损失很重。战后，东三省陆军统一军制，张作霖出于对长子张学良的信任和厚望，把三、八旅整编为二、六旅，仍由张学良和郭松龄分任旅长。挑选精兵强将，调配新式枪械，充实两旅，使这两个旅成为奉军的模范旅。两旅的训练和管理，张学良仍然完全交给郭松龄负责。张学良对郭松龄言听计从，尊崇备至。这两旅后来在直奉第二次战争中，确实表现突出，战功卓著。而他们本身的榜样作用也是非常突出的。
张作霖解散了热河的第28师，以旅为单位统一整编辽吉黑三省军队。新整编的步兵为27个旅、骑兵5个旅，约25万人，并扩编了2个炮兵旅和1个重炮团，即：
东三省陆军第27师师长：张作相（奉天）
东三省陆军第29师师长：吴俊升（黑龙江）
东三省陆军第1师师长：李景林（奉天）
东三省陆军第1旅旅长：阚朝玺（奉天）
东三省陆军第2旅旅长：张学良（奉天）
东三省陆军第3旅旅长：张宗昌（奉天）
东三省陆军第4旅旅长：张作涛（奉天）后任：裴春生
东三省陆军第5旅旅长：李振声（奉天）
东三省陆军第6旅旅长：郭松龄（奉天）
东三省陆军第7旅旅长：汤玉麟（奉天）
东三省陆军第8旅旅长：陈玉昆（吉林）
东三省陆军第9旅旅长：刘香九（吉林）
东三省陆军第10旅旅长：于琛徵（吉林）
东三省陆军第11旅旅长：巴英额（黑龙江）
东三省陆军第12旅旅长：赵恩臻（奉天）
东三省陆军第13旅旅长：丁超（吉林）
东三省陆军第14旅旅长：杨德生（奉天）
东三省陆军第15旅旅长：万福麟（黑龙江）
东三省陆军第16旅旅长：齐恩铭（奉天）
东三省陆军第17旅旅长：张明九（黑龙江）
东三省陆军第18旅旅长：张焕相（吉林）
东三省陆军第19旅旅长：高维岳（奉天）
东三省陆军第20旅旅长：胡永奎（吉林）
东三省陆军第21旅旅长：蔡永镇（吉林）
东三省陆军第22旅旅长：石得山（黑龙江）后任：石青山
东三省陆军第23旅旅长：李爽恺（奉天）
东三省陆军第24旅旅长：邢士廉（奉天）
东三省陆军第25旅旅长：蔡平本（奉天）
东三省陆军第26旅旅长：李桂林（吉林）
东三省陆军第27旅旅长：裴春生（奉天）
东三省陆军骑兵第1旅旅长：穆春（奉天）
东三省陆军骑兵第2旅旅长：彭金山（黑龙江）
东三省陆军骑兵第3旅旅长：苏锡麟（奉天）
东三省陆军骑兵第4旅旅长：张奎武（黑龙江）
东三省陆军骑兵第5旅旅长：陈辅升（黑龙江）
张作霖的整军经武除上面谈及的几点外，还有建立和扩大兵工厂，以及建立空军和海军等。
扩兵工厂
为了适应大规模战争的需要，张作霖处心积虑地扩建兵工厂。1919年春，张作霖偕参谋长乔焕章、实业厅长谈保隍亲自实地踏勘。决定奉天东塔以东八百余亩归航空处及飞机场占有；东塔以东约一千八百余亩为兵工厂基址。在该处建立了东三省兵工厂。
兵工厂的建设，大体分为两个时期：1919年８月至1924年，为初建期；1924年后为扩建期。1919年秋，派原奉天省军械厂厂长陶治平负责建厂筹备工作。陶治平于１９２１年首先建成了无烟药厂、枪弹厂和枪厂等三个工厂。因此，陶治平被委为兵工厂总办。１９２３年陶治平去职，由韩麟春继任。1924年韩麟春转任他职，遗缺由督军署总参议杨宇霆兼任，改称督办。从此，兵工厂进入了大规模发展时期。1929年杨宇霆被杀，由臧式毅接任。不久，臧式毅调任辽宁省主席。1931年九一八事变，兵工厂被日军占领。
1923年增设了炮弹厂。1924年后，杨宇霆又大力扩建了炮厂、火具厂、铸造厂、制酸厂、木工所，达到了建厂的最高峰。计有８厂、４处，以及统计委员会、兵工学校、兵工医院等１７个单位。到九一八事变前，全厂职员由一百余人，增加到一千余人；工人由300人，增加到２万人，最多时达到2。5万人。
