Поручение, данное Брюсу, было ответственным, без блокировки путей и подходов к Нарве немыслимо было начать ее осаду. Однако отряд Брюса столкнулся с непреодолимыми трудностями, связанными, видимо, с бездорожьем, и прибыл в Новгород с опозданием. Это и вызвало гнев царя. Об этом сообщает Н. Г. Устрялов в «Записке о ругодевском (нарвском) походе»: «28 июля 1700 года посланы из Москвы Яков Брюс, Иван Чамберс, Василий Корчмин до Новгорода, на скоро, и поспели в Новгород в 15 дней, за что гнев воспринял от его величества Яков Брюс и от команды ему отказано. Послан, вместо Брюса, с полками, новгородский воевода Ив. Юр. Трубецкой». В итоге Брюс был отстранен от командования войсками, как об этом сообщает М. Д. Хмыров, «несколько времени находился в опале, а потом, когда оправдания его признаны основательными, возвращен к отправлению прежних должностей». В этот период в Москве в здании Сухаревой башни идет интенсивная работа по открытию математической навигационной школы для подготовки специалистов морского флота и инженеров. Талант Брюса, его организаторские способности были направлены именно на это, тем более что иностранные ученые, создававшие школу, сталкивались с проблемами, связанными с российским менталитетом. Успешно разрешить их мог человек, живший в России, имевший авторитет и находившийся на «короткой ноге» с Петром, вдобавок еще и специалист. (Так, будущий директор навигацкой школы Фарварссон удивлялся, что даже самые простые вопросы, связанные с ее организацией и материальным обеспечением, невозможно решить без вмешательства царя или взятки.) Таким человеком и был Брюс. Поэтому фраза М. Д. Хмырова «возвращен к отправлению прежних должностей» означает не что иное, как продолжение его работ в Москве.
На должности губернатора Новгорода
В мае 1701 года, после открытия школы, Яков Вилимович назначается на должность губернатора Новгорода вместо взятого в плен под Нарвой князя И. Ю. Трубецкого и командует большей частью артиллерии, т. е. частично исполняет обязанности также плененного под Нарвой генерал-фельдцейхмейстера Александра Арчилловича.
Назначение Я. В. Брюса на должность губернатора Новгорода было неслучайным.
После поражения русской армии под Нарвой в ноябре 1700 года Карл XII, уверенный, что русская армия окончательно разгромлена и больше не представляет серьезной опасности для шведов, направляется с армией в Польшу для того, чтобы расправиться с главным противником — Августом II. До 1707 года шведы будут стремиться нанести главный удар по польской армии, Карл XII станет активно заниматься утверждением на польском троне нового короля, а Петр I будет укреплять свою армию, совершенствовать вооружение, готовиться к новым баталиям.
Первое, что делает Петр Алексеевич в начале 1701 года, — издает указ о сборе колокольной меди, согласно которому следовало «четвертую часть колоколов со всего государства, с знатных городов, от церквей и монастырей отбирать и отправлять в Москву на пушечный двор, на литье пушек и мортир». Данный указ был вынужденным шагом после катастрофы русской армии под Нарвой. Это один из главных аргументов оппонентов петровских реформ в нашей стране. Однако здесь надо учитывать, что указ предусматривал переливку только тех колоколов, которые хранились в церквах и монастырях и не были непосредственно задействованы для колокольного звона. К маю 1701 года в Москву было свезено на переплавку церковных колоколов общим весом более 90 тысяч пудов. Из части собранных колоколов было отлито 100 больших и 143 малых пушек, а также 12 мортир и 13 гаубиц. Однако колокольная медь оказалась непригодной для артиллерийских нужд ввиду нехватки олова, требовавшегося для орудийной бронзы, и оставшиеся колокола остались невостребованными. Литье значительной части этих пушек, по всей видимости, осуществлялось на тульском заводе, построенном под руководством голландских специалистов еще в 1632 году.
Кроме того, началось разорение прибалтийских крепостей, которые были опорой для шведского короля. Эту миссию блестяще исполнил Борис Петрович Шереметев. Естественно, следовало ожидать ответных шагов шведского короля, главным из которых должен был стать поход на Москву из прибалтийских территорий. В этих условиях требовалось укрепление русских форпостов и крепостей с целью подготовки их к отражению штурма и сдерживанию многомесячной осады.
