Понимая важность обороны главной базы флота, Грейг добился постройки в 1821–1827 годах батарей с ядрокалильными печами на входных мысах Севастопольской бухты. Он разработал план оборонительных сооружений для защиты города с суши, однако средства не были выделены, и Севастополь пришлось укреплять в 1854 году уже после вторжения неприятеля в Крым.
Судьба города в результате осады союзных войск вполне объясняет, почему Грейг являлся твердым противником перевода всего управления и кораблестроения из Николаева в Крым. Благодаря его стойкости удалось сохранить после Крымской войны основные верфи, мастерские и систему администрации, без которых не было бы возможности восстановить флот.
Совершая регулярные плавания с эскадрами, Грейг готовил моряков. Главный командир лично экзаменовал офицеров, заставляя весь флот учиться, подготовил инструкцию для образования юношества. По его инициативе в Николаеве было расширено Штурманское и создано Артиллерийское училища. Неудачей завершились обращения 1823-го и 1826 годов в Петербург об открытии своего Морского кадетского корпуса; Грейгу удалось лишь добиться в столичном Морском корпусе десяти мест для детей черноморцев. В Николаеве и Севастополе были открыты училища для девочек и мальчиков. По настоянию адмирала в черноморских училищах была введена ланкастерская система обучения. Грейг нередко сам посещал учебные заведения, участвовал в экзаменах будущих офицеров. Он ввел порядок, по которому по каждой дисциплине экзаменовал специалист; ранее экзамены по всем предметам доверяли одному преподавателю. Для офицеров адмирал организовал в Николаеве курсы повышения квалификации; на них читали лекции по корабельной архитектуре, физике, механике, пневматике, гидростатике и гидродинамике. Желающие могли заниматься в Николаевской астрономической обсерватории. Грейг приобщал офицеров к занятиям метеорологией и астрономией, снабжал их необходимыми инструментами и поручал вести метеорологические журналы. Наиболее способных офицеров отправляли за границу и на российские предприятия для совершенствования в корабельной архитектуре и других делах.
По предложению лейтенанта В. И. Мелихова в 1824 году при поддержке Грейга была открыта Севастопольская морская библиотека. Библиотека и Кабинет древностей существовали при Депо карт в Николаеве.
С 1817 года каждую кампанию флот начал выходить в море для учебы. Сам Грейг ежегодно участвовал в этих плаваниях и проводил в море пять-шесть недель, добиваясь превращения массы кораблей в боевую силу. Экипажи учились маневрировать в составе эскадры и стрелять. Именно в эти годы получили мореходную и военную практику те моряки, что прославились позднее в боях с турецким флотом.
Приказы Грейга были образцовыми. Он наблюдал за маневрами судов, нередко прибывал на оплошавший корабль и требовал повторить не получившиеся эволюции.
Адмирал заботился об улучшении обмундирования и питания матросов, облегчении их жизни. Он приказал перевести морской госпиталь из Богоявленска в Николаев, чтобы не везти больных за 12 верст. В Севастополе бесплатно снабжали медикаментами детей и жен матросов. Получив разрешение использовать арестантов на строительных работах, Грейг освободил моряков для боевой учебы. Не имея возможности ликвидировать телесные наказания, он ограничил их определенным минимумом, запрещал употреблять наказания «без послабления» и требовал от судов не отступать от требований законов. Один из современников писал о нем:
«Враг кастовых различий, разъединяющих общество, он серьезно заботился о сближении сословий моряков, как верном ручательстве за успех дела… Судьба матроса была одна из лучших забот, сердечным интересом Грейга. Постоянно заботясь о материальном благосостоянии матроса, он охранял и святость его человеческих прав от произвола господ, привыкших часто прибегать к телесным увещеваниям. Для искоренения этих диких порывов, глубоко возмущавших его душу, он строго запретил жестокое обращение с матросами и вместе с тем постановил за обыкновенные проступки давать не более 25 линьков или розог, за важные — предавать суду. Постановление это он считал равно обязательным и для себя, и для подчиненных, т. е. командиров. В этом отношении, как во многих других, адмирала Грейга можно ставить в пример и образец по самому прогрессивному времени».
Адмирал, как и отец, считал повинными в нерадивом поведении матросов прежде всего офицеров, не проводивших достаточной воспитательной работы, считал, что лучше научить подчиненных, чем взыскивать с них, и предлагал меры для исправления положения: «Меры сии вообще состоят в напоминании начальникам команд о выполнении лежащих на них обязанностей в отношении подчиненных им, вместе с тем предоставлено полициям о всех тех чинах, кои обходами взяты будут, подавать краткие записки, арестованных же служителей наказывать по мере вины, и наконец в опубликовании в приказах по флоту те экипажи, в коих наиболее таковых преступлений замечено».