对兵工厂的扩建，张作霖给予大力支持。杨宇霆由于兼任督军署总参议，有很大的决策权。兵工厂想怎么办，就怎么办。花钱多少，在所不计。
建厂初期，人才匮乏。张作霖命令大胆聘请外籍技术专家。聘请的外国专家有日本人、德国人、奥地利人、俄国人和瑞典人等，他们都得到了重用，担任顾问、技师或技士等职。他们主要负责安装各种机器、设计制造机器配件和工具模板，以及对技术人员的培训指导等，起了很大作用。
张作霖对所用的人十分信任，有一次，他直接约见药厂负责人叶禾和枪弹厂负责人吴伯琴。他们二人不知何事，结果是当面鼓励他们好好干，并当场开给他们二人各５万元的支票。张作霖用人就是这样，不惜花钱。
此外，为了培养自己的兵工人才，设立了兵工学校。学员分为初中、高中、专门三部，采三三制。初中毕业后，派到厂里任三等技手，服务３年。高中毕业，派厂为练习生，可升一等技手。专门部毕业等于大学毕业，任一等技手或技士。这个制度，有利于调动学员的积极性。以后，虽然外籍专家有所减少，但由于中国技术人才的成长，兵工厂未受任何影响，反而有所进步。1931年九一八事变前，兵工厂发展很快，全厂装备大小机器约计在万台以上，可谓应有尽有，品种齐全①。此时该厂已经成为全国规模最大的综合性的兵工厂之一。
由于投入巨大、经营得法，军工生产制造能力有了很大提高。枪弹厂的生产能力，大概分为三个时期：第一期1920年４月至1923年12月，六五、七九步枪弹由日产１万发，扩充到10万发。第二期1924年日产15万发。第三期1925年至1931年九一八事变止，日产30万发。第二期比第一期年产300万发，增长15倍。第三期年产9000万发，多时达到１亿粒，比第一期增长30倍。其他各厂也都有较大发展。每年生产的大炮150门，炮弹二十余万发。步枪六万余支，枪弹１亿粒，轻重机枪1000挺。
东三省兵工厂的扩建和发展，为张作霖进入关内、问鼎中原打下了军事物质基础。
建立空军
为了提高奉军立体作战的能力，张作霖把目光指向了空军。他深知，在现代战争中，陆军没有空军的支持，是很难取胜的。尤其是在第一次世界大战中，空军在战斗中低空对地扫射和投弹轰炸，所起到的歼灭敌人和扰乱军心的巨大作用，给张作霖留下了深刻印象。第一次直奉战争，由于直军有几架飞机压迫西线张景惠部，低飞抛弹，狂轰滥炸，使奉军西线顷刻土崩瓦解。这给奉军造成了极大的心理伤害。这个惨痛教训，使张作霖下定决心，要建立一支独立的空军和海军。
中国开始建立空军是在1912年前后。当时的陆军总长段祺瑞，在留法回国的航空员姚锡九的建议下，向英国购买了一批飞机。1917年使用这批飞机，参加了讨伐张勋复辟军的战斗，空袭过复辟军占领的北京，轰炸过紫禁城。1920年，直皖战后，因为奉系派兵支持了直系，张作霖分得战败了的皖系段祺瑞的一批飞机。这是张作霖梦寐以求的。这批飞机有旅客运输机４架，侦察教练机４架。同时，跟来航空人员姚锡九和王立序等专家。后来，张学良又从大沽造船厂等地调来技工赵鸿起等22人。有了这些，就为建立东北航空军提供了有利的前提。
1921年１月，张作霖下令设置东三省航空处，并派其参谋长乔赓云为处长，赵延绪、章斌为正副主任。此外，还委派了副官、军需官、军医官、书记官、工厂管理员、技工、班长等若干干部，分别掌握航空处各项事务。在沈阳东塔农业实验场旷地修建飞机场，又建厂房，盖仓库，造宿舍，筑办公室。以章斌、庄以临等为飞行骨干，以孔家桂、赵鸿起等为机械士，组建航空队。这样，就有了东北航空军的雏形。
