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省级战列舰的设计工作始于《伦敦海军条约》签署之后。

当时，美英认为帝国正在暗中帮助德国设计建造排水量超过了45000吨的俾斯麦级战列舰（帝国确实在俾斯麦级战列舰的设计工作中为德国提供了帮助，只是如同沙恩霍斯特级战列巡洋舰一样，大部分设计工作还是由德国完成的）。同时，帝国也认为英美在暗中支持日本建造大和级战列舰。

在此情况下，三国经过反覆磋商，最终决定将战列舰的吨位限制从35000吨放宽到45000吨，这也基本上是当时三个海军强国能够承建的最大吨位的战舰（主要受船台的大小，以及建造工艺，相关技术的限制）。

明历五百六十九年（公元1937年）初，帝国海军就委托江南造船厂展开设计工作。

与以往的战舰设计招标不一样，帝国海军没有进行公开招标，而是以下达任务的方式，将设计工作交给了江南造船厂。当时，江南造船厂也是唯一能够设计45000吨级战列舰的造船厂。另外，在设计皇帝级与英宗级的工作中，江南造船厂积累了大量的经验。最重要的是，江南造船厂有足够雄厚的资本，能够保证设计工作按时完成。

正是如此，外界一直认为省级是英宗级的放大加长版。

即通过增加舰长来增加排水量，从而有更多的排水量来设置动力系统，加强装甲防护，达到全面提高战斗力的目的。

显然，省级战列舰绝不是英宗级的简单改进型号。

可以说，省级战列舰是帝国海军第一种真正意义上的快速战列舰，也同时是一种按照新要求，新标准设计的战列舰。

最有力的证据是，在前三版的设计中，省级原本计划采用450毫米口径的新主炮。

这种火炮的研制工作比省级战列舰还要早一年启动，其主要针对的就是日本海军用在大和级上的十八英寸舰炮。

毫无疑问，任何一种大口径火炮的研制工作都是相当艰巨的。

从帝国，美国与英国在相关研制方面的表现来看，研制一种大口径舰炮的难度甚至不亚于设计一种新式战列舰。另外，任何一种大口径舰炮都会用在好几级战列舰上，成为海军最强大的武器，其性能必须满足未来数十年的战争需要，并且要在设计时就留下改进的余地，如此一来，新式舰炮的研制工作更是难上加难。

在第一版设计中，工程师将皇帝级的三座三联装主炮改成了四座双联装主炮，并且通过延长舰体来获得第四座主炮的空间，还同时增加了动力设备，使其最大速度能够超过三十节。

最终，这一设计方案在提交给海军之前就被造船厂自己否决了。

主要的问题就是采用四座炮塔之后，防护设计很难达到海军的要求，即在常规交战距离内抵挡主自身主炮的轰击。如果要使防护达到标准，则必须将排水量增加到50000吨以上，并且采用十二台锅炉，才能使速度超过三十节。显然，这种排水量严重超标的设计既超过了《伦敦海军条约》的限制，也无法被海军接受。

最后，工程师还是选择了三座三联装主炮炮塔的设计方式，只是舰体宽度将适当放大，才能装下450毫米主炮的三联装炮塔（炮座尺寸比400毫米主炮的三联装炮塔增加了大概五分之一）。

这一设计的麻烦也不小，主要就是航行阻力增大。

加宽舰体，而舰长又要有所控制，战舰的航行阻力必然会远远大于一般的战列舰。如此一来，就成了放大版的英宗级战列舰。当时，海军已经明确要求其最快速度必须超过三十节，最好能够达到三十三节。根据工程师的计算，即便优化舰体水线以下部位的线条设计，其主机功率也要比英宗级增加百分之五十，才能使其速度超过三十节。

当时，只有增加四台锅炉，不然主机功率根本达不到要求。

到第三版设计的时候，工程师想到了同时加宽舰体与加大舰长的方式来减小航行阻力，提高航行速度的方法。可是这种设计也将面临装甲防护严重不足的问题，即在延长了的舰体上无法敷设足以满足海军要求的装甲板。

