Текст книги "12 тверских математиков"

Автор книги: Вячеслав Воробьев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 14 страниц)

Маиевский сразу же информировал Дядина о своих первых наблюдениях и наиболее интересных мероприятиях, проводимых во Франции. Сведения, сообщённые им о структуре и работе Артиллерийского комитета, были учтены А. В. Дядиным в проекте преобразования Артиллерийского отделения, которое было осуществлено в 1859 году.

Первый год, проведённый Маиевским во Франции, пролетел быстро. Но вот и лето 1857 года. Уже второй год продолжались в Меце опыты по изучению сопротивления воздуха движению сферических снарядов. Эти эксперименты были для Маиевского особенно интересны. На опыте Крымской войны было установлено, что закон сопротивления воздуха Дидиона, выведенный на основании опытов 1839—1840 годов, не соответствует действительности. Новые эксперименты в Меце были поставлены с целью установления такого закона сопротивления, который мог бы с успехом служить артиллерийской практике. Для решения поставленной задачи французские артиллеристы воспользовались электробаллистическим маятником, сконструированным капитаном бельгийской артиллерии Наве.

Н.В. Маиевскому удалось побывать в Меце. По словам профессора Михайловской артиллерийской академии Л.Л. Кирпичёва, «ни один из международных артиллерийских полигонов не имел такого общеартиллерийского международного значении, какое принадлежало Мецу. Тут был, можно сказать, международный артиллерийский клуб». Поэтому понятно, какой интерес для Маиевского представляло посещение этого полигона. Эксперименты проводились под руководством генерала Исидора Дидиона, известного своим курсом внешней баллистики 1848 года. Дидион уже хорошо знал имя Маиевского. Замечательное исследование русского артиллериста по внутренней баллистике было встречено в учёных кругах Парижа с большим интересом. И теперь, познакомившись с автором лично, Дидион отметил глубокие знания и наблюдательный ум, которыми отличался его русский гость. Именно здесь, в Меце, между Дидионом и Маиевским возникла дружеская связь, которая не прерывалась до самой смерти французского артиллериста в 1878 году. Всё это время между ними продолжалась оживлённая переписка научного характера.

Н.В. Маиевский пробыл в Меце всё лето, стараясь извлечь возможно больше пользы из проводимых на полигоне баллистических опытов. Его интересовало всё: работа прибора Наве, подготовка и установка рам-мишеней, учёт метеорологических условий. Особенное внимание он уделял методике работы с электробаллистическим маятником.

Закончить опыты в Меце в 1857 году не удалось: их предполагали завершить летом следующего года. Но полученные данные, которые были предоставлены в том числе и Маиевскому, давали возможность сделать некоторые обобщения. Маиевский побывал и в Бельгии. Там проводились испытания, задачей которых было определение рациональной крутизны нарезов чугунных орудий крупного калибра. Испытания нарезных орудий, опыты над различными системами нарезов, конструктивные особенности нового вида оружия интересовали Маиевского ещё и во Франции.

Маиевский критически отнёсся к способу, которым воспользовались бельгийские артиллеристы для определения наилучшей длины хода нарезов. Ход нарезов устанавливался эмпирически стрельбой из нескольких орудий крупного калибра с различной крутизной нарезов, что требовало больших материальных затрат, а главное – времени. В Бельгии Маиевский встретился с капитаном Наве. Ещё весной 1856 года Артиллерийское отделение приобрело несколько баллистических маятников бельгийского конструктора. Тогда же обсуждался вопрос о постройке на Волковом поле специального служебного помещения и установки в нём приборов Наве и К.И. Константинова. Во время пребывания в Меце Маиевский нашёл в хронографе Наве некоторые конструктивные недостатки. Теперь в Бельгии он договорился с Наве об усовершенствовании прибора. Вскоре модернизированный хронограф был отправлен в Петербург.

В Берлине состоялась встреча с известным немецким артиллеристом Нейманом. В Пруссии нужно было приобрести для Волкова поля новый образец баллистического маятника. Нейман ознакомил Маиевского с конструктивными особенностями этого прибора, помог войти в соглашение с одной из берлинских фирм, которой Маиевский и заказал необходимую ему аппаратуру. В дальнейшем между Нейманом и Маиевским продолжалась деловая переписка, посвящённая главным образом изготовлению, доставке в Петербург и установке на Волковом поле заказанных в Берлине приборов. В Пруссии Маиевский ознакомился также с применявшимся там способом обработки результатов стрельбы и с графическим методом составления таблиц.

