Петр Иванович родился в 1710 г. (по некоторым данным, в 1711 г.). Специального артиллерийского образования П.И. Шувалов не имел, но к артиллерии проявлял определенный интерес. Он считал, что в условиях линейной тактики артиллерия должна быть опорой боевого порядка войск. Чтобы артиллеристы дивизии, в которой он был шефом, хорошо владели искусством стрельбы, П.И. Шувалов организовал в 1751–1753 гг. усиленную их переподготовку. В 1753 г. для обеспечения эффективной борьбы с пехотой и конницей противника П.И. Шувалов предложил идею создания гаубицы, стрелявшей только картечью. Создание этого орудия, названного впоследствии «секретной» гаубицей, и явилось, по свидетельству современников и документов, важным основанием для назначения его на должность генерал-фельдцейхмейстера. Однако П.И. Шувалов предложил только идею, а всю разработку чертежей и изготовление «секретной» гаубицы осуществляли майор Мусин-Пушкин и пушечный мастер Михаил Степанов, что подтверждает сам П.И. Шувалов[31]
. «Секретная» гаубица должна была поступить на вооружение полковой артиллерии и усилить ее огонь своим картечным действием. Она имела эллипсовидный, расширяющийся к дулу канал ствола. Такое устройство канала ствола, по мысли автора, должно было способствовать разлету картечи веером больше по горизонтали, чем по вертикали, и тем самым увеличивать площадь поражения противника, по сравнению с картечным действием обычных полевых гаубиц.К середине XVIII в. стало очевидным, что русская артиллерия, возведенная когда-то Петром I на передовой уровень, утратила прежнее свое преимущество перед артиллерией европейских держав. Более того, начавшаяся Семилетняя война 1756–1762 гг. потребовала безотлагательных и решительных мероприятий по повышению боеспособности артиллерии. Эту задачу призван был выполнить назначенный императрицей Елизаветой 31 мая 1756 г. на должность генерал-фельдцейхмейстера граф Петр Иванович Шувалов. Безусловно, при назначении П.И. Шувалова на должность генерал-фельдцейхмейстера учитывались его деловые и организаторские способности.
Немалую обеспокоенность вновь назначенного генерал-фельдцейхмейстера вызывало недостаточное оснащение русской армии артиллерией. На вооружении продолжали оставаться орудия преимущественно старых образцов. Кроме того, артиллерийские части были не полностью укомплектованы людьми и слабо обучены. Поэтому начало деятельности было связано с решением двух задач – «армию достаточной артиллерией снабдить и достойными артиллеристами наполнить».
Решив, что начинать обновление артиллерии надо с артиллеристов, Петр Иванович принялся менять систему их подготовки. В первую очередь новый генерал-фельдцейхмейстер предложил императрице слить воедино Артиллерийскую и Инженерную школы, действовавшие в Санкт-Петербурге. 12 мая 1758 г. Елизавета подписала указ о создании Соединенной артиллерийской и Инженерной дворянской школы.
Будущим артиллеристам опять стали преподавать фортификацию, то есть понятия об укреплениях, которые они должны посредством артиллерийских орудий разрушать, а инженеров начали учить артиллерийскому делу, то есть тому, как разрушаются крепости. Кроме специальных наук ученики Соединенной артиллерийской и инженерной школы должны были изучать немецкий и французский языки, историю, географию, арифметику, простую геометрию, алгебру, механику, гидравлику, эрометрию, гражданскую архитектуру, математическую географию, химию, основы экспериментальной физики и др.
П.И. Шувалов постарался укомплектовать преподавательский состав лучшими знатоками своего дела. Он лично беседовал с каждым претендентом на должность преподавателя школы, посещал занятия, которые тот проводил. Например, для преподавания математики и механики Петр Иванович пригласил ученика М.В. Ломоносова, питомца университета при Академии наук подпоручика Я.П. Козельского.
Преподаватели специальных дисциплин отбирались П.И. Шуваловым из наиболее способных выпускников самой школы. Благодаря П.И. Шувалову выпускникам школы начали присваивать не унтер-офицерский, а офицерский чин, и они сразу, без выслуги в солдатах, стали назначаться на командирские должности. Первый такой выпуск был сделан в 1760 г.
В 1758 г. П.И. Шувалов представил императрице Елизавете план под названием «О учреждении корпуса для артиллерии и инженерства». Одним из его авторов был М.В. Ломоносов. По замыслу П.И. Шувалова и М.В. Ломоносова, будущие офицеры должны были за время обучения в корпусе получить основательное (по существу университетское) общее образование, а также глубокие теоретические знания и практические навыки в области артиллерийского и инженерного дела. В рамках кадетского корпуса планировалось организовать общие классы с 5-летним сроком обучения и специальный офицерский класс с 2-летним учебным курсом.
Наконец, П.И. Шувалов провел еще одно очень важное мероприятие – кадровое. Он устранил засилье иностранцев в руководстве артиллерией и выдвинул на руководящие должности талантливых русских офицеров.