Скоро в осадном парке стал ощущаться недостаток снарядов и пороха. К зимней кампании русские войска были совершенно не подготовлены. А турки получали беспрепятственно подкрепления и боеприпасы морем.
Эти соображения заставили Петра решиться на снятие осады. В первых числах октября русская армия отошла от Азова, оставив около крепости небольшие наблюдательные отряды.
Неудача задуманной боевой операции не смутила Петра. Он уходил из-под Азова с тем, чтобы вернуться сюда более подготовленным к борьбе с таким серьезным противником, каким были турки. Ему стало ясно, что для обеспечения нового похода на Азов необходимо создать морской флот, который отрезал бы турок от моря. Для руководства работами следовало пригласить иностранных инженеров, опытных в ведении крепостной войны. Наконец, в артиллерии осадного парка надо было увеличить число пушек и взять с собой большее количество пороха и снарядов.
Вернувшись в Москву, Петр отдал распоряжение о подготовке ко второму походу на Азов. Больше всего времени и труда отняла постройка флота. К этой работе были привлечены десятки тысяч людей. Только на верфях Воронежа и ряда придонских городов работало 26 тысяч человек.
2 апреля спустили на воду первое судно — галеру «Принципиум». Всего же построено было и подготовлено к походу 23 галеры, 2 корабля и 4 вспомогательных судна. Петр стал капитаном галеры «Принципиум», и с ним на это судно была назначена большая часть бомбардиров. Судовая артиллерия состояла из 120 пушек и нескольких мортир. В составе артиллерии осадной армии насчитывалось 83 пушки и 51 мортира, что вместе с морскими составило около 260 орудий.
В мае 1696 г. войска и флот подошли к Азову. 7 июня в приказе по осадной армии говорилось: «Чинить над турским городом Азовом всякий промысл днем и ночью, вести шанцы, в шанцах делать раскаты, а на раскатах ставить большие пушки, голланки, можжеры и полковые пищали».
16 июня началась бомбардировка крепости. Первый выстрел был сделан Петром; с этого момента стрельба не умолкала ни на один день, но все же долго так и не удавалось пробить бреши в крепостной стене.
Только с прибытием иностранных инженеров стрельба брештовых батарей пошла успешнее. К середине июля русские разрушили всю выступавшую вперед часть стены. Непрерывная стрельба бомбами по крепости вызвала и в городе разрушения и пожары. Русский флот, спустившийся к Азовскому морю, отрезал турок от моря.
Положение крепости с каждым днем ухудшалось. В городе начали распространяться эпидемические заболевания. И, несмотря на это, турки снова отбили штурм, произведенный русскими 17 июля.
Но, подавленные ужасами непрерывной бомбардировки, турки вступили в переговоры о сдаче крепости, 19 июля Азов сдался.
«По взятии сей славный крепости учинен был от армии, которая выведена была в строй, также и от флота, тройной залп».
Русским достались в числе трофеев 92 пушки и 4 мортиры. Петр торжественно отпраздновал свою первую победу.
Хотя действия артиллерии во втором Азовском походе увенчались успехом, но Петру было ясно, что этому в значительной мере помогли прибывшие под Азов иностранные специалисты.
Отсюда Петр пришел к выводу: надо продолжать учиться военному делу, учиться у иностранцев; для этого следует послать за границу способных и надежных русских людей, чтобы они изучили там различные отрасли военного дела, в том числе и артиллерию.
Вместе с тем Петр решил отправить за границу «великое посольство» для заключения союза с европейскими государствами против Турции. Этому посольству Петр поручил в числе прочих дел разместить заказ на изготовление артиллерийских орудий, пригласить на русскую службу артиллерийских мастеров и закупить ряд необходимых военных материалов.
В состав посольства Петр включил, помимо дипломатов, себя и отобранных им бомбардиров — специально «для классического обучения бомбардирству».