Н.В. Маиевский систематически информировал Артиллерийское отделение о состоянии артиллерийской науки и техники, а также артиллерийского образования в государствах, которые он посетил за это время. Некоторые из этих сообщений были опубликованы на страницах «Артиллерийского журнала» в виде отчётов: «Об образовании артиллеристов на службе во Франции» (1857), «Об опытах, произведённых в Бельгии стрельбой из нарезных чугунных орудий продолговатыми снарядами» (1858), «О стрельбе эксцентрическими снарядами из длинных орудий в прусской артиллерии» (1857). 23 декабря 1857 года Маиевский возвратился в Петербург.

В 1858—1859 годах Маиевский создал баллистическую лабораторию Волкова поля и на протяжении всей своей дальнейшей жизни уделял ей особое внимание, постоянно заботясь о её пополнении новейшей аппаратурой. Поэтому понятно его несколько ревнивое отношение к своему детищу: в помещение, отведённое для приборов, Маиевский никому не разрешал входить в своё отсутствие.

Эксперименты в Меце 1856—1858 годов, проводившиеся французскими артиллеристами, не решили поставленной перед ними задачи по установлению нового закона сопротивления воздуха, который должен был заменить двучленную формулу Дидиона, опровергнутую опытом Крымской войны. Эта задача была решена в России Н.В. Маиевским. С самого начала своей научной деятельности он стремился к тому, чтобы проводимые им теоретические исследования были основаны на опыте. Теория удовлетворяла его только в том случае, если она была подтверждена практикой и отвечала насущным запросам артиллерии: «Если формулы не выражают истинных результатов стрельбы, то в таком случае баллистика входит в область наук отвлечённых и не может приносить никакой пользы артиллерийской службе».

В 1858 году Маиевский поставил опыты с целью установления нового закона сопротивления воздуха движению сферических снарядов. Избранный им метод отличался оригинальностью и основывался на решении обратной задачи внешней баллистики, т.е. на экспериментальном определении траектории центра массы снаряда и последующем двойном дифференцировании уравнения траектории. В результате был получен закон, удовлетворительно отражавший действительность до скорости, приблизительно равной 400 м/сек. Описание этих опытов Маиевский опубликовал в 1858 году в «Бюллетене Петербургской Академии наук», а на следующий год поместил в одном из номеров «Артиллерийского журнала».

В 1859 году он обработал имевшийся в распоряжении материал опытов в Меце 1856—1858 годов. Итогом этой работы был новый метод выражения закона посредством ряда простых формул для каждой из зон, на которые разбивался весь изучаемый интервал скоростей. Эти формулы, впервые опубликованные в литографированном «Курсе внешней баллистики» Маиевского, открыли новую страницу в развитии внешней баллистики и на протяжении долгих лет широко использовались при решении основных проблем этой области артиллерийской науки.

Проектирование нарезных орудий. Начало педагогической деятельности в Михайловской Артиллерийской академии

Плодотворная деятельность Маиевского в Артиллерийском отделении, выдающиеся исследования и блестяще поставленные опыты высоко подняли его авторитет в артиллерийских кругах. За отличия по службе 10 января 1858 года он был произведён в капитаны и назначен действительным членом Артиллерийского отделения Военно-учёного комитета, а 30 августа того же года стал полковником (лица, окончившие офицерские классы Михайловского артиллерийского училища, получали право на внеочередное производство в следующий чин).

Летние месяцы 1858 года Маиевский провёл на Волковом поле: опыты по установлению нового закона сопротивления воздуха движению сферических снарядов требовали его постоянного присутствия. Но и это не было основной причиной, заставлявшей Маиевского задерживаться на полигоне ежедневно до позднего вечера.

Уже во время Крымской кампании 1853—1856 годов армии воюющих государств имели на вооружении нарезные ружья – штуцера. Эффективность действия стрелкового оружия значительно возросла. Встал вопрос об увеличении дальности стрельбы артиллерии, прежде всего полевой, что также могло быть осуществлено применением нарезных систем. Артиллерийское отделение энергично приступило к проектированию и испытанию нарезных орудий. Маиевскому было поручено проведение первых опытов.

