Крепости, построенные в соответствии с этой системой, были организованы так, что большая часть их периметра прикрывалась естественными преградами — реками, широкими оврагами, крутыми склонами. С этих сторон противнику не удавалось установить камнеметные машины, и здесь можно было не опасаться штурма. Ту сторону, где такие естественные препятствия отсутствовали, защищали мощными валами, рвами и деревянными стенами. С напольной стороны ставились и башни. В отличие от каменных башен-донжонов Западной Волыни эти башни были рассчитаны не на круговой обстрел, а на косоприцельную стрельбу вдоль прилегающих участков крепостных стен, т. е. служили для их фланкирования. Участки стен между башнями (прясла) стали делать по возможности прямолинейными, чтобы фланкирующий обстрел мог быть наиболее успешным.
Таким образом, крепости Северо-восточной Руси второй половины XIV и первой половины XV в. имеют «односторонний» характер: одна их сторона защищена мощными укреплениями и снабжена башнями для фланкирования стен, а остальные — более слабыми укреплениями, приспособленными только к фронтальной стрельбе, но прикрытыми естественными преградами. Такие крепости полностью соответствовали применявшейся в это время тактике осады. Во-первых, они обеспечивали фланкирующий обстрел напольных участков стен, который являлся наиболее действенным средством отражения штурма. Во-вторых, сооружение таких укреплений требовало меньших затрат, было более экономичным.
Примером наиболее ранних укреплений, где уже полностью сложилась описанная «односторонняя» система обороны, может служить город Старица в Тверской земле (1366 г.). Среди памятников XIV в. характерны также укрепления городов Романова, Вышегорода на Протве, а среди памятников начала XV в. — Плеса, Галича-Мерьского и др. С точки зрения экономии средств и рабочей силы наиболее выгодным было расположение крепости на таком мысу, где напольная сторона попадала бы на узкий перешеек и, следовательно, имела бы очень небольшое протяжение. Таковы, например, города Радонеж и Вышегород на Яхроме. Очень выгодно было также расположение крепости на полуострове в речной петле, так как и здесь напольная угрожаемая сторона имела незначительное протяжение. Таковы Кашин и Воротынск.
Те же принципы лежат и в основе планировки укреплений Северо-западной Руси XIV — первой половины XV в. Новгородские и псковские крепости этого времени в большинстве случаев очень похожи на московские и тверские, но они имеют и некоторые отличительные особенности. Здесь широко распространены укрепления островного типа, занимающие отдельные холмы с крутыми склонами со всех сторон. Таковы, например, новгородские городки Демон (городище Княжья гора) и Кошкин городок, а также псковские крепости Дубков и Врев. Применялись здесь и укрепления на речных островках — например, Остров, Опочка, Тиверский городок. Когда новгородские и псковские горододельцы придерживались мысового типа крепости, то они обычно не очень соблюдали геометрическую правильность ее валов и больше ценили естественные преграды, чем строители укреплений Северо-восточной Руси.
Характерно, что новгородцы и псковичи в XIV — XV вв. непрерывно совершенствовали и реконструировали укрепления не только детинцев, но и окольных городов в своих столицах — Новгороде и Пскове. В Северо-восточной Руси в это время не только не строили оборонительные сооружения окольных городов, но не поддерживали даже укрепления окольных городов, сложившихся в XII — XIII вв. Причина этого, видимо, в том, что в Северо-восточной Руси усиление княжеской власти привело к полному подчинению городов, которые в XIV — XV вв. не имели здесь никаких прав самоуправления. Между тем строительство укреплений окольных городов было, по-видимому, всегда связано с местным, городским самоуправлением и являлось функцией горожан, а не князя. Может быть, отличия в структуре укреплений отдельных районов Руси сказываются даже в терминологии. Так, в Московском и Тверском княжествах центральная часть укреплений приобрела наименование кремль, в Новгороде же сохранился термин детинец, а в Пскове сложился свой местный термин — кром.
Отличительной особенностью оборонительных сооружений XIV — первой половины XV в. является дифференцированный подход зодчих к конструкциям в соответствии с их местом в системе обороны. Валы и стены, расположенные со стороны достаточно мощных естественных заграждений, очень невелики и имеют простейшую конструкцию. Валы и стены с напольной, «приступной» стороны гораздо более мощные и высокие и имеют более сложную и совершенную конструкцию.
Так, высота валов Звенигорода и Старицы — около 8 м. Передний склон вала делали всегда более крутым — обычно не менее 30° к горизонту, а тыльный склон — несколько более пологим. Горизонтальные площадки на вершине вала первоначально делали узкими, как в валах XI — XII вв., но позже, с усложнением конструкции оборонительных стен, они достигали ширины 8 — 9 м.
Как и раньше, земляная насыпь вала часто не имела внутреннего деревянного каркаса; таковы чисто земляные валы Романова и Плеса. Для насыпки валов использовали местный грунт, по возможности наиболее плотный, иногда даже чистую глину, как в новгородской крепости Холм. При отсутствии хорошего грунта брали и более слабые материалы, даже песок; таковы валы псковских крепостей Велье, Котелно и др. Наконец, там, где почва была каменистой, вал целиком насыпали из камней, как это сделано в Тиверском городке.
