Майевский решил при проектировании заданного орудия взять кривую давления 12-фунтовой пушки, установленную на основе опытных данных, и пересчитать ее, используя элементы разработанной им теории баллистического подобия. Одновременно он предложил оригинальный способ определения давления пороховых газов в различных сечениях канала ствола орудия. Тем самым было положено начало рациональному проектированию артиллерийских орудий.
В первой половине XIX в. о величине максимального давления пороховых газов судили по начальной скорости снаряда и износу канала ствола орудия. Это давало лишь очень грубое представление о величине максимального давления.
Проведя соответствующие опыты и исследования, Н.В. Майевский опубликовал в 1854 г. статью «Об измерении разрушительной силы пороха», в которой был дан анализ методов определения максимального давления пороховых газов в канале ствола орудия и предложен способ нахождения кривой давления в канале ствола по методу живых сил. Решение данной проблемы открывало новые возможности для рационального выбора толщины стенок орудийного ствола. Кроме того, Н.В. Майевский оказался одним из первых ученых-артиллеристов, обративших внимание на зависимость скорости горения порохового зерна от давления.
В конце 1855 г. 60-фунтовая пушка конструкции Н.В. Майевского была отлита на Александровско-Олонецком заводе в Петрозаводске и успешно прошла испытания.
В 1856 г. был опубликован капитальный труд Н.В. Майевского по внутренней баллистике, озаглавленный «О давлении пороховых газов на стены орудий и о приложении результатов опытов, произведенных по этому предмету в Пруссии к определению толщины стен орудий». Это исследование имело практическое значение и сыграло большую роль при конструировании первых образцов нарезных орудий. Труд Н.В. Майевского был удостоен Большой Михайловской премии[87].
В конце 60-х гг. Н.В. Майевский вновь обращается к изучению кривой давления в канале ствола нарезных орудий, стреляющих продолговатыми снарядами, так как прежний способ, основанный на использовании уравнения живых сил, к этим системам оказался непригодным. В 1866–1867 гг. Н.В. Майевский нашел оригинальное решение определения изменения давления пороховых газов по длине канала орудия. Это решение было основано на экспериментальном определении времени прохождения снарядом отдельных участков канала ствола, что позволило установить кривую пути в функциональной зависимости от времени. Проводя в 1867 г. соответствующие опыты с использованием хронографа Лебуланже, Н.В. Майевскому удалось впервые в истории артиллерийской науки установить кривую распределения пороховых газов в канале нарезного орудия.
Работа Н.В. Майевского, посвященная экспериментальному определению кривой давления в канале нарезного орудия, была напечатана в 1868 г. в сборнике Московского математического общества, а через год на страницах «Артиллерийского журнала» в статье, озаглавленной «Об опытах, произведенных в ноябре 1867 г. на сталелитейном заводе Круппа над определением давлений пороховых