Работы по проектированию были начаты с испытания 4-фунтовой нарезной пушки. Основной задачей было установление рациональной длины хода нарезов, которая была найдена стрельбой на кучность и оказалась равной 136 дюймам. Канал 4-фунтовой пушки был нарезан согласно найденным из опыта данным, и это орудие предполагалось испытать сравнительно с 12-фунтовой гладкостенной пушкой.

Осенью 1858 года Маиевский был приглашён читать в Михайловской артиллерийской академии курс баллистики. Необходимо было ввести в курс новейшие исследования, составить новые записки – словом, сделать всё то, чего не сделали его предшественники по кафедре – профессор В.А. Анкудович и академик М.В. Остроградский. Курс Анкудовича 1836 года сыграл в своё время громадную роль, но к 1860-м годам устарел. Академик Остроградский, занятый главным образом работами в области математики, за два года преподавания баллистики в академии (1856—1858) не дал ни одной работы по баллистике.

Со свойственной ему энергией Маиевский взялся за новое дело, уделяя весьма много времени разработке курса баллистика и подготовке к лекциям. Вместе с тем он не забывал и о проектировании нарезных орудий. Летом ему вновь предстояло руководить ответственными опытами, заниматься составлением таблиц стрельбы для полевых нарезных орудий, поэтому необходимо было ознакомиться с последними работами по исследованию результатов стрельбы. Маиевский решил использовать только что вышедший в свет труд П.Л. Чебышёва «Об интерполировании по методу наименьших квадратов» для определения траектории центра массы продолговатого снаряда 4-фунтовой нарезной пушки. К 1859 году ещё совершенно отсутствовали данные о сопротивлении воздуха движению снарядов подобной формы, и установить траекторию центра массы снарядов можно было лишь эмпирическим путём на основе формул интерполирования П.Л. Чебышёва. Маиевский с интересом ознакомился и с работой Дидиона «Применение теории вероятностей к исследованию результатов стрельбы из артиллерийских орудий и ружей», опубликованной в 1858 году. Позднее, в 1864 году, работа была переведена на русский язык. Оригинальность исследования заключалась в применении основных начал теории вероятностей к обработке результатов стрельбы, и в этом отношении работа французского баллистика, безусловно, заслуживала внимания.

Маиевский был убеждён в том, что офицерам Академии необходимо знать современные методы исследования результатов опытных стрельб. В том же году он познакомил их не только с вопросами приложения теории вероятностей к стрельбе, но и с формулами интерполирования академика Чебышёва. Полиномы Чебышёва позволяли достаточно просто вычислить траекторию центра массы вращающегося продолговатого снаряда. Эти разделы Маиевский включил и в свои записки по баллистике, отпечатанные Михайловской артиллерийской академией в 1859 году.

Ещё до начала своей педагогической деятельности Маиевский часто встречался с молодыми преподавателями Академии И.А. Вышнеградским (уроженцем Вышнего Волочка. – Авт.-сост.), А.В. Гадолиным, Л.Н. Шишковым.

Маиевский сочетал в себе глубокие знания учёного с выдающимся педагогическим мастерством. Он умел завладеть вниманием своих слушателей и возбудить в них интерес к чрезвычайно сложным вопросам артиллерийской науки. Годовые экзамены по баллистике дали прекрасные результаты. Никогда ещё офицеры Академии так не увлекались баллистикой и не были так хорошо подготовлены по этому предмету. Маиевский был первым артиллеристом, занявшим кафедру баллистики в Михайловской артиллерийской академии. Ни профессор М.А. Анкудович, ни академик М.В. Остроградский – предшественники Маиевского по кафедре – не имели специального артиллерийского образования.

