По мере улучшения качества корабельной брони действительность стрельбы орудий образца 1877 года стала недостаточной, но возможности «призматического» пороха были исчерпаны. Чтобы увеличить бронебойную способность орудий, необходимо было увеличивать начальную скорость полета снарядов. Самый простой выход: удлинить ствол. Но, характеристики пороха накладывали определенные ограничения на внутреннюю баллистику снаряда.
с 1880 года в русской артиллерии стали применять так называемый шоколадный порох. Состав его резко отличался от черного призматического пороха. Если последний содержал 75% селитры, 15% угля и 10% серы, то в порохе новой марки количество серы было уменьшено до 4–2%, а угля увеличено до 21%. Сила пороха в связи с увеличением количества угля в его составе значительно повысилась. Применение бурого призматического пороха позволило немного увеличить начальную скорость снарядов, не изменяя конструкции орудий.
Одновременно с этим, под новые пороха были разработаны новые орудия, с более длинным стволом. Так появились орудия образца 1887 года (или, как их назвали, орудия с длиной ствола в 35 калибров). Для сравнения 11дм пушка 1867 года имела длину ствола в 20 калибров, 1877 года 22 калибра. Длина канала ствола 9– и 11-дюймовых пушек этого образца увеличилась до 35 калибров, начальная скорость снарядов возросла до 600 м/сек, а вес снарядов — соответственно до 180 и 384 килограммов.
Эти орудия с дистанции 1700 метров пробивали железные плиты в пределах 16,5–20,5 дюйма. Однако новые орудия получились еще более массивными и тяжелыми. Масса 11 дюймового орудия увеличилась вдвое и достигла отметки в пятьдесят тонн. Дальность стрельбы по сравнению с орудиями 1867г. возросла вдвое.
Изменение конструкции орудий потребовало и переделки лафетов. Идеи Семенова были использованы Р.А.Дурляхером. Принципиально, лафеты Дурляхера отличались тем, что гашение инерции отката орудия производилось не за счет движения люльки по наклонной плоскости и не за счет компрессора трения, а гидравлическим компрессором. Дурляхер разработал гидравлические тормоза постоянного и переменного действия, основанные на пробрызгивании жидкости через узкие отверстия. Он сконструировал лафеты для 6–, 9–, 10– и 11-дюймовых пушек, 9– и 11-дюймовых мортир. Его лафеты для 9-дюймовых пушек обеспечивали угол возвышения в 40°, для 11-дюймовых пушек — 30°, а для 9-дюймовых мортир — 65°.
Крупными специалистами по проектированию лафетов во второй половине XIX века были также генерал-лейтенант М. Кокорин и А. Маркевич. Кокорин (1839–1907 гг.) сконструировал лафеты для 9– и 11-дюймовых мортир. Откат у этих лафетов ограничивался гидравлическим компрессором, а накат производился посредством наклона поворотной рамы вперед на 3–4°. Снаряды подкатывались к орудию в кокорах-тележках и снимались бомбоносами. Для заряжания 11 дюймовых орудий стали использовать небольшой подъемный кран, установленный на лафете. Однако, в России, новая техника внедрялась все медленнее, и в Севастополь ни одного нового лафета не поступило.
До этого момента, приморскую крепость Севастополь защищали лишь несколько земляных батарей.
"…9 генваря 1887г. от р.х. … докладываю Вашей Светлости, что инспекция моя показала установленными:
-12шт. 9дм пушек Обуховского завода (с клиновым замком) установлены на батарее № 1-го в двух полубатареях, подле развалин башни Волоховой. Пушки поставлены на бревенных основаниях за бруствером, 3 саж. высотой и 6 саж. толст.
-3шт. 11дм пушки Круппа, образца 1877года на батарее №6-го. Пушки установлены на бревенных основаниях за земляным бруствером, 6 саженей толст.
-4шт. 11дм. пушек, образца 1867г., Обуховского завода, установлены за земляным бруствером батареи № 5-го
-4шт. 11дм. пушек, образца 1867г., Обуховского завода, установлены за земляным бруствером батареи № 9-го, на месте, где прежде Александровская батарея стояла.
-6 шт. 6дм. пушек в 190 пуд и 4 шт. медных мортир установлены за бруствером батареи №8-го. Остальные же … на складах подготовлены к постановке, согласно существующим распоряжениям. На сухопутном направлении, за земляными насыпями установлены тридцать восемь 24-фунтовых чугунных длинных пушек, четыре 24-фунтовые короткие пушки, двадцать шесть 9-фунтовых пушек обр. 1867 г. … Земляные форты сухопутного направления устроены ладно и имеют укрытия, покрытые бетоном, выполненные со всей тщательностью… ".