1922年奉军在第一次直奉战争中失利。据认为，“此次战败原因之一是直系的空军占了优势”。在西线，直军利用其航空优势，派飞机在长辛店投掷重磅炸弹，奉军招架不住。奉军前敌总指挥张景惠首先退却，引起奉军全线崩溃。这次惨败，对张作霖是刻骨铭心的。张作霖更加深刻地认识到建立自己的空军的必要性。这一次中国最早使用飞机作战奉军失败的情景，是张作霖永生难忘的。
为此，1923年９月，张作霖任命张学良为东三省航空处总办，以加快东北航空军的建设步伐。值得一提的是，张学良在1923年间学习了航空驾驶，很快就掌握了这个技术。他很喜爱飞行，航空员都很钦佩他。
在第二次直奉战争中，奉军取得了胜利，东北空军在战斗中发挥了作用。张作霖感到东北空军要加以整编，扩充实力。为此，张学良进行了机构改革。于1925年将东三省航空处改组为东北航空处，设立总务、机械两处，分掌事务和机务。以高纪毅为总务处长，周培炳为机械处长。同年３月，附设航空学校，由张学良兼任校长。教官有北京南苑航空学校毕业的赵延绪、王立序等，还有法国退役飞行员博赖等十余人。至此，东北的航空军包括多架飞机、正规机场、维修工厂、机械设备、航空人员、地勤人员、机械人员，以及训练机构等，才粗具规模。
对航空员的培养，张作霖煞费苦心。第一批自己培养的航空员，基本不合格。第二批从陆军中选送到法国留学的12名航空员，也不理想。接受这两次教训，第三次选派留学的航空员就非常严格了。1925年，张学良在东北军官训练班的一千余名学员中，亲自挑选了28名学员。他们的特点是，品德好，年龄小，体格壮。一般是20岁左右，最小的仅17岁。这次送往法国留学的共35名。除28名学飞行的航空员外，还有学习其他学科的。
28名航空员到法国后，分作两部分。一部分进入了对身体条件要求更加严格的巴黎的毛兰纳航空学校，共18名；另一部分进入法国西南克鲁德亚的高龙特航空学校，共１０名。毛兰纳航空学校的教授方法是最优秀的，使用的教练机也是最新式的。教练机是毛兰纳工厂自己制造的。学习的科目有：机械、驾驶、实习、法文等。高龙特航空学校的学习科目有：机械、战斗、轰炸、无线电联系等。学习时间都是８个月。毕业后，两部分学员都获得了国际航行驾驶证，具有初级驾驶人员资格。1926年秋，两部分学员都转入法国南部的依斯特陆军航空学校训练，学习驾驶和战斗。结业后又转道里昂的法国正规航空军三十五团，参加实际战斗见习。实习的项目有：轰炸、投弹、瞄准、扫射、空中战斗、无线电联系等。还参观了欧战的遗迹。1927年初，结束全部训练项目，启程回国。
这批留学生受到张学良的高度重视。在学习期间，就把他们的军衔由准尉提升为中尉。回国后，很快提为少校或中校。对他们在阶级、工资、生活各个方面，都给予满足。他们在奉军的航空事业上也确实起到了不小的作用。
东北空军飞机的来源有三条途径。一是从军阀手中缴获的。1921年缴获段祺瑞的８架，1926年缴获吴佩孚的２架，1927年缴获冯玉祥的３架，1928年从飞豹队山东带回10架。计有23架。二是从西方国家购买的。张学良接受西方资本主义的先进事物很快，他不惜花费巨资从这些国家购买新式飞机。1925年从法国购买十余架，每架10万元。1929年从法国又购买26架。同年，又从日本，花120万元，购买４架。1930年又从捷克购买40架。到1931年九一八事变，前后共购买八十余架。三是接受西方国家赠予的。1929年美国赠送１架。同年，法国赠送１架。综合以上三个来源，东北空军约有飞机一百余架。据估计，在东北空军全盛时期，飞机累计约有“250架至300架”。这在当时的中国是首屈一指的，只可惜九一八事变中都成为了日本鬼子的战利品。