Глубокие знания Маиевского по специальным дисциплинам и его солидная математическая подготовка позволили ему блестяще разрешить все вставшие перед ним проблемы. Начальник Академии генерал Крыжановский, представляя Маиевского к званию профессора, писал: «Сведения полковника Маиевского обширны и заслужили блистательную репутацию не только в нашей, но и в иностранных артиллериях; несколько сочинений и мемуаров были написаны сим офицером в высшей степени замечательных; труд полковника Маиевского по внутренней баллистике удостоен двух премий, напечатан на русском языке, переведён на французский и помещён в «Revue de technologle m'lita're»; записка об исследованиях полковника Маиевского над сопротивлением воздуха и применения сих исследований к стрельбе из орудий была представлена в Императорскую Академию наук и помещена в её отчётах; несколько орудий были проектированы полковником Маиевским и приняты в нашей артиллерии – как сухопутной, так и морской; в исследованиях, произведённых в последнее время над нарезной артиллерией, полковник Маиевский принимал наиболее детальное участие, и ему артиллерия много обязана тем успехом, который получился на опытах с нарезными орудиями. Наконец, военно-учебные заведения обязаны полковнику Маиевскому отличной статьёй о выстрелах во 2-й части курса генерал-лейтенанта Весселя, изданного для руководства в кадетских корпусах». Педагогическую же деятельность Маиевского Крыжановский оценивал следующими словами: «Ныне с окончанием экзамена в Академии, могу засвидетельствовать, что ожидания мои вполне оправдались. Успехи офицеров в баллистике были отличны, курс сего предмета обогатился многими новыми статьями, имеющими важное современное значение в артиллерии. Сопротивление воздуха и применение его законов к стрельбе было пройдено обширно, согласно новейшим исследованиям по сему предмету во Франции и Бельгии, причём полковник Маиевский ввёл в курс свои собственные исследования по сему предмету; пройдена статья о применении теории вероятностей к оценке стрельбы из артиллерийских орудий; изложена теория проектирования орудий, и несколько офицеров составили проекты орудий на заданные темы; я не упоминаю о других второстепенных изменениях и дополнениях в курсе. Смело можно сказать, что курс баллистики в Михайловской артиллерийской академии был пройден в полном объёме и удовлетворял современному состоянию теории артиллерии более, нежели курсы сего предмета в лучших иностранных артиллерийских школах. Наконец, по всем частям курса составлены полковником Маиевским подробные и полные записки, которые литографированы при Академии».

3 сентября 1859 года полковник Маиевский был утверждён профессором Академии по предмету баллистики.

Осенью 1859 года испытания 4-фунтовой нарезной пушки, начатые ещё в 1858 году, были закончены. Маиевский приступил к тщательному изучению опытного материала и его обработке. Формулы интерполирования академика Чебышёва и применение теории вероятностей позволили правильно подойти к оценке боевых и баллистических качеств испытываемого орудия. Сравнительные испытания 4-фунтовой нарезной пушки и 12-фунтовой гладкостенной показали неоспоримые преимущества нового орудия. При стрельбе на дальности, превышающие 300 саженей, настильность траектории продолговатого снаряда оказалась больше настильности траектории ядра 12-фунтовой пушки, хотя начальная скорость первого снаряда была меньше, чем второго. Меткость стрельбы из испытываемого нарезного орудия оказалась выше меткости гладкостенной 12-фунтовой пушки.

В 1860 году Маиевский закончил изучение результатов первых опытов по определению баллистических свойств нарезных орудий и в том же году опубликовал их содержание и полученные им выводы в работе «Об опытах, произведённых в нашей артиллерии в 1858—1859 годах стрельбой продолговатыми снарядами из нарезных пушек 3,42 дм. калибра, соответствующего 4-фн. ядру». Это исследование привлекло внимание широкого круга артиллерийских офицеров. И уже в эти годы, когда испытывались лишь первые образцы, Маиевский горячо откликнулся на стремление строевых офицеров познакомиться с особенностями баллистических свойств нового вида оружия и прочитал ряд лекций для артиллерийских офицеров Петербургского гарнизона. В них он поделился своими знаниями в новой области баллистики.

Завершая опыты на Волковом поле над 4-фунтовым орудием и приступая к обработке их результатов, Маиевский одновременно руководил проектированием 8– и 12-фунтовых нарезных артиллерийских систем. При установлении крутизны нарезов и этих орудиях он воспользовался опытом, приобретённым им при испытании 4-фунтовой пушки. Толщина стен определялась на основании его работы по внутренней баллистике, опубликованной в 1856 году.

