Последние опыты и новые идеи
Несмотря на признание за черноморскими броненосцами лишь «оборонительной силы», руководители флота обстоятельно готовили поповки к боям. Легкие штурманские рубки на обоих, как мешавшие стрельбе, сняли еще в первой половине 1877 г.; тогда же на кормовом мостике «Новгорода» установили две 87-мм пушки. Еще два скорострельных орудия решили поставить на крыльях бортовых мостиков второй поповки. В октябре провели боевые стрельбы в щит на дистанции 700 м, имитируя поражение забронированных бортов неприятельских кораблей. «Новгород» добился 5 прямых попаданий из 8 выстрелов, «Вице-адмирал Попов» – 8 из 11. С осени в командование последнего броненосца вступил капитан 2 ранга К. Р. Бистром, а его место на «Новгороде» занял капитан 2 ранга А. О. Балк. Оба командовали поповками до 1884 г.
Зима 1877-1878 гг. прошла в непрерывных ремонтных работах: команды перебирали машины, одесские и николаевские мастеровые стелили палубы на крыши надстроек, обшивали деревом внутренние помещения. На «Новгороде» вновь установили вентиляторные машины, на «Вице-адмирале Попове» решили поставить снятые с «Петра Великого».
К этому времени в Николаеве закончили сборку нового плавучего одностенного дока подъемной силой в 3600 т. Это оригинальное сооружение конструкции инженера Стандфилда, годное для подъема как обычных, так и круглых судов, построили в Англии в 1876 г. Более года ушло на доставку его частей, механизмов, а также станков и оборудования для окончательной сборки дока в Николаевское адмиралтейство. Руководил работами автор проекта, а наблюдал за их ходом и в Англии и в России самый инициативный из помощников Попова, капитан Э. Е. Гуляев. Общая стоимость сооружения, с внесенными тем же Гуляевым усовершенствованиями, составила около 1 млн руб.
19 февраля 1878 г. состоялось подписание Сан-Стефанского мирного договора, но, из-за натянутых международных отношений, корабли продолжали оставаться в боевой готовности. Летом они под флагом Н. М. Чихачева совершили удачное практическое плавание на Дунай в Сулин; скорость на переходе составляла 5,5-6 узлов. Несмотря на опасения и просочившиеся в газеты слухи поповки уверенно маневрировали на реке при сильном течении.
«Вице-адмирал Попов» 
После очистки корпусов в новом доке планировалось перевести корабли в Севастополь и закончить кампанию. С «Новгородом» так и получилось, а «Вице-адмирал Попов» продолжал находиться в строю до января 1879 г. На него наконец начали устанавливать новые станки и платформы. Все части их к началу 1878 г. доставили в Одессу и приготовили к монтажу прямо на набережной Карантинной гавани. Подготовительные работы на броненосце велись более полугола. В ноябре поповка с новыми станками вышла на испытания. По рапорту командира артиллерийская система действовала удовлетворительно, «станки опускались и поднимались плавно». К. Р. Бистром считал, что при всегда спокойной качке прекращение стрельбы возможно только из-за заливания башни. Так, при встречном 7-балльном ветре «чрез клюзы, передние вентиляторы, барбетные порты по башню судно принимало много воды… штурвал вырывало из рук и судно не слушалось руля, пришлось править машинами, а руль закрепить…» (рулевой привод на поповках был ручной, на ходу, в обычной обстановке со штурвалом управлялось два-три рулевых). Несмотря на зимние непогоды, «Вице-адмирал Попов» в декабре совершил еще одно плавание из Севастополя для испытания станков, на этот раз с адмиралом А. А. Поповым, его помощниками Э. Е. Гуляевым и Л. А. Рассказовым, а также представителем фирмы Армстронга. Станки действовали прекрасно и при сильном волнении, правда они при этом не могли поворачиваться, так как соответствующий механизм еще не устанавливался. Средняя скорость на переходах составляла 6 узлов, а максимальная – до 7,5 по лагу. На зыби ход снижался до 3,5 уз., так как оголялись винты, но качка оставалсь плавной.
В январе 1879 года «Вице-адмирал Попов» вновь вышел в море с полностью собранной артиллерийской системой и успешно произвел 33 выстрела из обоих орудий. Снижающиеся станки поворачивались легко и плавно, ни платформа ни барбет повреждений не имели. Средний промежуток между выстрелами составлял 7 минут, на заряжение каждого орудия уходило 14 минут. Главной потерей времени командир корабля признавал ручное банение, считая, что при механизации этого процесса скорость заряжания увеличится в 3 раза. Орудия могли действовать на дистанциях от 2 до 30 кб.
Всю первую половину года броненосец усиленно приводили в порядок, подготавливая к генеральным испытаниям. Вместо защитной окраски надводный борт, верхнюю палубу, стены надстроек и трубы покрыли белилами. Вновь ремонтировали машины, так как управляющий Морским министерством С. С. Лесовский дал указание производить испытания их «до тех пор, пока механизм не разовьет индикаторную силу, указанную в контракте. ..»