Таким образом, на Брюса возлагается большая ответственность — подготовка одного из основных городов-крепостей на пути Карла XII к Москве. Для этого необходимо было не только укреплять крепостные стены. Брюс занимается налаживанием промышленности, строит мельницы. Город для сдерживания многомесячной осады должен был обеспечивать себя боеприпасами, оружием, продовольствием, т. е. несколько месяцев находиться на полном самообеспечении при мощном силовом давлении и массированной бомбардировке города. Отсюда следует, какую активную работу проводит Яков Вилимович Брюс, находясь на должности губернатора Новгорода.
В 1701 году Новгород становится центром сосредоточения сил в войне против Швеции. Именно Новгородскому приказу Петр I велит «на реках Волхове и Луге, для нынешней свейской службы, под всякие полковые припасы и на дачу раненым людям, сделать 600 стругов…». Кроме постройки новых стругов, на этих реках, а также на Ладожском и Онежском озерах, на реке Свири и в Тихвине, было приказано переписать струги всех частных владельцев и приготовить их для участия в военных действиях. От местных жителей и знающих людей собирались подробные сведения о водных и береговых путях от устья Волхова к Орешку и далее по Неве до выхода в море. Поражение под Нарвой ускорило процесс реформирования русской армии, флота и артиллерии, проводятся рекрутские наборы, закладываются судоверфи на Ладоге.
Кроме того, генерал Брюс должен был принимать участие в военных действиях.
Летом 1701 года Б. П. Шереметеву было приказано с полками московского и новгородского поместного ополчения сосредоточиться в районе Пскова, Гдова и Печерского монастыря. Брюс исполнял обязанности «подручного начальника артиллерии». 24 сентября 1701 года из Ладоги он пишет Петру: «Михаило Щепотев привез порох, ядра и бомбы, против приказу; понтоны скоро будут. Я отпущу водою к тем 1500 бомбам, которые посланы сухим путем, и как скоро придут полки П. М. Апраксина, сам пойду». При этом, выполняя главную задачу, Брюс жалуется Петру на недостаток плотников и кузнецов, так необходимых для укрепления Новгорода.
В июле 1702 года из Архангельска Петр пишет в Москву Т. Н. Стрешневу: «…изволь приказать Брюсу, чтоб которое готовлено зимним путем, тоб изготовить водою, и еще 18-ти фунтовых (пушек) что есть, да 12 мортиров, а к ним по 1000 бомб и ядер и пороху, также шерсти и кульков, мотык и лопат, втрое передать зимним».
Исполняя это поручение, Брюс доставлял близлежащую артиллерию к Ладоге, а 25 сентября за недостатком лошадей начал отправлять ее к Нотебургу (впоследствии Шлиссельбургу), куда уже шел сам Петр с 13-тысячной армией под командованием фельдмаршала Шереметева. Здесь, при осаде Нотебурга, Брюс, по утверждению Хмырова, впервые командовал всей артиллерией. Артиллерия Брюса при взятии Нотебурга состояла из девятнадцати пушек полковых фунтовых, двенадцати пушек калибром 12 фунтов и двенадцати мортир, которые были расположены на двух батареях и двух кетелях. В период с 1 по 11 октября по крепости было выпущено более шести тысяч ядер калибром от 18 до 6 фунтов и, более того, 2500 трехпудовых бомб, причем употреблено пороха 4371 пуд.
Старое русское название Нотебурга — Орешек. После взятия крепости Петр I писал в письме к Виниусу: «Правда, что зело жесток сей орех был, однако, слава Богу, счасливо разгрызен. Артиллерия наша зело чудесно дело свое исправила».
После взятия Нотебурга Брюс возвратился в Новгород. Зимой 1702/03 года он дружески сошелся с генерал-фельдмаршалом Б. П. Шереметевым, который стоял с армией на зимних квартирах близ Пскова и Ладоги и часто выезжал к своему новгородскому соседу. Дружба соединила этих сподвижников царя неслучайно. Оба они обладали наибольшими талантами в ряду близких царю людей и были очень порядочными и достойными военными.