Первым распоряжением генерал-фельдцейхмейстеру Брюсу Петр 17 ноября 1704 года приказывает прибавить в Нарву и Петербург по семи тысяч 3-пудовых и по семи тысяч 9-пудовых бомб, да по 400 выстрелов пороха и умножить личный состав артиллерии до 600 человек, из них 200 человек в поле. 23 марта 1705 года Брюс писал из Москвы Петру в Воронеж: «…заготовил пороху на 50 000 чел. По 300 выстрелов на каждого, ни коим образом не возможно, потому что выйдет более 23 000 пуд, а у нас всего пушечнаго только 1500 пуд. Постараюсь изготовить, хотя по 100 выстрелов. Большее горе — мало денег».

Затем он выезжает в Смоленск для снаряжения и отправки армии в Полоцк, куда на защиту от шведов союзника Петра польского короля Августа II шла русская армия численностью в 40 тысяч пехоты и 20 тысяч конницы.

М. Д. Хмыров приводит информацию о донесении от 15 июля 1705 года цесарского резидента Тийера, жившего тогда в Москве. В этом сообщении, как выражается Хмыров, резидент баснословит, что при армии, выдвинутой в Полоцк, было до трех тысяч орудий. Цифра явно завышена, но само это обстоятельство говорит о том, какой грозной силой стала артиллерия Я. В. Брюса к 1705 году.

Вот он разобрал часы и начал мудрить. Дня три проработал — ничего не выходит. Приходят министры:

— Сделал, спрашивают, солдата?

А немец сердится:

— Я, говорит, не волшебник, чтобы в такой короткий срок солдата сделать.

Ну, министры говорят:

— Ладно, делай, не станем мешать, — и пошли…

А немцу не везет: никак не может потрафить в точку. Не спорится дело… Начал по-своему механизм переделывать. А толку нет. Кушанье каждый день хорошее: курятина, поросятина, индюшатина, разные там супы да макароны. Ну, и вина вдоволь. Вот прошел месяц, идет сама Екатерина.

— Ну что, сделал? — спрашивает.

Тут немец и признался:

— Никак, говорит, не могу поставить на точку зрения.

Вот Екатерина видит, что зря была ее затея, и говорит:

— Не надо делать солдата, собери часы, как они были.

— Это можно, — говорит немец.

А какое там «можно»! Три недели собирал, и ничего не вышло. А потому и не вышло, что он брюсовские пружины изломал, винты изломал, колеса искалечил, маятник тоже испортил. А которые сам сделал пружины — они не годятся, ломаются. Видят министры: не выходит у немца дело. Докладывают царице.

— В шею, говорит, немца, а найдите такого, который мог бы собрать часы.

Вот взяли немца за рукав, вывели за ворота, да и дали по шее. Он и полетел торчмя головой. После того многие мастера приходили. Посмотрят, понюхают и отворотят морду, не по зубам кушанье. Но все же отыскался один такой русский разудалый молодец — у хозяина в подмастерьях служил. И взял он на себя такую отвагу, чтобы часы в полный порядок привести.

— Все, говорит, в лучшем виде исполню, только чтобы мне награда царская была и чтобы харчи хорошие.

Министры и рады:

— Все будет, и награду деньгами дадим, и золотую медаль, только собери часы. А насчет харча, говорят, не беспокойся.

Вот и принялся тот мастер работать. И стучит, и гремит, и пилит, и молоточком постукивает, и припаивает, и меха у него горят — жар раздувают… И на весь дворец напустил дыму, копоти этой. Вот приходят министры. Видят — суетится человек, работа так и кипит у него.

— Вот, говорят меж собой, мастер так мастер, не сравнять с немцем.

— Ну, как? — спрашивают. — Подвигается?

А тот и говорит:

— У нас подвинется. Мы, говорит, знаем дело. Тут, говорит, разве такая пружина нужна? А колесо? Нешто это колесо? Это лабуда, а не колесо.

А министры одобряют его:

— Это, говорят меж собой, настоящий спец.

Тут сейчас один министр побежал, припер ему бутылку вина:

— Пей, говорит, на доброе здоровье!

Ну, тому это и на руку — высосал всю бутылку. В башке зашумело, он и давай свою специальность оказывать: чего немец не успел изломать, так он докончил… А министры бегут к царице:

— Так и так, докладывают, очень хорошего мастера мы отыскали: работа так и кипит. Часы скоро готовы будут.

