3 сентября 1859 г. Н.В. Майевского утвердили в звании профессора[90]
.Преподавательская деятельность не помешала научной работе Н.В. Майевского. Под его руководством в 1853–1859 гг. были проведены сравнительные испытания нарезных и гладкостенных орудий, подтвердившие неоспоримые преимущества нарезных систем. Завершая эти испытания, он одновременно руководил проектированием многих нарезных орудий, вскоре принятых на вооружение.
Представляя Н.В. Майевского к званию генерал-майора, А.В. Дядин писал, что «Майевский был душой всего сделанного в Комитете по введению на вооружение русской артиллерии нарезных артиллерийских систем»[91]
.Наряду с многообразной опытно-конструкторской деятельностью в комитете и педагогической работой в академии Н.В. Майевский настойчиво работал в области теории внешней баллистики. Итогом его исследований явился труд «О влиянии вращательного движения на полет продолговатых снарядов в воздухе», опубликованный в «Артиллерийском журнале» в 1865 г. Здесь впервые была дана теория вращательного движения снаряда в воздухе и научное объяснение рациональной крутизны нарезов, причин деривации снарядов и других вопросов. В эти же годы Н.В. Майевский заинтересовался поведением вращающегося продолговатого снаряда при углублении его в твердую среду. Теоретическое исследование этого вопроса было затруднено из-за полного отсутствия экспериментального материала. Тем не менее уже в 1866 г. на страницах «Артиллерийского журнала» он публикует свой 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 Н.В. Майевского (1865 и 1866) имели огромное практическое значение и в 1867 г. были отмечены Большой Михайловской премией[92]
. Труд Н.В. Майевского «О влиянии вращательного движения на полет продолговатых снарядов в воздухе» являлся до 1870 г. основным руководством при изучении новых проблем внешней баллистики.Весьма значительны заслуги Н.В. Майевского в создании первых отечественных нарезных стальных орудий, заряжающихся с казны. В содружестве с профессором А.В. Гадолиным, разработавшим теорию скрепления артиллерийских стволов стальными кольцами, Н.В. Майевский создает 8-дюймовую береговую пушку, явившуюся во многих отношениях историческим образцом. После этого они проектируют 9- и 11-дюймовые береговые орудия – самые мощные орудия того времени. Для получения высоких баллистических качеств и требуемой дальнобойности им пришлось разработать заряды из особого призматического пороха, помещенного в холщовые картузы. Эти орудия приняли на вооружение русской артиллерии под наименованием систем 1867 г. С разрешения царского правительства их взяли на вооружение своих армий Пруссия, Бельгия и Австрия.
Почти одновременно с этим Н.В. Майевский проектирует ряд полевых артиллерийских систем, в том числе 4-фунтовую (87-мм) пушку, стрелявшую снарядами с медными ведущими поясками.
Следует отметить, что к концу 60-х гг. внешняя баллистика в своем развитии шагнула далеко вперед. Назрела необходимость в создании фундаментального академического курса внешней баллистики с отражением последних достижений артиллерийской науки. Свои многочисленные и разнообразные исследования в области баллистики Н.В. Майевский обобщил в фундаментальном труде «Курс внешней баллистики», опубликованном в 1870 г., в канун 50-летия Михайловской артиллерийской академии и училища. Второе сокращенное и переработанное издание этого курса на французском языке вышло в Париже в 1872 г. По объему и полноте изложения труд Н.В. Майевского превосходил все ранее опубликованные работы такого рода. На протяжении более четверти века он являлся основным руководством для артиллеристов всех армий и принес автору всемирную известность и славу, выдвинув его на положение «первого баллистика в Европе»[93]
.17 октября 1870 г. Ученый совет Московского университета единогласно присудил генерал-майору Н.В. Майевскому ученую степень доктора прикладной математики, а в 1873 г. он был удостоен премии имени А.В. Дядина[94]
.Последующие годы Н.В. Майевский руководил Первым отделением Артиллерийского комитета, в задачу которого входили проектирование орудий и снарядов и проведение баллистических стрельб и опытов.
Продолжая изыскания в области внешней баллистики, он формулирует известный «одночленный закон сопротивления воздуха», впоследствии названный законом Майевского[95]
, долгие годы игравший большую роль при расчете траектории снарядов и таблиц стрельбы артиллерии. В 1878 г. Н.В. Майевский был избран членом-корреспондентом Петербургской академии наук.