Несмотря на все усилия А. К. Нартова и его единомышленников, изменить положение в Академии не удалось. Преодолеть засилье иностранцев, привыкших хозяйничать в Академии наук, оказалось тогда слишком трудным. "Недоброхоты наук российских", травившие в дальнейшем М. В. Ломоносова, пустили в ход самые омерзительные приемы против А. К. Нартова. Они дошли до клеветнического вымысла о том, что якобы А. К. Нартов даже "писать и читать не умеет".
В конце 1743 г. Шумахер и его сторонники снова захватили власть в Академии. После отстранения от руководства Академией наук А. К. Нартов с 1744 г. работал в артиллерийском ведомстве, а в Академии наук занимался лишь подготовкой новых кадров русских техников и трудился над "триумфальным столбом" - памятником Петру I.
Еще в 1740 г. заслуги Андрея Константиновича в области артиллерийской техники были специально отмечены. Теперь же он так развернул военно-технические работы и свою изобретательскую деятельность, что понадобилось создание особого центра - Секретной палаты, куда не допускались даже служащие Арсенала.
В огражденных забором зданиях Секретной палаты работали изобретенные А. К. Нартовым машины для сверления пушек, для обтачивания пушечных цапф и других ответственных технологических операций, проводились испытания. Таким образом, А. К. Нартов создал внутри Арсенала свой исследовательский и производственный центр.
Изобретения А. К. Нартова следовали одно за другим. Он был назначен советником высшего органа, ведавшего артиллерией и инженерной обороной страны.
Приведем список изобретений, составленный на основании представления А. К. Нартова, поданного в ноябре 1754 г. в Канцелярию Главной артиллерии и фортификации.
"Пушечные фурмы фурмовать без внутренней глиняной пушечной модели и без деревянного сердечника". Отливка по этому способу "к одной пушке трубы медной пустой, тонкой, вылитой с накладными фризами и со всеми украшениями по точной пропорции того веса" показала, что объем работ при применении медных форм сокращается вдвое и все дело идет очень успешно.
Машина для подъема с козел и переноса для обжига пушечных форм.
Способ обжига пушечных форм, устраняющий их коробление.
Машина для опускания в литейную яму пушечных форм и для последующего подъема их после отливки..
Отливка "глухой пушки, из которой вынут калибр цилиндром", то есть, видимо, отливка сплошного тела орудия с последующим полым сверлением.
Отливка "пушки с готовым калибром без внутренней фурмы".
Машина для отрезывания прибылей у пушек.
Машина для обтачивания цапф у пушек, мортир и гаубиц, о которой было сказано, что подобной ей "махины еще при артиллерии не бывало".
Машина "особливым способом мортиры сверлить".
Способ заделки раковин в канале медных пушек и мортир.
Оригинальный запал для пушек и мортир.
Прибор механический для поверки артиллерийских орудий.
Машина для нарезки зубьев у слесарных пил.
Машина для изготовления для артиллерийских орудий "плоских винтов медных и железных".
Машина для подъема пушек и мортир на весы и на станки.
Инструмент для сверления пушечных колес и лафетов.
Способ закаливания пушечных сверл и прочих инструментов.
Машина для того, чтобы "медные крохи, соединенные с глиною, толочь и смывать".
Скорострельная батарея из сорока четырех "трехфунтовых" мортирок, помещенных на особом горизонтальном круге, установленном на лафете. Мортирки объединялись в группы, из которых одни изготовлялись к выстрелу и открывали огонь, а другие в это время заряжались, занимая затем при помощи вращения круга место выстреливших. Угол возвышения круга получали при помощи подъемного винта. Таким образом, в этой батарее впервые в истории артиллерии был применен винтовой подъемный механизм.
Об этой батарее Нартов писал: "...а полезность во оной состоять будет таковая, понеже против неприятельского фрунта может бросать гранаты в росширность линей".
Способ "из пушек вне калибра разными бомбами и ядрами стрелять". Снаряды, превышающие калибр орудия, помещали либо в его раструб, либо в приспособление, установленное на конце орудийного ствола. При испытаниях стрельбы дали отличные результаты. Из пушек, в канал которых входил трехфунтовый снаряд, стреляли шестифунтовыми гранатами; из двадцатифунтовой пушки стреляли двухпудовыми бомбами.
Снаряды успешно поражали мишени при обычном расходе пороха. После испытания установили: "Такой новоизданной огненной инвенции не слыхано ни в России, ни в других государствах".
Зачинка раковин в чугунных пушках, гаубицах и мортирах.
Подъемный винт с градусной шкалой для точной установки у артиллерийских орудий угла возвышения, ранее получавшегося только при помощи подкладывания клиньев.
Оригинальные конструкции для установки морской и крепостной артиллерии "для лучшего способа к стрелянию из пушек, мортир и гаубиц и к самому скорейшему навождению в цель без рычагов".