Царица и рада.

— Ну и слава Богу, — говорит.

А этот «хороший мастер» стучал, стучал молотком, видит: дело не подвигается вперед, и не знает, что тут делать, как тут быть, как тут горю подсобить. По его расчетам, дело пустяковое, а примется собирать часы — ничего не выходит. И сам он за этой работой обалдел и стоит истукан-истуканом, на эти винты, гайки да колеса смотрит, бельмы свои вытаращил…

Фактически после взятия Нотебурга в 1702 году в России начинает свой победный путь новая русская артиллерия, кардинально преобразованная, а лучше сказать, созданная Я. В. Брюсом.

К тому времени артиллерийское дело в передовых странах Европы, особенно в Швеции, достигло очень высокого уровня. В конце XVII века было покончено с цеховой организацией артиллерии, началось промышленное производство на мануфактурах орудий и ядер. Артиллерия, окончательно введенная в состав армии, признавалась особым родом войск, и для нее открывались широкие возможности развития. Были унифицированы калибры артиллерийских орудий, значительно снижен их вес, улучшена конструкция лафетов. Благодаря этому значительно повысилась подвижность артиллерии. Тогда же получили распространение зарядные пороховые рубки, картузы, картечи. Произошло разделение артиллерии на тяжелую и легкую, чем были заложены основы тактики полевой артиллерии. Начали формироваться научные основы развития артиллерийского дела. Все это повысило в значительной мере очевидную мощь этого рода войск.

Россия же в этом направлении значительно отставала.

Русская артиллерия — «пушечный наряд» — комплектовалась личным составом аналогично стрелецким полкам: за свою службу пушкари получали денежное и хлебное жалованье или земельный надел. Служба пушкарей была наследственной. Подобно стрельцам, пушкари в свободное от службы время занимались торговлей и ремеслами. В военное время для обслуживания пушечного наряда привлекались дополнительно ратные люди, набранные от тяглового населения. Вся русская артиллерия подразделялась на «городовой наряд» (осадные и крепостные орудия) и «полковой наряд» (легкая и тяжелая полевая артиллерия). В составе полевой артиллерии выделяли «полковую», то есть приданную пехотным, стрелецким и солдатским полкам.

После разработки в 1621 году Устава ратных, пушечных и других дел, касающихся до воинской науки А. М. Радышевского началось усовершенствование старой русской артиллерии русскими мастерами. В XVII веке последними практически были решены проблемы создания нарезных и казнозарядных артиллерийских орудий. На русских мануфактурах в 1690-е годы проводятся попытки заменить и одновременно привести в единую систему их типы и калибры. И все же русская артиллерия в целом представляла собой разнотипную и разнокалиберную массу. Орудия были тяжелыми и вследствие этого малоподвижными. Дальность стрельбы и скорострельность русских орудий были незначительны. В войсках находилось большое количество орудий явно устаревших конструкций, некоторые из них были созданы еще в XVI веке.

Необходимость создания новой мощной артиллерии русский царь прекрасно осознавал. Брюсу в этом отводилась первостепенная роль. Обширные теоретические знания, особенно в области математики, пристальное знакомство с материальной частью артиллерии в Вулвическом арсенале в Англии в 1698 году, а также длительный боевой опыт позволили Я. В. Брюсу осуществить глубокие преобразования в области артиллерии.

Одной из важнейших проблем, стоявших перед воюющей со шведами Россией, была проблема обеспечения русской армии единообразным и надежным оружием. Для решения этой задачи Брюс разработал единую систему измерения всех частей артиллерийских орудий, в основу которой был положен калибр орудия. Им же были разработаны и введены в практику русская артиллерийская шкала и артиллерийский вес. Шкала представляла собой металлическую линейку, на которой были нарезаны диаметры каменных и чугунных ядер, соответствовавшие определенным линейным калибрам. Этот инструмент служил основной мерой не только при проектировании, но и при проверке готовых орудий и снарядов. Кроме металлической линейки в качестве проверочных инструментов применялись кружала и циркули. Одновременно Я. В. Брюс ввел понятие об артиллерийском весе, при помощи которого определялись калибры орудий и снарядов. За единицу измерения был принят вес чугунного ядра диаметром в два английских дюйма (5,08 сантиметра), вес составлял 1,2 торгового русского фунта. Этот вес получил наименование артиллерийского фунта, а ядро названо однофунтовым. Для разрывных полых снарядов был принят торговый вес.