19世纪末是舰船技术空前发展时期,主要表现在下面几个方面:
(1)舰载火炮与装甲
19世纪中叶以后,海军的舰载火炮技术与陆军火炮技术一样,开始酝酿着一场革命。首先,由于后装线膛炮及其新型炮门和反后坐装置技术的发明,且采用了无烟火药和高能炸药,舰炮的射程明显增大,射击的准确性和攻击威力也大大增强。就射程而言,到19世纪80年代中期,克虏伯舰炮最大已达到5000多
米,到90年代末阿姆斯特朗重炮在强装药的情况下可超过10000米,其末端速度仍有360米/秒。在攻击威力方面,19世纪末的海军大炮的炮弹在有效射距内大约可以穿透与大炮口径同样厚的最坚固的装甲。以30.5生的(炮长40倍口径)后装阿姆斯特朗炮为例,在强装药的情况下,炮弹在炮口可穿透锻铁板深达97.6厘米,在1000米距离上可穿透87厘米,在2000米距离上可穿透77.6厘米,3000米时可穿透69.5厘米,4000米时可穿透63厘米。再以1899年30.5生的(炮长40倍口径)克虏伯舰炮为例,炮弹在炮口可穿透锻铁板117.3厘米,可穿透钢铁复合甲板91.2厘米。此外,美国内战爆发后,才华横溢的设计家埃里克森于1861年由于发明了旋转炮塔,将其应用于新建的“班长号”军舰,从而使舰炮可以灵活自如地向不同方向射击,大大提高了军舰的攻击力。
针对舰炮威力越来越大这一情况,为了有效地提高舰船的生存能力,各国对舰船的装甲防护问题给予了高度的重视。1859年法国建造了第一艘装甲蒸汽巡航舰“光荣”号。到19世纪70年代后,西方各国海军对装甲舰船技术的应用已经相当普遍。在舰船装甲日益广泛使用的同时,装甲技术也有不断革新。开始时的装甲多为舰船的水线带装甲和隔障装甲,所使用的材料为铁或钢,虽然装甲厚而沉重,但仍不能有效地抵御威力越来越大的火炮。于是,各国海军转而重点防护炮塔和其他要害部位,并转而使用复合装甲材料,或经过特殊处理的钢材。1874年英国在建造“坚定”号军舰时,开始在炮塔上安装铁板上覆盖钢板的
复合装甲。1879年英国人又设计建造了全部使用复合装甲的“巨人”号,使其水线装甲带的厚度减少到18英寸,而过去一般都厚达20多英寸。此后,采用镍钢装甲更进一步减少了装甲厚度。1895年前后又出现了以热和水处理钢表面使其硬度加大的哈维法,以及比此更好的克虏伯处理法,进一步减少了装甲厚度。
与装甲技术同步发展的是舰船船体的材料技术。19世纪60年代英国制定了建造新舰仅用钢铁舰体的政策。1872年法国在“可畏”号舰体结构上开始使用钢与铁相结合。到1886年,英国开始有一批全钢船体的军舰下水。
在大炮与装甲的较量中,舰炮技术和装甲技术都得到了明显的发展,但这场较量到后来还是舰炮占了上风。到19世纪90年代末,西方国家的舰船设计师们承认,他们再也不能为军舰任何部位提供绝对可靠的防护。在有效射距内,能够提供较为可靠的防护的部位只有炮塔、火药库、水线和机器舱,对其他部位的人员只能提供很有限的防护,以防御速射炮的杀伤。
(2)舰船吨位和航速的竞赛
19世纪末,由于锅炉和发动机的发展,使舰船的动力装置有了很大的变化。早期的锅炉实际上是用铁撑杆在内部加固的铁箱子。在新的冶金技术出现后,开始有可能制造更为坚固的比19世纪中叶的锅炉容纳多一倍蒸汽的箱或锅炉。这一时期,还研制成功一种水管锅炉,依靠流过钢管的水通过燃烧加热而产生蒸汽,其热效率要比普通锅炉高得多。到19世纪末,用这种锅炉以高达250磅的压力推动能产生14000马力的三级膨胀式蒸汽机。尤为重要的是,19世纪末研制成功了蒸汽轮机以作为舰船的动力装置。蒸汽轮机利用蒸汽通过喷嘴将蒸汽的热能转化为动能,再利用高速蒸汽推动汽轮机的转子转动而输出机械能。它克服了往复蒸汽机功率小、重量大、燃料消耗率高等缺陷,很快便成为舰船上的新型动力装置。