建立海军
张作霖决心建立东北海军是有原因的。1922年４月，第一次直奉战争爆发时，吴佩孚乘温树德海军少将的旗舰“海圻”号，巡视秦皇岛、葫芦岛一带，并策应山海关的直系陆军，在葫芦岛发炮一百余发，对奉军造成威胁。５月，奉军失败。在奉军退出山海关时，遭到依附直系的“海筹”、“海容”等军舰从秦皇岛海面大炮的轰击，部队损失较大。甚至白天不敢行动，夜车不敢开灯。张作霖的座车也险被击中。张作霖深感没有海军不能控制海面的痛苦，遂决心建立东北海军。
东北海军的创始人是沈鸿烈。沈鸿烈，字成章，湖北天门人，1882年生。1906年，入日本海军学校学习，加入中国同盟会。1911年毕业回国。武昌起义爆发，沈鸿烈奉命为海军宣慰使，策动长江上下游海军反正。1912年，任南京临时政府海军部军机处参谋。次年，任北京政府参谋本部上校科长，主管海防。1916年，被派赴欧洲观战团海军武官。1918年回国后任陆军大学海军教官。1920年任吉黑江防司令公署中校参谋。1922年，张作霖任命他为镇威上将军公署航警少将处长。
原来，在清朝末年，他在湖北新军充当文书，由两湖总督张之洞派赴日本留学。当时中国海军大权掌握在闽系手中，舰上服役也全是福建人。非闽系的赴日本留学的海军军官就不能在舰上服役，只能在北京海军部候补。以后也只是任参谋等文职人员，没有更好的出路。沈鸿烈不甘寂寞，他谋到吉黑江防司令公署中校参谋的差事，是难得的机遇。
适逢奉军战败退回关外，张作霖自称东三省保安司令，宣布东三省独立，决心加强海防。沈鸿烈便提出了加强海防的具体建议，受到张作霖的赏识，竟被采纳。沈鸿烈把家眷接来东北，在法库买地落户，表示决心跟随张作霖。再加上他的丰富的海军阅历和深湛的海军知识，因而，受到张作霖的信任。张作霖便任命其为东三省保安总司令部八大处之一的航警处少将处长。沈鸿烈原来只是中校参谋，破格提升为少将处长，这在海军军官中还是空前的。后来东三省保安总司令部改为镇威上将军公署。
此后，沈鸿烈便放眼全国，大力招揽人才，把他昔日不得志的同学，尽量吸收到东北来。如凌霄、方念祖、谢刚哲等二十余往日的同学，都是先后投奔他来到东北的。有了这些海军人才，沈鸿烈便沉下心来，创建东北海军。
首先，建立东三省航警学校。该校最初叫葫芦岛航警学校，校址设在奉天省锦西葫芦岛炮台山右侧的八号洋楼。后来改名为东北航警学校、东北海军学校等。当时的校长是海军上校凌霄，教育长是海军中校方念祖，佐理官是海军中校陈华森，学监是海军少校戴修鉴。以下设有兵学教官，分任航海、船艺、枪炮、鱼雷、轮机、气象、海洋，以及海战术，炮战术等科；另有大学数学、物理、化学等专业教官。
学校初设军官班和学兵班两种。学生队有队长、班长，学兵队也有队长。在1921年冬，先招考海军学兵队、水兵队和轮机兵队，各200名。1923年春，在沈阳招考航海将校学生班。报名学历限定中学毕业或有同等学历者。报名者不多，约有五百人，录取40人。又为浙江督军卢永祥代培７名。
这一期入学共为47名。1923年４月１日，正式开学。1926年９月毕业，真正训练出来的在海防舰队服役的只有27名。这是东北海军学校培养的第一期海军军官。第二期招考38名，毕业的只有33名。两期毕业在海防舰队服役的只有60名。
但是，这就逐渐形成了中国海军的东北系，同以正统自居的闽系海军，形成北南对峙的格局。东北海军在中国海军中占有了重要的一席之地。学兵班共办了６期，培养了海军士兵１０９０名。这所海军学校的创办，为东北海军的建立和发展，做了必要的人才准备。这也是张作霖命令沈鸿烈创办该校的初衷。
