Русским ученым было чуждо чувство монополии. Свои труды они печатали и в русских, и в иностранных журналах. Их имена были широко известны. Д.К. Чернов, А.В. Гадолин, Н.В. Маиевский и Н.А. Забудский состояли членами различных иностранных академий наук, принимали участие в работе всевозможных международных научных обществ, конференций, совещаний. Их труды имели огромное значение для развития артиллерии во всех дружественных России странах.
Методика горячей обработки и закалки стальных стволов, разработанная Д.К. Черновым, метод рационального проектирования стволов Н.В. Маиевского и теория скрепленных стволов А.В. Гадолина явились базой для изготовления более легких и в то же время более прочных стальных орудий, способных выдерживать большие давления пороховых газов. Работы Н.В. Маиевского, а затем и Н.А. Забудского в области внутренней и внешней баллистики позволили создать более совершенные и мощные снаряды и заряды, правильно рассчитать форму и крутизну нарезки ствола, обеспечивающую устойчивость снаряда на всем пути его полета, и точно высчитать траекторию снаряда. Все это имело решающее значение в совершенствовании артиллерийской техники, в развитии способов стрельбы и в повышении дальности и меткости артиллерийского огня.
В 1877 г. в России на вооружение были приняты нарезные орудия новой конструкции, разработанной Маиевским и Гадолиным. Стволы этих орудий были стальные, скрепленные кожухами (у малых калибров) или кольцами в один, два и даже три слоя (у больших калибров). В каналах стволов этих орудий было сделано по две каморы — снарядная и зарядная, соединявшиеся коническим скатом. Запирание стволов осуществлялось цилиндро-призматическими клиновыми затворами.
Снаряды для орудий образца 1877 г. были модернизированы: длина их стала достигать 4,5 калибра и делались они не только из чугуна, но и из стали. Вместо свинцовых оболочек на снарядах стали делать медные.
Стальные снаряды изготовлялись с более тонкими стенками и длиннее чугунных. Это позволило вкладывать в снаряды большие разрывные заряды.
Снаряды к орудиям 1877 г. снаряжались не порохом, а пироксилином, затем нитроглицерином и другими дробящими взрывчатыми веществами, которые были изобретены к этому времени. Новые взрывчатые вещества в несколько раз усилили мощность снарядов при взрыве.
Заряды к орудиям 1877 г. стали изготовлять из пороха с крупными полированными зернами правильной призматической формы. Такой порох горел медленнее. Поэтому газы после воспламенения заряда образовывались не в мгновение. Наибольшее давление их было не велико, среднее же давление газов по всей длине ствола возрастало. Это имело большое значение для повышения начальной скорости, а следовательно, и дальности полета снарядов.
Перечисленные изменения привели к тому, что при стрельбе из пушек системы 1877 г. более тяжелые снаряды получали значительно большую начальную скорость и летели вдвое дальше прежних (легких). В этот период полевая артиллерия стала стрелять на дальность до 6500, а осадная и береговая — до 8500–9000 м.
Именно поэтому орудия системы 1877 г. получили название дальнобойных.
У пушек 1877 г. были значительно улучшены лафеты. В этом огромная заслуга офицеров русской армии — воспитанников Артиллерийской академии С.С. Семенова, Л.П. Энгельгардта.
Сконструированные ими лафеты сделаны из листового котельного железа. Чтобы облегчить работу ходовой части орудия, в лафетах был введен каучуковый буфер. При выстреле он смягчал удар, передаваемый от станка на боевую ось.
На хоботовой части лафета был предусмотрен небольшой сошник. Врезаясь в грунт, он тормозил откат орудия при выстреле, сокращая его длину в несколько раз.
Был усовершенствован подъемный механизм. Его стали делать в виде двойного винта. При вращении рукоятки наружный винт ввинчивался в специальную гайку (матку), укрепленную на лафете, а внутренний — внутрь наружного винта. Новый подъемный механизм позволил быстрее осуществлять наводку орудия в цель.
На храповике подъемного механизма были нанесены деления, соответствующие каждое одному делению прицела. Это также ускоряло и облегчало наведение орудия.
Благодаря указанным нововведениям и усовершенствованиям ствола и лафета меткость огня из орудий образца 1877 г. и скорострельность значительно возросли. Это были прекрасные по тому времени пушки. Не случайно они состояли на вооружении русской армии даже в период Первой мировой войны 1914–1918 гг.
По своему техническому совершенству и боевым свойствам русские орудия системы 1877 г. намного опередили свою эпоху. С небольшими улучшениями они прослужили русской армии 40 лет. Только скорострельные орудия, еще более совершенные, совсем вытеснили орудия 1877 г.