Пока шли переговоры Макарова с Изенбеком, и Якимовым, пришла депеша. Макарова спешно вызывали в Петербург, где он должен был поступить в распоряжение генерал-адъютанта адмирала А. А. Попова. Какова будет новая работа в столице и в какую форму выльются его взаимоотношения с бывшим начальником, Макаров не знал. Он колебался, как поступить: ехать ли в Петербург или оставаться в Николаевске и переходить на службу к Изенбеку. Однако Якимов убедил Макарова отправиться в Петербург. Распрощавшись с родными и знакомыми, Макаров уехал в столицу.
Несмотря на то, что плавание на «Тунгусе» было для Макарова очень неприятным, оно во многом углубило его морской опыт и дало ему хозяйственные навыки, хотя в то же время оторвало его не только от жизни флота, но и от исследовательских работ в области непотопляемости судов. Он думал теперь, что не только он сам позабыт, но позабыты и все его проекты.
Дело, однако, обстояло не так. Громадное значение предложений Макарова быстро подтвердилось практикой. «Пластырь Макарова» и «магистральные трубы» нашли широкое применение. «Магистральные трубы» были уже установлены на всех фрегатах Балтийского флота, а на заводах в спешном порядке изготовлялись водоотливные трубы по «системе Макарова». Его имя получило известность и признание в морских кругах. Узнали об его изобретениях и немедленно использовали их и за границей. Лейтенант Макаров стал авторитетом в вопросах непотопляемости судов. К нему обращались за консультациями, с вопросами.
Адмирал Попов, под непосредственным начальством которого Макаров находился в течение четырех лет, изменил свое отношение к Макарову. Теперь он поручил ему разработку водоотливных средств для сооружаемых им «поповок».
Работы у Макарова было много, главным образом вычислительной. Сохранилось множество тетрадей с подробными вычислениями и чертежами, относящимися к водоотливной системе проектируемых Поповым судов, а также и других кораблей русского флота. Макарову приходилось не только организовывать все дело, связанное с непотопляемостью кораблей, но и учить тому, как пользоваться спасательными средствами, читать лекции, писать статьи, инструкции. Обследуя корабли, чтобы определить возможность установки на них водоотливных — средств, Макаров лазил по междудонным трюмам, скорчившись иной раз в три погибели.
Вспоминая об этих временах, Макаров писал: «Работа по части непотопляемости не видная, результаты ее скажутся только после аварии, никто не вспомнит, кому корабль обязан своим спасением».
Но как ни была тяжела и неблагодарна эта работа, она принесла Макарову огромную пользу. Он в совершенстве изучил судостроительную технику и механическое дело, применял свои изобретения против непотопляемости при любых условиях на судах самых разнообразных конструкций, наконец, научился самостоятельно проектировать корабли. Многие потом недоумевали, откуда у Макарова такое поразительное знание технических качеств корабля? Четыре года работы с адмиралом Поповым объясняют, где он получил эти знания. К сожалению, Макаров был лишен возможности осуществлять свои идеи и проекты вполне самостоятельно. Располагай он этим правом, его работы над непотопляемостью несомненно приняли бы иной масштаб, а эксперименты производились с еще большей смелостью и решительностью. Однако свою первую большую задачу Макаров решил: статьей, опубликованной в «Морском Сборнике», и последующими работами он заложил начало новой отрасли кораблестроения — учения о непотопляемости корабля, опередив в этом заграничных кораблестроителей.
Уничтожение в 1853 году основных морских сил Турции русской эскадрой под командованием вице-адмирала П. С. Нахимова в синопском морском бою было последней славной победой русского парусного флота. Вступившие в войну на стороне Турции развитые капиталистические страны Англия и Франция имели уже сильный винтовой флот.
Русские парусные корабли не могли противостоять значительно более быстроходным, вооруженным дальнобойной артиллерией, паровым кораблям противника. К тому же морские силы союзников в Черном море превосходили русские и в количественном отношении. Несмотря на блестящие качества личного состава Черноморского флота, руководимого талантливыми флотоводцами — адмиралами П. С. Нахимовым, В. А. Корниловым, В. А. Истоминым, — действия русских кораблей были парализованы. Флот сосредоточился в Севастополе. Крепостническая, самодержавная Россия расплачивалась за свою политическую, военную и техническую отсталость. Когда союзники высадились в Крыму и двинулись на Серастополь, большая часть флота была затоплена с целью преградить вход в севастопольскую бухту. Орудия, снятые с кораблей, были установлены на укреплениях. Моряки ушли на берег защищать город.
Героическая стойкость защитников Севастополя изумила весь мир. Одиннадцатимесячная оборона Севастополя измотала англо-французскую армию. В безрезультатных штурмах города союзники несли большие потери. Севастополь заставил Англию и Францию отказаться от широких планов ведения войны и сыграл значительную роль в том, что Россия добилась сравнительно благополучных условий мира.
Опубликованные в журнале «Современник» рассказы о защитниках Севастополя, написанные молодым офицером, участником обороны Львом Толстым, читались передовыми людьми с чувством законной гордости.
Все же война была проиграна. Севастополь пал. Черноморский флот перестал существовать.
Мирный договор, заключенный в 1856 году в Париже, нанес сильный удар царской России.
Один из пунктов договора лишал Россию права строить на Черном море военные корабли. Восстановить Черноморский флот, таким образом, Россия не могла.
Между тем реформы 1861–1874 гг. при всей их самодержавной ограниченности вызвали к жизни придавленные крепостническими отношениями общественные силы. По всей громадной Российской империи начинается коренная ломка старого, укладывание нового.
Эта ломка старого и укладывание нового отразилась и на флоте, создав перспективы быстрого его развития и технического совершенствования. Огромная работа по реорганизации флота, благодаря талантливости и инициативности передовых представителей русского народа на флоте, осуществлялась более оригинальными методами и смелее, чем в странах Западной Европы.
Один за другим появляются смелые технические проекты. На страницах «Морского Сборника» того времени из номера в номер публикуются сообщения об изобретениях морских офицеров. Адмиралы А. А. Попов и Г. И. Бутаков, ломая унизительную традицию, решительно поднимают голос против раболепного, некритичного отношения к преимуществам иностранной военно-морской тактической и изобретательской мысли.
