Артиллерия получила четкое подразделение на полевую, полковую, осадную и крепостную, что обеспечивало более широкие возможности ее тактического использования. На вооружении полковой артиллерии состояла 3-фунтовая пушка и 6-фунтовая мортира. В каждом пехотном и драгунском полку имелось по две 3-фунтовые пушки и четыре 6-фунтовые мортиры. Последние располагались на боевой оси по обеим сторонам пушки и предназначались для усиления ее картечного огня. В полевую артиллерию входили 6-ти, 8-ми и 12-фунтовые пушки, 1 и ½-пудовые гаубицы, 1 и 2-пудовые мортиры. Осадная артиллерия состояла из орудий наиболее мощных калибров: 18-ти и 24-фунтовых пушек, 3-х, 5-ти и 9-пудовых мортир. Крепостная артиллерия имела орудия различного калибра, обычно в нее входили 3-х, 6-ти, 12-ти, 18-ти и 24-фунтовые пушки, 6-фунтовые, 1, 2-х и 5-пудовые мортиры, ½, 1 и 2-пудовые гаубицы.

Были значительно облегчены артиллерийские орудия, особенно орудия полковой и полевой артиллерии. Так, 3-фунтовая пушка, весившая раньше около 15 пудов, была облегчена на шесть пудов, вес 6-фунтовой полевой пушки уменьшен с 45 до 36 пудов.

Я. В. Брюсом было улучшено устройство лафетов. Это было связано с использованием пушек на марше — лафеты и колеса должны были выдерживать далекие переходы по бездорожью. В то же время в сражениях пушка должна была быть маневренной, а значит, лафет нужен был не очень громоздкий с надежными колесами. Как показали события Северной войны, эта проблема Брюсом была успешно решена.

На вооружение теперь поступали новые виды артиллерийских снарядов (чугунная картечь, зажигательные снаряды и др.). Для перевозки боеприпасов впервые вводились двухколесные зарядные ящики. Все это увеличило мобильность армии.

Главным источником познаний Брюса в этой сфере были разработки по артиллерийскому делу, к тому времени опубликованные. Об одном из изданий хотелось бы рассказать более подробно. Это учебник Э. Брауна «Новейшее основание и практика артиллерии», изданный в Гданьске в 1687 году.

В этой книге даны теоретические основы артиллерийского дела по классификации пушек и ядер, расчеты по определению угла прицеливания в зависимости от калибра, расстояния и высоты положения пушки. Даются практические советы по использованию полевых орудий.

Автор разъясняет, как возможно производить стрельбу не обученным геометрии (землемерии) пушкарям, дает практические советы при стрельбе разными ядрами (каменными, железными, свинцовыми) с расчетами масштабов для точности стрельбы, при использовании разного калибра пушек и мортир.

В книге содержатся описания составляющих порох элементов, способы обнаружения в земле селитры и ее приготовления для использования при создании пороха, подробно характеризуются различные пороховые составы и рецепты, где применяются селитра, сера и уголь, рассказывается об изготовлении «светящихся и дождевых ядер», применяемых для фейерверков.

В учебнике представлены составы ручных гранат, зажигательных и дымовых ядер, «потешных» ядер с бегающим по земле и воде огнем и даже даются пояснения, «как именной огонь делать». Также здесь содержатся сведения об устройстве фейерверков и салютов на различных увеселениях. Книга сопровождена приложениями, в которых приводятся не только расчеты, но и изображения различных видов орудий, ядер, гранат и устройств для фейерверков.

Во многом эта книга стала настольной для исполняющего обязанности генерал-фельдцейхмейстера Я. В. Брюса, поэтому и были очевидны успехи преобразований в российской артиллерии.

В Сухаревой башне жил этот Брюс. Ну, тут только банки стояли с разными составами да подзорные трубы, а главная мастерская у него была в подземелье — там и работал по ночам. Мастер на всё был. Вот раз взял, да и сделал горничную из цветов. Настоящая девушка была: комнату убирала, кофий подавала, только говорить не могла. Приходит царь Петр Великий.

— Хороша, говорит, у тебя служанка, только одно плохо — не говорит. Немая, что ли? — спрашивает.

