张嫣全身心地投入到红衣大炮的研究之中，深知这其中制作火药和膛线乃是最为关键的环节。
红衣大炮，其构造精巧而复杂。炮身由坚固的金属铸造而成，通常选用优质的青铜或铸铁，以确保能够承受火药爆炸时产生的巨大冲击力。炮身的外形呈圆柱状，线条流畅，比例协调。炮口处微微扩张，形如喇叭，这种设计有助于增强炮弹射出时的初速度和稳定性。
炮膛内部，则是红衣大炮的核心所在。膛线的存在是其与普通火炮的显着区别之一。膛线是沿着炮膛内壁螺旋状分布的细小凹槽，这些凹槽的作用至关重要。当炮弹在炮膛内被火药爆炸的力量推动前进时，膛线会使炮弹产生高速旋转。这种旋转赋予了炮弹更强的稳定性和准确性，使其能够在飞行中保持既定的方向，精准地命中目标。
然而，要在炮膛内加工出膛线，在没有现代车床的情况下，无疑是一项巨大的挑战。张嫣苦思冥想，试图寻找可行的解决方案。她首先想到的是使用最坚硬的四棱钢，通过人工凿刻的方式来打造膛线。
为了实现这一想法，张嫣在纸上仔细地绘制着设计图。她的笔触细腻而专注，每一条线条都承载着她的期望和决心。在图纸上，她详细地标注了炮膛的直径、长度以及膛线的深度、间距和螺旋角度等关键参数。
张嫣深知，这一过程需要极高的精度和耐心。她想象着工匠们在坚硬的四棱钢上，凭借着简单的工具，一点一点地凿刻出膛线的模样。每一次凿击都必须小心翼翼，力度稍有偏差，就可能导致膛线的不均匀或者损坏，从而影响红衣大炮的性能。
为了确保凿刻的准确性，张嫣还设计了一系列的辅助工具和夹具。这些工具将帮助工匠们固定四棱钢，保持其在加工过程中的稳定性，同时也能够作为测量和校准的基准，保证膛线的参数符合设计要求。
在张嫣的设想中，工匠们首先要将四棱钢加热至适当的温度，使其变得相对柔软，便于加工。然后，使用特制的凿子和锤子，沿着预先规划好的线路，逐步凿刻出膛线的雏形。这个过程中，需要不断地测量和调整，以确保膛线的深度和间距均匀一致。
完成初步凿刻后，还需要对膛线进行精细的打磨和修整。使用砂纸和磨石等工具，将膛线表面的毛刺和不平整之处去除，使其光滑如镜。这样可以减少炮弹在发射时与膛线之间的摩擦，提高炮弹的飞行速度和稳定性。
除了膛线，火药的配方也是张嫣研究的重点之一。她深知，优质的火药是红衣大炮发挥威力的关键。传统的火药配方在威力和稳定性方面存在一定的局限性，为了追求更强大的爆炸效果，张嫣开始探索新的配方组合。
她查阅了大量的古籍和资料，研究各种化学物质的特性和反应。硫磺、硝石和木炭是火药的主要成分，但它们的比例和纯度将直接影响火药的性能。张嫣尝试着调整这三种成分的比例，增加硝石的含量以提高爆炸威力，同时优化硫磺和木炭的比例，以保证火药的燃烧速度和稳定性。
此外，她还考虑添加一些其他的物质来改善火药的性能。例如，某些矿物质可以增强火药的可燃性，某些植物提取物可以提高火药的防潮性能。张嫣将这些想法一一记录下来，准备与工匠们进行深入的探讨和试验。
在研究过程中，张嫣遇到了许多难题。不同的材料在不同的环境下表现出不同的性质，如何选择最合适的材料和配方成为了一个棘手的问题。而且，每一次的试验都需要耗费大量的时间和资源，一旦失败，就需要重新总结经验，调整方案