其次，筹建东北海军舰队。当时东北自己没有军舰，向外国购买也不容易，只得着手改造商船。向烟台政纪轮船公司购买2500吨级的商船１艘，改造后命名为“镇海”军舰；向日本购买2500吨级的废商船１艘，改造后命名为“威海”军舰。又征召中央海军烟台海军学校的８年制毕业生，来东北海军服役，共招来三十余人。他们都上了军舰，解决了舰队基层军官不足的难题。1923年，“镇海”军舰正式成军，第一任舰长为海军上校凌霄，副长为海军少校盛建勋，轮机长为海军少校张振舣。
第二次直奉战争，奉军获胜。沈鸿烈向张作霖所作的“海防无虞”的保证，得以实现。从此，张作霖对东北海军的建设更加支持。不久，“威海”军舰也继续成军。又将在塘沽接收的1000吨级的俄国破冰船命名为“定海”军舰。还购入了300吨级的日本旧鱼雷艇，命名为“飞鹏”军舰。至此，东北海军舰队就以“镇海”、“威海”、“定海”、“飞鹏”４舰组成。凌霄任代将舰队长。代将是东北海军军衔，介于上校和少将之间。方念祖任“镇海”舰长，宋式善任“威海”舰长，冯涛任“定海”舰长，谢渭清任“飞鹏”舰长。沈鸿烈升任中将司令。第二次直奉战争后，东北海军拥有江防、海防两支舰队，以及一所海军学校。但东北海军的实力还很弱，没有一艘真正的军舰。
第三，巧妙接收渤海舰队。东北海军成立后，面对的劲敌就是渤海舰队。渤海舰队拥有３艘巡洋舰、２艘炮舰、１艘鱼雷艇，是一支实力雄厚的正式舰队。东北海军根本不能望其项背。和平地接收渤海舰队，是沈鸿烈面临的一大难题。但是，直奉二战后，直系失败，归直系管辖的渤海舰队陷入困境。连饷银都发不出来，欠饷达３个月之久。太阿倒持，军令废弛。军官聚赌，士兵放假，军舰失修。舰底的蚌壳附着物厚达一尺多，舰速大大降低。官兵士气消沉，感到前途无望。这给接收渤海舰队提供了难得的机遇。
该舰队中的大型巡洋舰“海圻”号，必须修理，否则就废弃了。当时，北方除旅顺口外，没有可以停放“海圻”军舰的大型船坞。无法，只得于1927年到旅顺口来修理。恰巧同时在该船坞修理的还有东北舰队的“镇海”军舰。两舰隔坞相望，新旧对比鲜明。“镇海”军舰，生机勃勃；“海圻”军舰，死气沉沉。因此，“海圻”军舰的官兵人心思动，都在向往归附东北海军舰队。
在这种情况下，他们在军舰修好，刚出旅顺口之际，就通电全国归附东北，全舰官兵欢呼雀跃。在上校舰长袁方乔、协长张衍学和航海大副曹蓝亭的率领下，“海圻”军舰奉命驶向长山列岛，并以此为根据地，长期驻泊。张作霖异常兴奋，下令悉数补发官兵３个月的薪饷，袁方乔升为代将舰队长。要说明的是，该舰绝大部分官兵都是山东人。他们一直受到闽系海军的排挤，同东北海军反而很亲密。这也是他们归附东北海军的心理基础。
“海圻”军舰当时是中国最大的巡洋舰。它是1894年的甲午战争后４年，从英国购买的。辛亥革命前，曾代表中国海军，远渡重洋，赴英国伦敦庆贺英皇加冕典礼。之后，又应华侨的要求访问了美洲，辛亥革命后才回国。“海圻”被称为“海上王”，其航行速度和武器装备，都是世界一流的。因此，“海圻”军舰归附东北，东北海军如虎添翼，壮大了东北海军的实力，鼓舞了东北海军的士气。据说，南京政府的海军部部长陈绍宽曾问到他的部下：“如果东北海军南下，你们作何打算？”部下畏葸地答道：“最好不遇见。”可见，此时的东北海军已经具有很大的威慑力量，驻泊港湾，即可先声夺人。
“海圻”军舰的归附，只是一条军舰的问题，要害是必须尽快接收整个渤海舰队。“海圻”军舰的归附，为接收整个渤海舰队排除了最大的障碍。第二次直奉战争，直军陆战失败了。奉系的势力已经延伸至直、鲁、苏、豫、皖５省。但属于直系的渤海舰队问题还没有解决，这是当务之急。渤海舰队龟缩在青岛海湾，不主动投降。