А Брюс говорит:

— Да ведь она нерожденная. Я, говорит, из цветов ее сделал.

А царь не верит:

— Полно, говорит, языком трепать, мыслимое ли это дело?

— Ну, говорит Брюс, смотри!

Вынул из головы служанки булавку, она вся рассыпалась цветами. Царь и смотрит, дескать, что это за чудо такое?

— Как, говорит, ты этого добился?

— Наукой, — говорит Брюс.

— Да ведь наука науке рознь, — говорит царь. — Может, волшебством? Ты, говорит, лучше признайся.

А Брюс ему отвечает:

— Мне, говорит, нечего признаваться. Вот мои книги, вот составы, смотри сам.

Посмотрел Петр книги. Видит — книги ученые. А Брюс не все книги показал ему: самые главные по волшебству были спрятаны в подземелье, тринадцать штук. Очень редкие и тогда были, а теперь и не найти. Но Петр все же не поверил ему. А без волшебства тут ничего не поделаешь. Только ведь это не такое волшебство, вроде колдовства. Это в деревне раньше были колдуны. Действительно, попадались знатоки… И так у них заведено было: от отца сыну передавалось, весь род — все колдуны были. Но до Брюса им далеко. Есть и теперь в деревне, только не колдуны, а выдают себя за колдунов, и не от науки действуют, а наобум святого Лазаря. Иной-то дуролом поймает лягушку и примется шилом ей голову колоть.

— Мне, говорит, надобно достать лягушиные мозги, чтобы сделать лягушиное масло.

А для чего, спроси. Он и не скажет — сам не знает. Он слышал звон, да не знает, где он. Тут не каждая лягушка годна, а нужна жаба, да и не мозги ее требуются, а сердце. Положат ее в муравейник, муравьи и объедят ее. Да ведь все с умом надо делать, а не на авось. Тоже вот и травы: надо знать, какая против какой болезни действует. А то дадут тебе такого настоя, что ты на стену полезешь или станешь на людей кидаться. На все нужна наука, но только без ума и наука ни к чему.

Тоже вот и Брюс: науки науками, а ум-то у него все разрабатывал.

Следует отметить, что в эти первые годы Северной войны генерал-фельдцейхмейстер еще не имел штаба, не было и канцелярии, и во многих случаях Я. В. Брюс вынужден был лично вести всю переписку и документацию по Артиллерийскому приказу. К примеру, отвечая на письмо артиллерийского комиссара Новгорода Дмитрия Екимова, сообщавшего о пушках, у которых «раздутые запалы» и неудовлетворительное состояние запасов, Яков Вилимович, находясь в Смоленске, советует: «Тебе наипаче порадеть, и тех пушек, у которых запалы роздуло, досмотри подлинно, а осмотря, у которых запалы гораздо разгорелись, вели налить меди впушку столько, коль дуло широко, а запал прикажи вновь повертеть перед заливкою».

В связи с перебоями поставок в Новгород и Ладогу Брюс 3 апреля просит у канцлера графа Г. И. Головкина: «Зело время поздает, а отмилости твоей ни седле ни узде не прислано, а привесть сюды к уреченному числу никоими меры буде невозможно, от чего мне бедство быть может. Того ради прошу, пожалуй, прикажи, государь, не мешкав те припасы к нам отпускать». После этого Брюс поручает артиллерийскому командиру в Москве, дьяку Никите Павловичу Павлову, получить, подремонтировать и направить в Смоленск присланные Головкиным палубы с пушками, вооружением и боеприпасами. Он торопит своих подчиненных, артиллерийских комиссаров, поскольку готовятся походы русских войск в Эстляндию, Лифляндию и Польшу.

Яков Брюс использовал и другие способы доставки артиллерийских припасов из Москвы в Смоленск. Об этом ему сообщает в своем письме боярин Т. Н. Стрешнев: «Послал я с Москвы в Смоленеск сподводчики человека своего Микиту Семенова, которые подводчики повезли свинец. Пожалуй к тому человеку свою всякую милость и тех подводчиков прикажи отпустит беззадержания, естли вазможна, Тихон Стрешнев. Из Москвы Майя в 5 день (1705)».