说白了，一切问题都出在了450毫米口径的主炮上。

采用新式主炮之后，省级战列舰的主装甲带厚度必须提高到480毫米以上，水平装甲的厚度要提高到270毫米以上，司令塔与炮塔等关键部位的装甲厚度更是要提高到640毫米以上，才能勉强达到海军的防护标准。

按照这一防护要求，即便采用缩短舰长的设计，装甲重量也将超过24000吨，要想在45000吨的排水量之内装上24000吨的装甲，就必须牺牲动力，或者牺牲火力，不可能兼顾三项主要性能。

可以说，当时江南造船厂的工程师再厉害，也难以在45000吨的排水量之内为战舰安装八门，或者九门450毫米口径的主炮的情况下，让战舰的防护达到海军标准，同时让战舰的速度超过30节。

设计工作也就因此而耽搁了下来。

当时，江南造船厂的总工程师，也就是省级战列舰的主任设计师汪华华已经提出，只有海军将排水量的上限放宽到55000吨，才能设计出满足海军要求的新式战列舰。如果要战列舰的性能进一步提高，并且为今后留下改进余地，其标准排水量至少应该放宽到60000吨。

也就是说，只有按照60000吨的标准设计，新式战列舰才会比较“完美”。

“万幸”的是，450毫米口径舰炮的研制工作比省级战列舰还不顺利，直到七十一年（39年）中期，好几项关键技术仍然没有得到突破，新式舰炮的投产更是遥遥无期。按照最乐观的估计，海军能够在七十四年（42年）年初的时候拿到这种舰炮的样品就已经非常不错了。显然，新式战列舰不可能拖到七十四年才开工建造。

最终，海军修改了战术指标，放弃了一定要使用450毫米口径主炮的要求。

如此一来，省级战列舰的设计工作才走上了正轨。

不说别的，在同样采用九门主炮的情况下，主炮炮塔以及相关设备，加上弹药的重量就减轻了至少4500吨。另外，随着主炮口径减小，防护要求自然同等程度的降低，其装甲重量可以减少到18000吨左右，比之前的减少了6000吨。这两项就减少了10000吨，如果算上排水量减少对动力设备的要求降低，从而减少了动力设备的重量，那么至少能够减重12000吨。

也就是说，在43000吨的排水量之内，就能设计出足以满足海军要求的战列舰。

只是，设计工作进行得并不顺利。

首先是情报部门确定美国已经研制出了MK7型十六英寸舰炮。该舰炮采用了五十倍径的身管，能够将重达1225公斤的十六英寸重型穿甲弹的威力发挥到最大限度，其穿甲能力丝毫不亚于帝国海军的400毫米重型穿甲弹。

结果，海军立即修改了防护标准，要求全面加强防护设计。

显然，43000吨的排水量绝对不够用。即便加大装甲的倾斜角度，缩小防护区，加厚关键部位的装甲，其标准排水量都将超过45000吨。

紧接着，海军提出要求采用五十五倍径的400毫米主炮。

这是帝国海军最新研制的主炮，其性能比之前皇帝级装备的400毫米主炮有了很大的提高，而且这是第一种完全针对400毫米口径重弹设计的主炮，能够将重型穿甲弹的威力完全发挥出来。

实际上，这也是帝国海军不得不采用的一个折中方案。

新式舰炮不但加长了身管，还增大了药室，改进了炮栓，并且采用了新结构膛线。实际上，最大的问题还是身管寿命，增加发射药之后，身管寿命将直线下降。只是，在战争时期，海军绝不会在乎打坏几根炮管，关键是要在威力上超过对手。如此一来，即便采用了最新的自紧电镀生产工艺，炮管的使用寿命也仅仅只有300枚全装穿甲弹，比起六十七年型少了百分之四十！

新式主炮带来的重量问题还不大，可随着主炮威力提高，防护也要随之提高。

如此一来，在设计过程中，工程师不得不将排水量从45000吨增加到了48000吨，其中至少有2500吨用来加强防护。