Следующим летом Бутаков усложнил обучение, занявшись маневрированием при таранных ударах, что явилось следствием известий о действиях «Мерримака» и «Монитора» в ходе Гражданской войны в США. В приказе от 30 мая 1862 года он писал: «Настало время железных флотилий... Теперь... вопрос о деревянных судах решен в самых тупых и непредусмотрительных головах тех стран, у которых мы, по нашим обстоятельствам, должны перенимать систему оружия. Итак, — броня, башни и тараны!»1479 1480
В статье «Несколько соображений относительно пароходов-таранов», опубликованной «Морским сборником», Бутаков высказывал идею «удвоенных таранов» и маневров для таранных ударов. Рассматривая проект переоборудования деревянного фрегата «Севастополь» в броненосный, контр-адмирал рекомендовал использовать деньги на сооружение нового корабля и орудия устанавливать не по бортам, а в башнях1481.
За кампанию 1862 года моряки научились решительно ходить и действовать в шхерах без лоцманов, уверенно осуществляли эволюции. В итоговом приказе Бутаков заявлял, что ему «флотилия доставила в кампанию 1862 года полное удовлетворение, доказав на деле положительными фактами правильность теории пароходных построений и действий таранами, а также то, как легко применять ее к делу, когда понятны основания этой теории»1482.
По окончании кампании Бутаков предложил рассмотреть проекты кованой пушки и орудийного станка отечественных конструкторов, в сентябре участвовал в успешных испытаниях шестовой мины, а затем был командирован для изучения опыта других флотов в Англию1. В командировке контр-адмирал ознакомился с современными башнями, артиллерийскими орудиями. В начале 1863 года он вернулся и был назначен военно-морским атташе в Англию и Францию. Моряк способствовал отправке из Англии броненосной батареи «Первенец», посылал информацию о французской разборной канонерке, о подводной лодке и предложил в качестве средства борьбы с ней сети. Он пришел к мысли использовать электрические фонари в качестве боевых прожекторов и со временем использовал эту идею1483 1484.
Не прекращая работу над теоретическими вопросами, Бутаков завершил изданный в 1863 году капитальный труд «Новые основания пароходной тактики», в котором суммировал свои размышления и расчеты, проверенные в кампаниях предшествующих лет. Автор писал: «...приняв известный круг за общий по величине своей всем судам эскадры и прямые курсы за касательные к частям этих кругов, легко составлять правильные пароходные эволюции с подробным указанием каждому исполнителю, в чем должна при известном маневре или эволюции состоять его роль, делающаяся через то легко исполнимою при самых сложных передвижениях...»1485 Бутаков поставил себе задачу «...иметь возможность вращать в наименьшем пространстве линию эскадры нашей, в каком бы строе она ни находилась»1486. Он разбирал приложение своей теории к строям кильватера, фронта, пеленга, составил правила поворотов, необходимых при маневрировании в сражении, предлагал обходиться в бою минимумом строев и рассматривал формы перехода от одного строя к другому, способы маневрирования с целью изменять интервалы между судами и маневры в сложных строях. Отдельную главу Бутаков посвятил математически обоснованной таранной тактике1487.
Эту работу высоко оценили в России и за рубежом. Академия наук присудила Г.И. Бутакову полную Демидовскую премию. Вскоре «Новые основания пароходной тактики» перевели на французский, английский и испанский языки1488.
Роль скорости и совместного маневрирования на практике была продемонстрирована после смерти Г.И. Бутакова, в сражении при Ялу (1894), когда маневренная эскадра быстроходных японских крейсеров оказалась сильнее тихоходных китайских броненосцев.
