Одновременно с ввозом большого количества пороха, а также его основных компонентов из Англии и Голландии предпринимались меры по налаживанию собственного производства серы и селитры{45}. Для изготовления пороха приходилось расходовать много селитры — до 75% по массе. Сырьем для производства KNO3 в те времена служила селитряная земля, содержащая богатые азотом животные и растительные остатки (см. т. 1, глава 7, п. 7.7). Селитряную землю обычно собирали из-под изб, хлевов, во дворах и других местах, где скапливался мусор и навоз. Ее заготавливали в специальных ямах; отсюда и происходит старинное название — «ямчуга». Позднее такие ямы стали называть селитряницами. Технология получения и очистки KNO3 на Руси практически не отличалась от аналогичной процедуры, используемой в странах Западной Европы (см. т. 1, глава 7, п. 7.7).
Производство селитры особенно возросло при Иване Грозном, который ввел «селитряную повинность», предписывавшую населению и монастырям изготавливать селитру и сдавать ее в казну. Но все же отечественные производители не могли обеспечить постоянно возрастающий спрос на этот продукт, поэтому достаточно большое количество селитры ввозили из-за границы. Однако к концу XVI в. русским мастерам удалось значительно увеличить производство этого стратегически важного химиката. Английский дипломат и путешественник Дж. Флетчер, посетивший Московское государство в 1588–1589 гг., указывал, что селитру варили во многих местах: в Угличе, Ярославле, Устюге и других городах. Расширение производства KNO3 позволило полностью снять зависимость Московского государства от привозного сырья.
Другой составной частью дымного пороха (до 12% по массе) — помимо селитры — являлась сера. Кроме того, это вещество входило в состав зажигательных снарядов: ручных гранат, светящихся и огненных ядер, зажигательных фитилей. Сера также являлась составной частью многих лекарств и «окуривательных порошков», используемых в те времена для дезинфекции. По всей видимости, в XV–XVI вв. серу добывали на Руси в очень ограниченном количестве. Поэтому в XVI в. союзу немецких торговых городов — Ганзе — было выдано разрешение на экспорт серы в Великий Новгород. В 1514 г. в «договорной перемирной грамоте», подписанной новгородскими наместниками и 70-ю немецкими купеческими городами, германским негоциантам разрешалось торговать серой на русских землях{46}.
В XV–XVI вв. в Москве производство пороха осуществлялось в специальных мастерских — «пушечных избах». В Москве был хорошо известен Алевизорский «двор», где порох производили только русские мастера. В XVII в. образцы составов порохов хранились в архиве Пушкарского приказа{47}.
В «пушечных избах» калийную селитру очищали многократной перекристаллизацией и смешивали с серой и древесным углем в оптимальных соотношениях. Помимо пороха в этих мастерских создавали и более сложные зажигательные смеси. В этом случае к пороху добавляли разнообразные горючие вещества, например, смолу, льняное масло и нефть. Для придания особого шума и эффективности к пороху добавляли сульфид сурьмы (III){48}.
Сохранились сведения о неоднократных пожарах, связанных со взрывами пороха. Помимо Москвы, запасы пороха, а вероятно и мастерские по его изготовлению, находились в других городах. Известно, что по велению Ивана Грозного «пушечное зелье» производили в Великом Новгороде и Старой Руссе. Постоянно возраставшая потребность в порохе способствовала созданию специальных устройств по его измельчению (толчейных станов), сначала ручных, а затем приводимых в движение силой лошадей или водяным двигателем. В результате ряда усовершенствований появились специальные «пороховые мельницы»{49}.
К середине XVII столетия русские оружейники и пороховщики достигли такого мастерства, что в ряде направлений военной химии превзошли западноевропейских конкурентов. Иностранные дипломаты, с особым интересом следившие за развитием оборонного потенциала Московского государства, сообщали в своих донесениях о поразивших их количестве и качестве русской артиллерии{50}. В 1673 г. в присутствии иностранцев проводили стрельбы русскими гранатами. Находившийся на учениях датский дипломат не смог удержаться от вопроса: «…большия де гранаты кто делал?». Изумленному качеством русского оружия иностранцу сообщили, что «прежде сего делали такие гранаты немцы, а к нынешней стрельбе гранаты делали русские люди, и служат те гранаты лутче у русских людей, нежели у иноземцев»{51}.