沈鸿烈采取了强行改编渤海舰队的计策。他策略地拥戴山东督军张宗昌为东北海军总司令，自居海军副司令，下辖两个舰队。第一舰队由原来的东北海防舰队及“海圻”、“江利”两舰组成，舰队长为袁方乔少将，驻泊长山岛；第二舰队由渤海舰队组成，舰队长为凌霄少将，驻泊青岛。依据命令，凌霄只带一两个幕僚就到渤海舰队的“肇和”军舰升起少将旗接任。但夜间凌霄就被该舰军官软禁，限制自由。同时，渤海舰队的“海琛”军舰，也在没有命令的情况下，私自夜间行动，到青岛海湾后海集中，并禁止东北舰队的“镇海”军舰驶离码头。海面戒严，前后海不通，一时形势十分紧张。
沈鸿烈忙中不乱，急中生智，速去济南向张宗昌求救。拥有海军总司令头衔的山东督军张宗昌急赴青岛。在沈鸿烈的策划下，把东北葫芦岛航警学校的海军学生和学兵假扮成陆军，暂充张宗昌的卫队。张宗昌在沈鸿烈的陪同下，率领卫队，登上“肇和”军舰，立即集合官兵讲话。当全舰官兵集合到甲板上时，张宗昌的卫队就迅速地占领了该舰的枪炮位和火药库等要害部位。张宗昌粗中有细，他知道处理突发事件，必须迅速果断，不给对方以任何喘息之机。因此，大字不识几个的张宗昌讲话直截了当。他严厉地问：“我是总司令，你们服从我不？”官兵不知所以地齐声回答：“服从。”张宗昌立刻直接下令：“既然服从，我命令你们马上集合到岸上去听候改编。”就这样，三下五除二，不费一枪一弹，渤海舰队被和平地接收了。
原来的渤海舰队司令温树德被调任军事部海军署长。张宗昌委任部将毕庶澄为舰队司令。后来，毕庶澄转任上海护军使，他打算把舰队带到南方去，不料消息泄露，为免除后患，张宗昌就把他枪毙了。又任命扬州人吴志馨海军少将为舰队司令。１９２８年，张宗昌以吴志馨与北伐军秘密勾结为由，将吴扣押在济南，４月，张宗昌从济南撤退时，把吴也枪毙了。就这样，沈鸿烈依靠山东督军张宗昌的强大后盾，巧妙地接收了渤海舰队。
第四，东北海军的全盛时期。接收渤海舰队后，东北海军进入了全盛时期。沈鸿烈任海军中将司令，直辖江防舰队。海防拥有两支舰队：第一舰队辖有“海圻”、“海琛”、“镇海”、“威海”、“同安”等军舰，以海军少将凌霄为舰队长，驻泊青岛；第二舰队辖有“永翔”、“楚豫”、“江利”、“定海”等军舰，以袁方乔为舰队长，驻泊长山岛。陆上机关有海军学校、陆战队、造船所、海军航空队、海军医院等。这样，东北海军就与福建海军形成了南北对峙的局面。
1927年６月，张作霖命令设立东北海军总司令部，张作霖兼总司令，沈鸿烈任海军上将副总司令，代行总司令职。
东北海军的全盛时期，拥有大小舰只21艘，约有3。22万吨，舰队官兵约3300人。当时全国海军舰只只有4。2万吨，官兵约有5400人。东北海军在全国海军中是占有绝对优势的。东北海军在第二次直奉战争中，起到了牵制敌人的重要作用。
张作霖重视东北海军的建设，不进行直接干预，放手让沈鸿烈去干，收到意想不到的效果。这是张作霖用人策略的一个成功之处。
整理财政
张作霖对东三省的财政问题，十分关注。张作霖以前的东三省各届掌权者，虽然也整理财政，但收效各有不同。1905年赵尔巽继增祺之后，任盛京将军，着意整理财政。开始设立财政局，铸造银元，创办东三省官银号，发行纸币。因其措施得当，为人清廉，在任两年，使奉天省的财政大有改观。
1907年４月，赵尔巽调入中央，徐世昌任奉天省总督之时，省金库贮藏现金达六百余万两。徐世昌当政以后，滥设官厅，增添冗员，贪污中饱，贿赂公行，将库存积蓄挥霍一空。1909年４月，锡良任东三省总督。他采取了节约经费、裁汰冗员等措施，但入不敷出，年欠360余万两。锡良乏术，辞职而去。1911年６月，赵尔巽任清朝最后一任东三省总督，省库空空如也。以后奉天省都督张锡銮、段芝贵对财政亏空，也毫无办法。