13 июля 1859 года Артиллерийское отделение Военно-учёного комитета было преобразовано в Артиллерийский комитет, а Маиевский назначен его действительным членом, числился в отделении «по математическим артиллерийским вопросам и по опытам, относящимся до теории стрельбы и до артиллерии вообще», исполняя обязанности правителя дел.

Исследований, посвященных изучению баллистических свойств нарезных орудий, не было, и Маиевский два года настойчиво занимался изучением вставшей перед артиллерийской наукой проблемой. От её скорейшего правильного решения зависело дальнейшее развитие русской военной техники. В 1862 году Маиевский пришёл к ряду выводов о характере движения центра массы продолговатого снаряда и его оси симметрии. В том же году в свой академический курс он включил новый раздел, посвящённый теории движения вращающихся продолговатых снарядов в воздухе.

Интерес артиллерийских офицеров к особенностям новой материальной части и баллистическим свойствам нарезных орудий всё возрастал. В Академии, Комитете, среди артиллерийских офицеров Петербурга с особенным вниманием следили за каждой работой Маиевского, освещающей теорию или практику стрельбы из нарезных артиллерийских систем. Николай Владимирович чувствовал горячее желание широких кругов артиллеристов овладеть новой техникой, понимал необходимость того, чтобы кадры русской артиллерии обладали основательной теоретической и практической подготовкой.

Весной 1862 года во вместительном зале Михайловского артиллерийского училища состоялись открытые публичные лекции А.В. Гадолина и Н.В. Маиевского. Вопросы, затронутые Маиевским, несмотря на всю их сложность, были изложены просто и понятно. Текст лекций был помещён на страницах «Артиллерийского журнала» в статье «О главнейших системах нарезных артиллерийских орудий», которая в то время служила артиллеристам единственным пособием при изучении новой военной техники.

В лекциях и статье Маиевский высказывался за вооружение русской армии нарезными орудиями, заряжающимися с дула. Перевооружение армии новыми артиллерийскими системами можно было быстрее всего осуществить переделкой гладкостенных орудий в нарезные. Это и было сделано в системах Маиевского 1860 года. Переход к орудиям, заряжающимся с казённой части, осложнялся тем, что в те годы отечественная промышленность ещё не была в состоянии наладить массовое изготовление надёжных запирающих устройств.

Но преимущества орудий, заряжающихся с казённой части, Маиевскому были известны, и уже в самом начале 1860-х годов он разрабатывал проекты клиновых затворов, которые были в дальнейшем использованы в его системах 1867 года. В период перевооружения русской армии нарезными орудиями особенно ярко проявилась черта, характерная для всей научной деятельности Маиевского: неустанная пропаганда новых идей, достижений артиллерийской науки и техники среди артиллеристов.

Имя Маиевского пользовалось большой популярностью и среди строевых артиллерийских офицеров, и среди слушателей Академии, и между учёными-артиллеристами, товарищами по Академии и Комитету.

Развитие внешней и внутренней баллистики потребовало в 1860-х годах пополнения преподавательского состава Академии молодыми специалистами. Именно тогда начался для Маиевского самый ответственный период его преподавательской деятельности – воспитание нового поколения учёных-артиллеристов. В 1860 году по окончании курса Академии репетитором был оставлен П.М. Альбицкий, а в 1861 году Л.Л. Кирпичёв. Оба они стали учениками Маиевского. В их лице он увидел способных артиллеристов, готовых с энтузиазмом заниматься вопросами, над которыми с увлечением работал сам.

В начале 1860-х годов многогранная деятельность Маиевского развернулась в полной мере. Преподавание баллистики в Академии он сочетал с публичными выступлениями среди строевых артиллерийских офицеров, работы над теоретическими вопросами – с практической деятельностью по проектированию нарезных орудий.

Артиллерийский комитет настойчиво занимался конструированием нарезных артиллерийских систем. Маиевский был одним из ведущих специалистов по проектированию и испытанию новой материальной части. 12-фунтовое орудие дальнего бросания, 6-дюймовая мортира, первое береговое нарезное орудие были сконструированы именно им, а 12– и 24 фунтовые пушки были переделаны в нарезные под его непосредственным руководством. Выдающиеся исследования и созданные им образцы артиллерийских систем выдвинули Маиевского в ряды крупнейших русских артиллеристов.