Способ заделывания в артиллерийских орудиях не только раковин, но и глубоких "каналов с многочисленными и мелкими протоками".
Способ заделки сквозных трещин в пушках в тех случаях, когда "от пробы огненной делаются вдоль по пушке трещины насквозь".
Оптический прицел - "инструмент математический с перспективною зрительною трубкою, с протчими к тому принадлежностями и ватерпасом для скорого навождения из батареи или с грунта земли по показанному месту в цель горизонтально и по олевации".
Способ "обтачивания бомб от 9 пуд до самых малых фунтов, которые имеют пустоту".
Способ обтачивания чугунных ядер, имеющих очень крупные раковины.
Способ отливки ядер разных калибров в железные кованые формы для того, чтобы "ядра выходили гладкие и чистые".
Способ отливки пушек не в литейных ямах, а непосредственно на "поверхности олевации".
В упомянутом доношении сказано об использовании изобретения А. К. Нартова "в зачинке раковин в медных пушках и в чугунных, также и в мортирах и в приведении в круглость состоящих при артиллерии с гребнями и шишками бомб и ядер и прочих новообретаемых инвенций".
Эти изобретения, применявшиеся в Петербурге, Москве, Киеве, Выборге, Риге и других городах, позволили без переливки дать вторую жизнь поврежденным пушкам.
Восстановленные А. К. Нартовым артиллерийские орудия успешно выдерживали испытания: "И оная зачинка как при артиллерии, так и при Адмиралтействе и при знатном генералитете и других высокоповеренных персонах многими и чрезвычайными выстрелами и ядрами, картечами и сеченою дробью, а при Адмиралтействе и с книпелями пробована. И явились твердыми и надежными, напротив чего в новых местах в металле от чрезвычайной стрельбы раковины делались, а зачинка устояла".
Следует отметить то, что большинство изобретений Нартова не были лишь более совершенными формами ранее известных конструкций, машин, технологических процессов, а являлись вообще первыми в мире техническими решениями.
В их числе и стрельба из пушек "вне калибра", и подъемный винт с градусной шкалой для установки у артиллерийских орудий угла возвышения, и оптический прицел - родоначальник всей современной стрелковой и артиллерийской оптики. А. К. Нартов принимал участие в создании знаменитых "единорогов" - гаубиц, остававшихся на вооружении русских крепостей вплоть до начала XX в.
А. К. Нартов сыграл выдающуюся роль в развитии русской артиллерии, много способствовав тому, чтобы она стала в XVIII в. лучшей в мире.
Семилетняя война 1756-1763 гг., начавшаяся в год смерти Нартова, показала преимущество русской артиллерии над прусской. А ведь армия Фридриха II считалась лучшей в Европе.
Экономический эффект изобретений Нартова был столь огромен (только способ "зачинки раковин" в орудийных стволах, по подсчетам 1751 г., позволил сэкономить 60 323 рубля), что 2 мая 1746 г. был издан указ о награждении А. К. Нартова 5 тысячами рублей. (По В. О. Ключевскому 1 рубль 1750 г. равнялся 9 рублям 1880 г.)
С 10 января 1745 по 1 января 1756 г. Нартов с помощниками возвратил в строй 914 пушек, гаубиц и мортир. Кроме того, он изобретал и строительную технику, и новые конструкции шлюзовых ворот (1747 г.). До самой смерти А. К. Нартов неустанно трудился для русской науки и воспитывал новых русских специалистов.
В Петровской токарне, превращенной А. К. Нартовым в академические мастерские, его дело в области техники и особенно приборостроения продолжил М. В. Ломоносов, а после его смерти - И. П. Кулибин.
Свою книгу о токарных станках - "Театрум Махинарум, то есть Ясное зрелище махин" Нартов предполагал "объявить в народ", то есть напечатать его и сделать доступным всем токарям, механикам, конструкторам.
В этом труде Нартов тщательно описывал множество станков, предназначенных для самых различных целей, давал их чертежи, составлял пояснения, разрабатывал кинематические схемы, описывал применявшиеся инструменты и выполненные изделия.
Всему этому Нартов предпослал теоретическое введение, касающееся таких принципиальных вопросов, как необходимость сочетания теории и практики, необходимость предварительного построения моделей станков до их изготовления в натуре, учет сил трения и т. п. А. К. Нартов раскрыл все тайны токарного дела того времени.
"Театрум Махинарум" был закончен Нартовым незадолго до смерти. Его сын собрал все листы рукописи, переплел и приготовил ее для поднесения Екатерине II. Рукопись была передана в придворную библиотеку и там пролежала в безвестности почти двести лет.
До конца жизни А. К. Нартову мешали работать, подолгу задери живали выплату жалованья, обходили при присвоении очередных чинов, отнимали время на никчемные поручения.