1916年４月22日袁世凯任命张作霖为奉天将军兼巡阅使，掌握了奉天省的军政实权。６月袁世凯死后，北京政府命令各省军政首脑改变称呼。张作霖遂改称奉天督军兼省长。当时奉天省的财政金融面临崩溃的边缘。除欠外债一千余万元外，每年尚亏累二百余万元。起初，张作霖任用王树翰为财政厅长。但他也回天乏术，亏欠继续增加，任职一年后即去职。
1917年５月22日，张作霖任命当时的省警察厅长王永江为财政厅长。第二年，又让王永江兼任东三省官银号督办。这才使奉天省的财政金融走上正轨。当时，张作霖曾对王永江不解地问道：“东北这么大，为什么穷得没钱花？你去接财政厅长，看看毛病在哪？”王永江犹豫地答道：“我接财政厅长可以，只要巡阅使信任我，二三年内。便可自给自足，外债亦可还清。但怕有人说闲话。”张作霖果断地说：“你只管干，我什么也不听。”给王永江吃了一颗定心丸。其实，王永江要的就是这句话。
王永江长期在基层，了解官吏贪污腐败的内幕，也懂得应该如何加以治理。这次得到上方宝剑，他便大动干戈了。
首先，撤换贪官污吏。在调查研究的基础上，对县知事和税捐局长逐一考察，凡是贪官污吏的，都一律加以撤换。情节严重者，还绳之以法。杀一儆百，人人自危。这就严厉地打击了贪官污吏的嚣张气焰，为整顿税收打下了一个坚实的基础。
其次，推行几项政策。大体是：关闭亏损的官营企业；开垦荒地，奖励移民；收回省内矿山的开采权，变为官营；官有企业，经营不善者，尽快卖给民营。这几项措施的实行，做到了开源节流。
第三，大力整顿税收。调整税收人员，厘定税收项目，清丈土地面积，定出税收额度，确立赏罚章程。定职定责，赏罚分明，调动了各级税收人员的积极性。各地的实际税收定额，是以各税捐局辖区的耕地面积和生产状况来制定的。对贪污偷漏者，按章严惩。因此，清丈土地人员，不敢徇私舞弊，工作认真负责。
被清丈的民户，牵涉实际利益，过去瞒报的地亩数，这次被查出，都满腹牢骚。王永江，字岷源。人们谐音骂他为“万民怨”。清丈局局长曾有翼，字子敬。人们也谐音骂他“整之净”。王永江顶住压力，坚决推行他的政策。
由于措施得力，经三年多的努力，终获成效。1920年末，除还清4000万元外债，省库尚存1100万元的结余金。本来张作霖应该利用丰盈的财源，做些利国利民的好事。但这时，他的政治野心极度膨胀，欲问鼎中原。于是，在1922年４月，爆发了第一次直奉战争。奉系战败，退回关内。
对于王永江整顿奉天省财政，史学家金毓黻评论道：“永江不然，其理财上法刘宴，先之以剔除中饱，涓滴归公；决定税收比额，严督责之法，有犯必惩，不避权势。一时榷税之吏，皆股栗听命，税收倍于树翰时，作霖为之大乐，而侈心亦因之日增。不数年，听杨雨霆之计，日以扩展军备开疆辟土为事。永江谏之不肯听。”这个记叙是准确的，评价是中肯的。
虽然张作霖在政治上失掉了热河、察哈尔二特区，但在经济上却没有任何损失。因为东北宣布独立，截留了东三省的盐税收入和奉榆铁路的运费收入。这样，奉天省的收入反而有很大的增长。1923年奉天省的税收总额高达三千余万元，扣除支出，当年的盈余约有八百二十万元。王永江的意见是，利用这些充沛的资金，兴办实业、教育、交通、城建、屯垦等大事，闭关自守，保境安民，以固根本，而图发展。张作霖听不进这个有益的谏言，图谋全国的野心再度膨胀，于1924年又挑起第二次直奉战争。以后的财政状况就每况愈下了。