Несмотря на все трудности, с которыми столкнулся Комитет при изготовлении и испытании опытных образцов нарезных орудий, работы эти шли успешно. При этом относительно отпускаемых Комитету средств генерал А.В. Дядин писал: «Суммы, издержанные у нас, конечно, должны быть названы ничтожными, сравнительно с пожертвованиями, сделанными для сей же цели западными государствами».

Представляя Н.В. Маиевского к званию генерал-майора. Дядин писал 24 августа 1862 года, что Маиевский был душой всего сделанного в Комитете по введению на вооружение русской артиллерии нарезных артиллерийских систем.

О значении для развития артиллерийской науки теоретических исследований Маиевского Дядин писал: «Действительный член Артиллерийского комитета полковник Маиевский непрерывными своими трудами и целым рядом действий, ведущих непосредственно к величайшей пользе нашей артиллерии, поставил себя в совершенно исключительное, сравнительно с другими артиллерийскими офицерами, положение». На основании этого лестного, но справедливого отзыва Н.В. Маиевский в 1864 году был произведён в чин генерал-майора.

Первый труд по изучению движения вращающихся продолговатых снарядов в воздухе. Проектирование береговых нарезных артиллерийских систем. Опыты по внешней и внутренней баллистике в конце 1860-х годов

Наряду с многообразной работой по усовершенствованию отечественной артиллерии и интенсивной педагогической деятельностью в Михайловской артиллерийской академии Н.В. Маиевский настойчиво продолжал заниматься изучением движения вращающихся продолговатых снарядов в воздухе. Этот вопрос, возникший ещё в начале 1850-х годов, требовал скорейшего разрешения. Необходимо было найти законы движения оси снаряда и установить факторы, влияющие на правильность его полёта в воздухе.

Итогом первых исследований Маиевского в новой области баллистики явился труд «О влиянии вращательного движения на полёт продолговатых снарядов в воздухе» (1865), представленный физико-математическому отделению Петербургской Академии наук. Подвергнув критической оценке существовавшие ранее теоретические исследования и отметив непригодность некоторых популярных объяснений причин деривации снарядов, Маиевский первым подошёл к решению этого чрезвычайно сложного вопроса действительно научно. Для артиллерийской практики, боевого применения новой материальной части, проектирования более совершенных артиллерийских систем труд Маиевского имел исключительное значение: исследование разрешало множество сомнений, направляло развитие артиллерийской науки по правильному пути.

Одновременно с разработкой основ современной баллистики Маиевский заинтересовался и поведением вращающегося продолговатого снаряда при углублении его в твёрдые среды. Теоретическое исследование вопроса было затруднено почти полным отсутствием экспериментального материала, а математическая интерпретация задачи и её последующее решение были очень сложны. И всё же через год, в 1866 году, Маиевский публикует новый труд «О влиянии вращательного движения на углубление продолговатого снаряда в твердые среды». Это было оригинальное исследование, в котором поставленная задача решалась аналитически.

Обе работы Маиевского сразу же были переведены на французский язык и напечатаны в бельгийском «Журнале военной технологии». Труд «О влиянии вращательного движения на полёт продолговатых снарядов в воздухе» получил в Европе широкое распространение: он служил в качестве учебного пособия и лучших артиллерийских школах. Эти исследования Маиевского были по достоинству оценены и русскими учёными и артиллеристами. В 1867 году конференция Михайловской артиллерийской академии единогласно постановила присудить Маиевскому большую Михайловскую премию.

Работа «О влиянии вращательного движения на полёт продолговатых снарядов в воздухе» стала основным руководством при изучении новой области внешней баллистики в Академии. Только в 1870 году новое исследование Маиевского, две главы его выдающегося труда «Курс внешней баллистики», заменило работу 1865 года.

Приказом по артиллерии от 2 ноября 1867 года действительный член Технического комитета (как в конце 1860-х годов назывался Артиллерийский комитет) генерал-майор Н.В. Маиевский был назначен членом Конференции Михайловской артиллерийской академии. С этих пор он становится непременным участником всех заседаний Конференции, одним из её наиболее активных членов.