Тактико-технические элементы поповок на 1884 год
| «Новгород» | «Вице-адмирал Попов» | |
| Диаметр корабля, м | 30,78 | 36,57* |
| Диаметр дна, м | 23,16 | 29,26 |
| Осадка при полном водоизмещении: | ||
| носом, м | 4,11 | 4.11 |
| кормой, м | 4,09 | 4,49** |
| Высота надводного борта на миделе, м | 0,46 | 0,46 |
| Диаметр барбета: | ||
| наружный, м | 9,14 | 10,36 |
| внутренний. | 8,23 | 8,84 |
| Высота барбета | 2,90 | 3,35 |
| Полное водоизмещение, т | 2491 | 3600 |
| Число паровых машин | 4*** | 6**** |
| Суммарная мощность, л. с. | 2000*** | 3066**** |
| Число винтов | 4*** | 4**** |
| Количество котлов | 8 | 12 |
| Скорость хода: | ||
| наибольшая, уз. | 6*** | 8,5 |
| экономическая, уз. | 5 | 6,5 |
| Запас угля в ямах, т | 200 | 250 |
| Дальность плавания полным ходом, мили | 480 | 540 |
| Вооружение: число орудий — калибр, мм | 2—280 | 2—305 |
| Бронирование: | ||
| борт, мм | 178-229 | 178-406 |
| борт с учетом подкладки, мм | 229-280 | 229 —457 |
| барбет, мм | 229 | 406 |
| барбет с учетом подкладки, мм | 280 | 457 |
| палуба, мм | 70 | 70 |
| Экипаж, офицеров/матросов, чел. | 15/136 | 19/187 |
| Стоимость корабля, млн руб. | 2,83 | 3,26 |
* Фактические размерения по данным строителя: длина 38,66 м, ширина – 35,86 м
** Со средними винтами -5,79 м
*** При постройке 6 паровых машин суммарной мощностью 3360 л. с., 6 винтов, наибольшая скорость 7 уз. 1873-1876 гг.
**** При постройке 8 паровых машин суммарной мощностью 4480 л. с., 6 винтов
Летом и осенью поповку демонстрировали во всей красе и С. С. Лесовскому и генерал-адмиралу. Удивительно, но управляющий остался «необыкновенно доволен мореходными качествами…: не принимает волны (!?) и в то же время имеет необыкновенно малые размахи качки…». По приложенной к рапорту С. С. Лесовского великому князю таблице размахи качки при различных направлениях волны и ветра, скорость которого на испытаниях доходила до 7 баллов, на ходу в 5,5-6,5 уз. не превышали 6-7,5°, а число их – тринадцати. При скоростях до 7,5 уз. и противном ветре размахи качки составляли примерно те же величины, а при малых скоростях и на якоре качка не превышала 4,5°.
Устойчивость поповки на волнении, обнаруженная еще при первых выходах «Новгорода», и относительная мореходность вновь породили у А. А. Попова надежды на использование поповок для действий в море. Фактически он начал отрабатывать на обоих кораблях идею создания круглого мореходного броненосца. Именно этим объясняются и реконструкции на палубе «Новгорода» и возросший объем надстроек «Вице-адмирала Попова», повышение мощности его силовой установки, заглубление винтов, многочисленные, порой рискованные, походы открытым морем.
Для увеличения радиуса плавания всерьез отрабатывалась возможность установки вспомогательного парусного вооружения! С этой целью в 1874-1875 гг. под наблюдением лейтенанта С. О. Макарова было построено три круглых деревянных парусных шлюпки. Первые две представляли собой шверботы, вооруженные тендерами и имеющие выдвижные кили. Диаметр их составлял 4,6 м, строились они в Севастополе и Царском Селе. Третья, строившаяся на Новом Адмиралтействе, была подобна двум первым, но имела диаметр 6 м. Ее многократно испытывали на Царскосельском озере. «Поповочка», как ее назвали, уверенно ходила под парусами, хорошо управлялась и удачно лавировала на ветру…
Для определения возможности достижения поповками скорости не менее 12-14 узлов, модели круглых судов, впервые в российском судостроении, подверглись в 1875-1876 гг. испытаниям в опытовом бассейне Вильяма Фруда, единственном тогда в мире полигоне-лаборатории для буксировочных испытаний моделей. Научные выводы подтвердили черноморские натурные испытания: во-первых, Фруд доказал, что при скоростях свыше 9 узлов поповка начнет зарываться в воду, а, во-вторых, для достижения скоростей порядка 14 узлов потребуется пятикратное увеличение мощности силовой установки корабля! По результатам опытов английский исследователь построил «диаграмму орудий и брони, которую могут носить суда при ходе 12-14 узлов», наглядно продемонстрировав очевидное – необходимость отойти от формы круга: в первом приближении испытываемые модели (доски) наращивались остроконечными наделками. При такой, эллипсообразной, форме уже можно было предполагать достигнуть требуемых скоростей, при одновременном уменьшении осадки. Воодушевленный А. А. Попов в 1877 г. составил проект эллиптического броненосца. Судя по сохранившимся указаниям генерал адмирала о требованиях «для будущих броненосцев»,-очередная поповка должна была нести 610-мм броню и 4 80-тонных 406-мм орудия; скорость ее, при осадке 6,1-6,7 м, определялась в 12 уз. Через год случай предоставил возможность изобретателю применить свою новую идею.