Сооружались и валы с внутренним деревянным каркасом. Обычно он представлял собой срубную дубовую стенку с короткими поперечными перерубами, выступающими в тыльную сторону. Располагаясь под самым гребнем вала, стенка выходила на его поверхность. Такой тип каркаса является упрощением каркасов валов русских крепостей XII в. и известен по укреплениям Звенигорода, Рузы, Вереи, Галича-Мерьского, построенным примерно на рубеже XIV и XV вв. В валах Калуги и Воротынска, крепостей на южной границе Московского княжества, обнаружены наклонные каркасы, расположенные не в тыльной, а в лицевой части вала, склон которого они должны были укреплять. Перед большими валами часто оставляли горизонтальную площадку-берму, чтобы воспрепятствовать сползанию вала в ров.
Рвы в укреплениях XIV — первой половины XV в. обычно широкие и глубокие. Они, как правило, отрезали крепость с напольной стороны и имели очень большое значение в системе обороны. Часто в качестве рвов использовали подрезанные естественные овраги. Рвы обычно имели симметричный профиль с уклоном стенок около 30°. Достаточно широко применялось в это время также и эскарпирование склонов.
Стены крепостей Северо-восточной Руси вплоть до конца XV в. были деревянными. Единственное исключение — стены Московского Кремля, построенные из тесаного камня в 1367 — 1368 гг., когда пришли в ветхость дубовые стены, сооруженные примерно за тридцать лет до этого. Деревянные стены XIV в., по-видимому, мало отличались от стен более раннего времени и представляли собой срубную однорядную стену, скрепленную короткими поперечными перерубами. В верхней части располагалась прикрытая бруствером площадка для воинов. Позднее, в связи с совершенствованием камнеметов, стены начали делать более толстыми, состоящими не из одного, а из двух рядов бревен. Утолщение стен стало необходимым в XV в., когда рядом с камнеметами в осаду крепостей включилась огнестрельная артиллерия — пушки.
Для противодействия ударам каменных пушечных ядер начали строить стены из двух и даже трех срубных стенок с засыпкой пространства между ними землей или камнями.
В укреплениях меньшего военного значения, а особенно в небольших укрепленных поселениях, например, в боярских усадьбах, строили более простые деревянные стены столбовой конструкции, где основу составляли врытые в землю столбы, в пазы которых укреплялись горизонтальные бревна. Стена такого типа укрепляла боярскую усадьбу Хабаров городок близ Юрьева-Польского.
Деревянные стены крепостей Новгородской и Псковской земель были того же типа, что ив Северо-восточной Руси; сходна и эволюция их конструкции. Так, в новгородской крепости Холм (XV в.) стена состояла из трех бревенчатых стенок и имела общую толщину 2 1/2 м. Однако в Северо-западной Руси уже с XIV в. достаточно широко строят каменные крепости. Зачатки этой традиции восходят еще к XII — XIII вв., когда были построены каменные укрепления в Ладоге и Копорье. В XIV и XV вв. здесь развернулось уже интенсивное каменное оборонительное строительство: появились каменные стены в Новгороде и Пскове (как в детинце, так и в окольном городе), а также каменные крепости Порхов, Остров, Орешек, Изборск, Ям (рис. 14). В псковской крепости Велье, построенной в XIV в., половина городских стен была каменной.
Важно отметить, что если строительство каменных башен в Западной Волыни связано с влиянием польского и венгерского зодчества, то в новгородских и псковских каменных крепостях нет никаких следов иноземного воздействия. Сложение здесь устойчивой традиции каменного оборонительного строительства, очевидно, объясняется издавна выработанными приемами местной инженерной «школы», а также обилием в этом районе залежей известняковой плиты.
Часть каменных укреплений новгородских и псковских земель выстояла до наших дней. Правда, большинство из них было позднее капитально перестроено, но Порховская крепость 1387 г., лишь частично переделанная в 1430 г., сохранилась почти целиком. Изборская крепость, несмотря на несколько этапов реконструкции, в основном относится к середине XV в.
В каменных крепостях Северо-западной Руси, так же как и в деревянных, стороны, обращенные к реке или к крутым склонам, приспособлены к защите с помощью фронтальной стрельбы и поэтому лишены башен. Все башни расположены там, где был возможен штурм и где, следовательно, была необходимость во фланкирующем обстреле стен. Каменные стены XIV — первой половины XV в. имели различную толщину: на наиболее ответственных участках с напольной стороны крепости — до 3 — 4 м, а на других участках — 1 1/2 — 2 м. Уже в первой половине XV в. каменные стены часто усиливают с помощью дополнительных каменных прикладок, что вызвано применением при осаде пушек крупного калибра. В верхней части стен возводили каменные зубцы, а за ними располагали деревянную площадку для воинов. Как деревянные, так и каменные стены обычно покрывали кровлей.