Тем временем в Артиллерийском комитете всё шире развёртывалась работа по проектированию новых образцов нарезных орудий. Чугунные и бронзовые нарезные системы обладали значительно меньшей начальной скоростью, чем гладкостенные того же калибра. Это было обусловлено большим весом продолговатых снарядов сравнительно со сферическими, поэтому во избежание чрезмерно высоких давлений приходилось уменьшать пороховой заряд. Улучшение баллистических качеств нарезных систем в 1860-х годах шло по пути упрочнения стволов и применения более эффективного призматического пороха. В результате в системах 1867 года удалось добиться повышения начальных скоростей нарезных орудий. Для изготовления новой материальной части артиллерии уже в 1860-х годах вставал вопрос о создании в России заводов, которые могли бы обеспечить армию новой военной техникой.

Во время Крымской войны 1853—1856 годов гладкостенные береговые орудия с малым весом снаряда оказались бессильными против судов, борта которых были обшиты железной бронёй. Задача создания мощной береговой артиллерии была важнейшей из тех, которые стояли перед Артиллерийским комитетом в 1860-х годах. Первых значительных успехов добился Обуховский завод (директор – вышневолоцкий дворянин, герой обороны Севастополя А.А. Колокольцов. – Авт.-сост.). Весной 1864 года им были отлиты стальные болванки для 4,9-фунтовых и 9-дюймового орудий, а в 1865—1866 годах испытаны первые опытные образцы артиллерийских систем, выпущенных заводом. Эти нарезные пушки, заряжавшиеся с дула, прекрасно выдержали все опытные стрельбы. Производство стальных орудий крупного калибра было налажено в 1872 году. Однако заказ на изготовление первых опытных образцов береговых пушек русское правительство передало немецкой фирме Круппа.

Маиевский, принимавший самое энергичное участие в попытках построить эти орудия на отечественных заводах, был командирован в Эссен, где должен был руководить всеми работами по проектированию и испытанию береговых систем. В 1863 году он разработал проект клинового затвора к 4-фунтовой нарезной пушке. Вместе с генералом Баранцовым ему удалось присутствовать на испытаниях 4-фунтовой заряжающейся с казённой части пушки завода Круппа. Опыты показали преимущества этих орудий перед заряжающимися с дула.

Маиевский был в курсе успехов Обуховского завода по освоению производства стволов из стали и видел, что в ближайшее время можно будет наладить изготовление орудий с клиновым затвором и в России. Это позволило ему уже в 1863 году отказаться от заказа Круппу орудий, заряжающихся с дула, и настоять на осуществлении задуманных им ещё в России проектов 4-фунтовой и 8-дюймовой стальных пушек с клиновым затвором. В 1864 году спроектированные Маиевским заряжающиеся с казённой части орудия были готовы.

Изготовленная на заводе Круппа 8-дюймовая береговая пушка конструкции Маиевского обладала чрезвычайно высокими баллистическими свойствами. Начальная скорость снаряда достигала 420 м/сек. Это было первое заряжающееся с казённой части орудие большого калибра. При испытании оно выдержало 700 выстрелов, причём была установлена возможность применения снарядов крупного калибра со свинцовой оболочкой, игравшей роль ведущего устройства.

Пушка конструкции Маиевского была передана на хранение в Михайловскую артиллерийскую академию. Официальный документ гласил: «Орудие за №110 независимо от своего исторического значения для артиллерийского дала, независимо от своей замечательной прочности, независимо от того, что оно есть единственное в свете береговое нарезное орудие, превосходно выдержавшее слишком 700 выстрелов, имеет ещё особенно местное значение для России, как представитель орудий, на которых основывается защита берегов государства. Орудие за №110 изготовлено не в России, но оно задумано в России, составляет результат долгих исследований, производившихся в России, есть представитель многих орудий, на которых основывается защита России, и потому наша артиллерия имеет полное основание гордиться им». Это орудие хранится в Музее артиллерии, инженерных войск и войск связи в Санкт-Петербурге.

В 1866 году Маиевский был вновь направлен в Эссен. 4-фунтовые заряжающиеся с казённой части пушки были уже готовы. Маиевский должен был приспособить к замку этих систем кольца Бродвеля, служившие для устранения прорыва пороховых газов, и наблюдать за испытанием пушек «в окончательно отделанном виде». В 1865 году новый образец 4-фунтовой полевой пушки был введён на вооружение русской армии.