Современник адмирала H. Закревский позднее писал:
«Вникая в ограниченность средств, которые ассигновывало правительство на приведение и выполнение какого-нибудь предприятия, нельзя не сказать, что адмирал нисколько не отставал от времени, а напротив, тщательно следя за требованием его по всевозможным усовершенствованиям, от капитальных до мельчайших предметов, обращал внимание на существенно-полезное и, приводя в исполнение что-либо под личным своим руководством, многое сам совершенствовал, не придавая притом ничему педантического блеска сусальною позолотою и фальшивыми топазами. При этих началах, при этих предначертаниях и при таких помощниках-специалистах, какие созданы были адмиралом Грейгом для выполнения всего им предначертанного, легко уже было продолжать начатое и идти вперед, как по готовому и широко проложенному пути…»
Многочисленные нововведения пошли на пользу: когда в 1833 году Грейга перевели в столицу, он сдал флот М. П. Лазареву в гораздо лучшем состоянии, чем принимал. Благодаря его усилиям были реорганизованы проектирование и постройка судов различных классов, появились в строю первые пароходы. Подверглись улучшению морская артиллерия, администрация Черноморского адмиралтейского департамента, гидрографическая служба, связь и т. д. В практику кораблестроения вместо ручного труда внедряли механизацию, использовали научные способы конструирования. Регулярные плавания флота под командованием Грейга с 1817-го по 1827 год позволили готовить настоящих моряков. Только за первые двенадцать лет командования флотом Грейг провел 246 различных мероприятий по его совершенствованию. За успешное руководство флотом Грейг уже 17 января 1818 года был награжден орденом Святого Александра Невского, 13 сентября 1821 года за ревностную службу и особые труды — бриллиантовыми знаками к этому ордену, 15 февраля 1824 года получил монаршее благоволение за углубление Ингула, позволившее проводить корабли без камелей, 6 декабря 1827 года за отличную службу при управлении Черноморским флотом был награжден орденом Святого Владимира I степени. Николай I оценил организаторские способности Грейга. В конце 1825 года он получил права отдельного корпусного командира.
Все труды флотоводца сказались, когда на Черное море пришла война.
Русско-турецкая война 1828–1829 годов
Война вспыхнула как последствие Наваринского сражения 1827 года, в ходе которого англо-франко-русская эскадра разгромила турецкий флот, чтобы прекратить истребление греков, выступивших против турецкого правления. 8 октября 1827 года правительство султана расторгло соглашение с Россией и закрыло Босфор и Дарданеллы для русских судов. В ответ к весне Россия приготовилась к наступлению за Дунай до Балкан в направлении Шумлы и Варны; на Кавказе следовало занять Карсский и Ахалцихский пашалыки. Черноморскому флоту предстояло разбить турецкий флот в случае его выхода из Босфора, поддерживать операции войск у Румелийских берегов и овладеть Анапой.
14 апреля 1828 года был опубликован манифест об объявлении войны Турции. В апреле русские войска перешли границу, заняли Молдавию, Валахию и начали действия против турецких крепостей при поддержке Дунайской флотилии.
Черноморский флот, базировавшийся в Севастополе, насчитывал 9 кораблей, 5 фрегатов и 23 меньших судна, включая 3 парохода, тогда как турки в Константинополе располагали 6 кораблями, 3 фрегатами и 9 меньшими судами. В гребной флотилии на Дунае состояли 25 канонерских лодок, 17 иолов.
В ноябре 1827 года Грейг обратился к начальнику главного штаба генерал-адъютанту И. И. Дибичу с запросом о необходимости заготовить провизию, разоружить для ремонта после семимесячной кампании флот и ходатайствовал об увеличении Дунайской флотилии и 44-го экипажа, ибо против 42 русских судов с 92 орудиями турки на реке располагали 109 судами с 545 орудиями. Адмирал понимал неизбежность войны. В столице также это понимали. Для подготовки Черноморского флота к кампании выделили необходимые средства; было разрешено построить 5 канонерских лодок, 18 иолов для флотилии и переоборудовать два транспорта в бомбардирские суда. Так как одной из задач флота являлась переброска десантных войск, главный командир поручил начальнику порта в Севастополе построить по одному десантному гребному судну на корабль и заготовить необходимые материалы для сооружения в районах высадки пристаней и укреплений.
