В середине XVI века немецкий механик Георг Гартман разработал особый артиллерийский прибор, ныне известный как шкала или линейка Гартмана. Это многогранная вытянутая пирамида, которую вкладывали в ствол орудия. И по глубине проникновения ее в канал орудия судили о калибре, нормальном пороховом заряде и весе ядер. Для этого по граням призмы имелись специальные разметочные риски. И на каждой плоской стороне призмы проставлялись цифры. Одна сторона указывала калибр пушки, на другой писали вес заряда пороха, на третьей — массу ядра из чугуна и т.д. В качестве единиц измерения Гартман принял нюренбергский фунт и дюйм.
Эта система была принята в центральной Европе и известна в России еще с 1620-х годов, правда, применялась ли она на практике неизвестно, поскольку все артиллерийские орудия маркировали в гривенках (торговый фунт = 409 гр.). А вот в 1701 году, когда Виниус срочно отливал пушки из церковных колоколов по заданию Петра I, все орудия уже маркируется в фунтах. Вполне вероятно, что как раз в это время неофициально была принята шкала Гартмана, с которой Петр I был хорошо знаком еще со времен Великого посольства (1697 год), когда слушал курс лекций по артиллерии в Бранденбурге.
Документально это подтверждается и присылкой в 1702 году на уральские заводы чертежей 3, 6, 8, 12, 18 и 24-х фунтовых пушек, с пояснением: «ядро и пушка немецкого весу». Как видим, уже с начала Северной войны русская артиллерия базировалась на шкале Гартмана и зачем Брюсу (или Петру I) понадобилось в 1707 году разрабатывать собственную систему с упором на «артиллерийский» фунт, абсолютно непонятно?
По заверению наших историков и военных специалистов (Нилус) это было сделано, с целью ликвидировать разнобой в калибрах, но, как мы только что установили, ничего подобного не было, поскольку уже с 1701 года Россия перешла на немецкую систему, скопировав не только фунты и дюймы, но и конструкцию орудий. Как бы там ни было, но в 1707 году Брюс разработал собственную «российскую» шкалу, в основе которой лежал так называемый «артиллерийский фунт» — чугунное ядро диаметром два английских дюйма и весом 0,491 кг. Российский «артиллерийский фунт» оказался близок к французскому (489 гр.), больше английского (453 гр.) и несколько меньше нюренбергского (510 гр.).
На практике это означало, что французские и английские ядра соответствующего номинала были меньше российских по диаметру и могли использоваться петровской артиллерией, а вот немецкие (нюренбергские) оказались чуть больше и в канал ствола не входили. В то же самое время орудия, изготовленные с использованием системы Гартмана, могли стрелять практически любыми трофейными ядрами, а это серьезное преимущество, которого лишилась российская артиллерия по вине непонятно кого.
Разработанную Брюсом шкалу Петр I официально не утвердил и до 1737 года в русской артиллерии царил хаос, поскольку на производстве использовали два разных масштаба. В итоге часть пушек и снарядов одного номинала не подходила друг к другу. Короче говоря, хотели как лучше, а получилось как всегда. Проблему разнообразия калибров Петру так и не удалось решить, что часто приводило к курьезным ситуациям.
Например, в Новгороде в 1705 году по ведомости находилась 91 пушка и 174 730 снарядов, из которых 100 659 (20 231 бомба и 80 428 ядер) не подходили ни к одному из имевшихся орудий! Кошмар, 58% снарядов вообще непонятно для чего! В том же 1705 году в Пскове числилась 161 пушка и 29 405 ядер, из которых 5 580 не подходили к имевшимся орудиям, а к 7 пушкам вообще не было подходящих ядер. По-русски это называется БАРДАК! Это результат того, как Петр I усиленно готовил Новгород и Псков к обороне после поражения под Нарвой!
Полковые бронзовые 3-х фунтовые пушки, отлитые в 1700 — 1703 годах весили по 19–20 пудов. Понятно, что ни о какой мобильности с такой тяжелой артиллерией говорить не приходится, а поэтому, как вариант, пришлось отливать полковые пушки меньших калибров (1 фунт и 2 фунта). Работы по снижению веса полковых орудий велись постоянно, но дело в том, что сосредоточены они, были исключительно на конструкции пушек. Постоянно что-то уменьшалось, укорачивалось и облегчалось, но никакого ощутимого результата не было, да и быть не могло, так как проблема была не в конструкции, а в качестве материала и литья.
Задачу должны были решать не инженеры — артиллеристы, а инженеры — металлурги, что мы видели на примере Швеции времен Густава Адольфа. К великому сожалению, ни Петр, ни его окружение этого не понимали. В рамках программы реформирования русской артиллерии и усовершенствования её материальной части В. Д. Корчмин предложил в декабре 1705 года новую конструкцию короткой 3-фунтовой полковой пушки на одном лафете с двумя мортирами, якобы для усиления плотности картечного огня.