В ночь на 11 февраля 1855 г. два пехотных полка под командованием генерала Хрущева перешли за Килен-балку. Один из этих полков – Селенгинский – начал сооружение первого редута, второй полк – Волынский – стоял в прикрытии: пароходы поддерживали фланг сухопутных войск, находясь у входа в Килен-бухту.
Днем 11 февраля противник обнаружил работы русских за Килен-балкой и на следующую ночь бросил в атаку свыше 5000 солдат и офицеров. По сигналу генерала Хрущева (фальшфейером) линейный корабль «Чесма» и пароходо-фрегаты «Владимир», «Херсонес», «Громоносец» открыли огонь по атакующим колоннам французских войск, а также по скоплениям войск противника в районе Георгиевской балки. Атака противника была остановлена, но вскоре его войска вновь начали атаку. Огнем линейного корабля и пароходо-фрегатов противник опять был остановлен, но через полчаса вновь начал движение. Тогда последовала контратака волынцев, и войска противника, оставив на поле боя много убитых и раненых, пустились в беспорядочное бегство.
Благодаря тщательной подготовке боевых действий, самоотверженной работе солдат и саперов по возведению оборонительных сооружений и постоянной огневой поддержке пароходо-фрегатов русскими войсками были прочно удержаны передовые позиции за Килен-балкой. В этом районе были сооружены Волынский и Селенгинский редуты, Камчатский люнет и Забалканская батарея. На редутах было установлено 24 корабельных орудия. Все укрепления были связаны линией траншей, а впереди редутов и люнета устроены ложементы для усиления обороны укреплений.
Занятие передовых позиций за Килен-балкой, выдвинутых от основной оборонительной линии более чем на один километр, показало, что уровень взаимодействия пароходов с сухопутными силами значительно вырос. Эти совместные действия имели важное значение для обороны Севастополя. Энгельс указывал, что с занятием позиций за Килен-балкой русские перешли от обороны к наступлению и создали угрозу для всех осадных сооружений на правом фланге коалиционной армии. «…Постройка русскими редутов на Сапуне и Мамелоне, под самым носом у неприятеля, была несмываемым позором для англичан и французов»[63]
.В зимнюю кампанию 1854/55 г. значительно обогатился опыт взаимной поддержки и взаимной информации между пароходо-фрегатами, сухопутными войсками и батареями. Особенно четко была организована информация о намерениях и действиях противника между Малаховым курганом и пароходо-фрегатами «Владимир» и «Херсонес». Каждый раз, когда обнаруживалось стремление противника к обстрелу рейда, Истомин, возглавлявший оборону Малахова кургана, уведомлял об этом Бутакова. Со своей стороны, Бутаков, Руднев и другие офицеры флота, замечая с рейда направления полета вражеских снарядов, уведомляли Истомина о предполагавшемся месте расположения неприятельских батарей.
В период Севастопольской обороны возникли и новые проблемы, связанные с боевым использованием паровых судов. В то же время отмирали старые, отжившие средства борьбы на море. Так, например, расчет на использование парусных судов в качестве брандеров не оправдался, так как брандеры уже не могли быть эффективно использованы в борьбе против паровых кораблей. Практика же боевого применения паровых судов поставила в повестку дня разработку таких проблем, как проблема быстрого подъема пара для обеспечения боевой готовности кораблей. Эта проблема, сохранившая свою актуальность и до наших дней, стала впервые разрабатываться русскими моряками в период боевых действий под Севастополем.
В период Севастопольской обороны под руководством Нахимова была разработана первая документация по боевому использованию паровых судов. Инструкция для пароходов, выходивших на позицию к бону, определяла задачи дежурного парохода и порядок согласования его действий с приморскими батареями. Другая инструкция регламентировала боевую деятельность русских пароходов при выполнении ими задач в восточной части Большой бухты.
Так же как и на сухопутной оборонительной линии, матросы и офицеры русских пароходов непрерывно совершенствовали артиллерию своих кораблей. Наиболее важное значение имело изобретение кондуктора морской артиллерии Константинова, предложившего усовершенствовать орудийный станок, что позволяло увеличить дальнобойность корабельных орудий без крена корабля. Это усовершенствование было применено сначала на пароходо-фрегате «Владимир», а затем и на остальных паровых судах.