28 октября 1866 года Г. И. Бутакова произвели в вице-адмиралы. При открытии Всемирной Парижской выставки 1867 года его избрали президентом экспертной комиссии морского отдела. А 6 февраля 1867 года вице-адмирала назначили начальником первой в России эскадры броненосных судов1. В эскадру входили три броненосные батареи, броненосный фрегат «Петропавловск», броненосная двухбашенная лодка «Смерч», десять броненосных однобашенных лодок, построенные в 1865 —1866 годах. Чтобы за кампанию сделать эскадру из разнотипных кораблей боеспособной, Бутаков применил новую систему боевой подготовки. В отличие от парусного флота для технически сложных кораблей предстояло до начала кампании готовить экипажи на берегу, затем на стоянке, после чего следовала одиночная подготовка корабля на рейде и в море; далее можно было начинать эскадренные учения. К концу июня, закончив подготовку одиночных кораблей, эскадра собралась на Транзундском рейде для совместных учений. Вновь флагман широко использовал соревновательность между моряками, поощряя лучших1489 1490.
Готовя моряков к боевой службе, Г.И. Бутаков учил их действовать под выстрелами и ядрами, воспитывал смелость, настойчивость, хладнокровие и умение управлять своими кораблями, однако предупреждал от самонадеянности: «В наше время войны будут внезапны, энергичны и недолговременны, а сражения необычайно кратки. Поэтому готовиться необходимо всегда, постоянно, неотлагательно, немедленно; готовиться к тому получасу, для которого мы, можно сказать, существуем и в который нам придется показать, что Россия содержит флот не без пользы»1491. Флагман предвидел то, что произошло значительно позднее, в первых сражениях Японо-китайской, Испано-американской и Русско-японской войн.
Добиваясь боеспособности кораблей, Бутаков в приказе от 4 августа 1867 года писал: «...Попадать в щит, когда в вас никто не стреляет — одно дело; попадать же в неприятеля под его ядрами — другое... Не особенно скоро убеждается человек, что кругом его огромное пространство, где ядру пролететь мимо, и что поэтому не следует на него вовсе обращать внимания. Чтобы команды наши заблаговременно приучились слышать свист ядер, предлагаю посылать по очереди на один час по гребному судну с офицером на каждый из двух буйков, поставленных по обе стороны ближайшего к эскадре гцита, в некотором расстоянии от него... Сколько времени мне позволит, я буду сам навещать эти буйки, что советую и гг. командирам»1.
Уже через несколько дней моряки привыкли к свисту снарядов, и Бутаков писал в приказе: «Я убедился сегодня, что для будущих паровых шлюпок флота нашего не встретится недостатка в охотниках подсунуть мину под неприятельский корабль»1492 1493.
К концу кампании разнородные броненосные корабли научились удерживаться в строю. Среди моряков распространялся дух любви к делу и соревновательности. Летом 1868 года флагман усложнил подготовку. Две канонерские лодки переоборудовали в суда для таранных учений. Исходя из требований боя, Бутаков считал необходимым учить соответственно артиллеристов. В приказе он писал: «Будем же гоняться не за тем, чтобы в отчетных ведомостях о пальбе у нас стояли высокие проценты попавших ядер, а употребим все усилия, чтобы пальба подходила возможно более к тем условиям, которые предстоят в действительном бою, т. е. будем стрелять с неопределенных заранее дистанций и в движущиеся предметы»1494.
Артиллеристы успешно стреляли с ходу по неподвижным треугольным щитам, учились попадать в щиты движущиеся. Когда в 1870 году на вооружение поступили нарезные орудия, Бутаков ввел стрельбу на качке1495. Моряков учили плавать. Флагман на переходах между портами проводил эволюции эскадры, действуя как в военном крейсерстве. Комиссия под командованием адмирала Е.В. Путятина высоко оценила двухлетнюю его деятельность по подготовке эскадры: «Начальник броненосной эскадры вице-адмирал Бутаков 1 глубоко понял назначение и будущую роль вверенных ему судов и не упустил с расчетом и необыкновенным умением воспользоваться всеми находящимися в его руках средствами и каждой минутой времени для приведения как судов броненосной эскадры, так и команд на них находящихся, к возможному совершенству»1496.