Весной 1697 г. посольство отправилось в путь. Первую длительную остановку сделали в Кёнигсберге. Здесь Петр познакомился с военным инженером прусской службы Штернфельдом, который согласился руководить занятиями группы бомбардиров на местном полигоне. Так русские бомбардиры, а с ними и Петр, знакомые до того лишь поверхностно с артиллерийским делом, принялись впервые за основательное изучение артиллерийской науки под руководством опытного и сведущего артиллериста-инженера.
В первую голову бомбардиры получили сведения об артиллерийских калибрах и артиллерийской шкале. Это была, так сказать, артиллерийская азбука, с которой в те времена начинали изучение артиллерии. Русские бомбардиры узнали, что при изготовлении артиллерийских орудий им нужно придавать не произвольные, а совершенно определенные размеры — в строгом соответствии с основным размером, который называется калибром орудия. За калибр тогда принимали вес ядра, которым стреляло орудие, и выражали его в фунтах. Так, о пушке, стрелявшей 12-фунтовым ядром, говорили, что она имеет калибр 12 фунтов, и называли ее 12-фунтовой пушкой.
Пушки стреляли чугунными ядрами, а мортиры — каменными ядрами и бомбами. Поэтому различали калибр орудия по чугунному и каменному весу. Так, прусская 7-фунтовая пушка имела калибр 7 фунтов по чугунному весу и диаметр ее канала был около 112-ти миллиметров, тогда как 7-фунтовая мортира имела калибр 7 фунтов по каменному весу и диаметр ее канала равнялся около 180-ти миллиметров.
Все остальные данные орудия — длина ствола, длина канала, толщина стенок, вес ствола, вес лафета, вес заряда пороха — выражались в калибрах. Если говорили: длина канала 7-фунтовой пушки равна 20 калибрам, то это означало, что канал имел длину, равную 20 диаметрам 7-фунтового чугунного ядра.
Так как в артиллерии применялось несколько калибров, то для быстрого нахождения диаметра ядра по заданному его весу и, наоборот, для определения веса по данному диаметру применяли специальную линейку, снабженную делениями. Каждый артиллерист должен был уметь пользоваться этой шкалой.
Усвоив эту артиллерийскую азбуку, бомбардиры перешли к изучению основных отделов курса артиллерии.
Все, чему обучались здесь бомбардиры, было для них ново и интересно.
В начале 1698 г., после четырехмесячного пребывания в Кёнигсберге, Петр прервал свои занятия по артиллерии, так как ему предстояла поездка в Голландию для изучения кораблестроения. Перед отъездом Петр получил от своего руководителя аттестат, в котором было сказано, что следует «господина Петра Михайлова признавать и почитать за совершенного, в метании бомбов, осторожного и искусного огнестрельного художника».
Взяв с собой в Голландию Брюса и Александра Имеретинского, Петр оставил в Кёнигсберге для дальнейшего совершенствования в артиллерийском деле группу из шести бомбардиров. Впоследствии эта группа была переведена в Берлин, где к ней присоединилось еще несколько бомбардиров во главе с Меншиковым.
Петр недолго оставался в Голландии. Неудовлетворенный приобретенными там знаниями в области кораблестроения, он с Брюсом выехал в Англию. Сам Петр занялся практикой кораблестроения, а для Брюса выхлопотал право посещать знаменитый Вулвичский арсенал, близ Лондона. Здесь Брюс основательно ознакомился с тем, как изготовляют в Англии артиллерийские орудия, лафеты и снаряды.
Летом того же года Петр переехал в Вену по дипломатическим делам и уже собрался было ехать дальше в Венецию, как вдруг получил тревожное известие из России о бунте стрельцов; это известие вынудило его спешно вернуться в Москву.
На обратном пути Петр встретился с польским королем Августом, который убедил его примкнуть к союзу Польши и Дании против Швеции.
Война с Швецией сулила в случае успеха возвращение России некогда ей принадлежавших ижорских земель и выход к Балтийскому морю.
Петр прекрасно знал, что Швеция — очень сильный противник: она имела лучшую в Европе армию, во главе которой стоял талантливый полководец шведский король Карл XII. Однако Петра не пугали трудности предстоявшей борьбы, благополучный исход которой открывал широкие перспективы для развитии России.