Но обстоятельства резко изменились в 30-х годах XVII столетия. В 1634 г. ногаи, отправившись на свои старые кочевья вверх по Волге, неожиданно для себя натолкнулись на калмыков, которые во множестве прибыли из Азии, с берегов верхнего Иртыша и Ишима. Произошел бой, из которого калмыки вышли победителями. Часть ногайцев перешла тогда на правый берег Волги и откочевала на юг, в Предкавказье, а остальные обратились за помощью к астраханским воеводам. Но и воеводы не помогли, и ногаи принуждены были подчиниться калмыкам. Калмыки от этого еще более усилились и сделались очень опасными для окраинного населения Московского государства. Эту опасность должны были испытать в особенности те поселенцы, которые имели смелость поселиться на левой стороне Камы. Калмыки начали громить их поселки, уводить в плен жителей, грабить имущество, поэтому постройка укреплений для защиты закамского населения явилась крайне необходимой. В 40-х годах XVII столетия за Камой построено было три острожка: Ахтачинск, Шешинск (на р. Шешне), и Мензелинск (на р. Инке). В 1650 г. на реке Чалне при впадении ее в Каму построен был городок Чална, в котором поселены были 100 белопашенных казаков «для обереганья от прихода калмыцких и ногайских людей». Эти казаки набраны были из охочих, гулящих людей. Судя по их прозвищам, они вербовались в разных местах и городах: тут мы встречаем и елабужанина, сарапульца, лаишевца, пермитина, устюжанина, двинянина, ярославца и т. д. Им даны были поблизости от города пахотные земли по 20 четвертей на человека, сенокоса по 5 десятин, лес на дрова и дворовое строение и хоромы. Но эти отдельные укрепления недостаточно оберегали закамское население от калмыков, несмотря даже на то, что в конце царствования Михаила Федоровича калмыки присягнули «быть под высокою царскою рукою, а войною им на государевы города и уезды не приходити». Поэтому правительство царя Алексея Михайловича решилось провести непрерывную черту укреплений от р. Волги до р. Ика для защиты населения Казанского царства вообще, и в частности закамского, от набегов калмыков и ногайцев. Работы по проведению закамской черты начались летом 1652 г. и кончились осенью 1656 г. Закамская черта укреплений протянута была на 175 тогдашних тысячесаженных верст с лишком. В состав ее входил целый ряд городков, построенных вдоль линии р. Большого Черемшана и ее притока Малого Черемшана и на левых притоках Камы до Ика включительно, а именно: Белый Яр, Ерыклинск, Ногинск, Билярск, Новошешминск, Кичуевск, Заинек, Мензелинск. Промежутки между городами были заняты валами, засеками и надолбами. По окончании постройки черты из Москвы был послан для осмотра ее дворянин, который составил обстоятельное описание ее. Ввиду огромного значения, которое имело проведение укрепленных черт в истории колонизации и ввиду того интереса, который сама по себе имеет эта строительная деятельность Московского государства, считаю нелишним познакомить вас поближе с этим типом укреплений.
Начнем с городков. Центральную часть городка составлял острог. Это была небольшая четырехугольная или круглая площадь, средним числом в 1000 кв. сажень, огороженная тарасным валом, в две-три сажени вышины и сажень толщины. Тарасный вал состоял из ряда срубов, наполненных землей и крытых дранью. По углам острога и в середине стен возвышались башни в несколько ярусов, деревянные и крытые тесом. Под некоторыми из этих башен делались проезжие ворота. Одна из башен, самая высокая, предназначалась для наблюдения над окрестностями. На ней висел «государев вестовой колокол», в который караульные били набат при появлении воинских людей, а также в случае пожара. Другие башни назначались для верхнего боя: на них поставлены были одна-две пушечки и несколько пищалей. Для верхнего боя и по стенам острога делались особые крытые площадки, откуда стреляли стрельцы из ручных пищалей или самопалов. Внутри острога находились обыкновенно церковь и дворы причта, государева приказная изба, караульная изба у ворот, иногда несколько дворов служилых людей, погреба с военными и съестными припасами, амбары и житницы. Сажени две отступя от стены острога шел кругом от него ров. За рвом находились слободы служилых людей города – стрелецкая, пушкарская и другие. Эти слободы иногда огорожены были надолбами, т. е. высоким тыном из бревен, глубоко забитых в землю и крепко связанных поперечниками.
В промежутках между городками тянулись разные укрепления. На открытых местах шел такой же тарасный вал, каким был обведен острог. По тарасному валу на известных расстояниях строились миниатюрные городки, называемые «выводами», или наши «шанцы». Параллельно с валом шел глубокий ров, сажени в две глубиной и в три шириной.