Однако не все было не совсем так, как указывалось в донесении, видимо составитель этого донесения был изрядно "подмазан" местным командованием. Выяснить это удалось благодаря случайности. На бумаге в Севастополе числилось установленными много орудий, однако 30 мая 1889 г. В 5 ч 30 мин утра по неизвестной причине (скорее всего это была английская диверсия) на артиллерийском складе в Лабораторной балке возник пожар. Рядом со складом орудий находился пороховой погреб на 45 тыс.(!) пудов пороха. Причину пожара выяснить не удалось. Пожар превратился в катастрофу. Севастопольское командование попыталось скрыть ее размер даже от руководства Военного ведомства в Петербурге. В результате множество орудий было выведено из строя. Так, получившие серьезные повреждения две 6-дюймовые пушки в 190 пудов 6 сентября 1891 г. были отправлены на капитальный ремонт, на завод, в Пермь. Тридцать восемь 24-фунтовых чугунных длинных пушек, четыре 24-фунтовые короткие пушки, двадцать шесть 9-фунтовых пушек обр. 1867 г. и одиннадцать 6-дюймовых мортир обр. 1867 г. (числившиеся установленными на батареях) были отправлены на ремонт в Брянский арсенал. Всего тяжелые повреждения получили 83 орудия, правда, большинство из них относилось к устаревшим типам.
К началу марта 1888г. в Севастополе для вооружения береговых батарей имелось:
-двенадцать 11-дюймовых пушек (3шт. обр. 1877 г. «Крупповские» и 9 шт. обр. 1867 г.),
-семнадцать 9-дюймовых пушек обр. 1867 г., Из них 12 пушек были с клиновым замком производства Обуховского завода, а пять — с поршневым замком производства Пермского завода. Все 9-дюймовые пушки были установлены на лафеты Семенова, допускавшие максимальный угол возвышения 17°. Кроме того, на складе имелось еще 2 запасных лафета.
-две 6-дюймовые пушки весом в 190 пудов,
-четыре 11-дюймовые мортиры обр. 1877г. на станке Рассказова.
-девять 9-дюймовых мортир обр. 1867 г.
-восемь 9-дюймовых обр. 1877 г.
К концу марта 1888 г. в Севастополь было доставлено пять новейших 11/35-дюймовых пушек (образца 1887 года).
На 1892г. были заказаны еще шесть 9 дюймовых мортир, образца 1877г. Именно под эти орудия, в 1887-89г.г. было начато строительство долговременных береговых батарей. Одновременно началось усиление земляных укреплений бетонными укрытиями для личного состава. Правда, на сухопутном фронте работы велись достаточно медленно.
Для разбора происшествия с пожаром в Севастополь прибыл военный министр. Выяснилось, что по состоянию на 1890г. в Севастополе были построены в долговременном варианте всего лишь две полубатареи, хотя по отчетам было построено намного больше. На каменно –земляной батарее № 1 на 12шт. 9 дм. орудий, образца 1867г. был насыпан земляной бруствер. На правой полубатарее шесть орудий были установлены на деревянных основаниях. На левой оформлены бетонные фундаменты шести орудий. В качестве погреба боезапаса использовался нижний этаж Волоховой башни.
На 10-й батарее заканчивались бетонные работы на левой полубатарее (№10Б) под новые орудия 1887 года. На правой полубатарее (№ 10А) Орудия установлены на временных основаниях.
Остальные укрепления Севастополя были земляными. Выяснилось так же, что 24-х и 9-ти фунтовые пушки, числившиеся установленными, на деле лежали на складах.
Во время пребывания в Севастополе министр утвердил проект сухопутной обороны крепости Севастополь. Исходя из опыта обороны Севастополя в 1854–1855 годах, было принято решение устанавливать орудия береговых батарей на основаниях, позволяющих вести круговой обстрел. Береговая артиллерия получила теперь возможность вести огонь по морским и по сухопутным целям. Согласно утвержденного проекта, сухопутный обвод крепости проходил по той же линии, однако укрепления этой линии должны были состоять из отдельных фортов, соединенных стрелковыми окопами полной профили. Форты должны были вмещать от роты до батальона пехоты. Оснастить форты планировалось орудиями, которые должны были вернуться с заводов после ремонта.
По проекту 1890 года, на Северной стороне пехотные форты должны были заменить "нагорные" редуты. На Южной, форты должны были разместится по господствующим высотам от берега моря, через Рудольфову слободу (г.Матюшенко) до Сарандинакиной балки и далее вокруг Корабельной стороны.
В сентябре 1890 года Севастопольская инженерная дистанция была преобразована в Крепостное инженерное управление, а к концу 1890 года в состав гарнизона кроме батальона крепостной артиллерии вошла 4-я минная рота, преобразованная в Севастопольскую крепостную минную роту. Одновременно из Николаева был переведен штаб флота, переведенный туда после Крымской войны, все флотские учреждения и четыре из шести флотских экипажей.
17 мая 1890 года Севастополь был официально объявлен крепостью 3-го класса. 1-я батарея на мысу Толстый и 10-я батарея на Мартыновом мысу, стали первым опытом строительства береговых батарей нового типа в Севастополе. Их конструкция во многом сходна, хотя отличаются материалы и методы строительства. Эти две батареи, были экспериментальными, их архитектура несколько отличается от архитектуры укреплений, построенных позднее.