时间进入19世纪后半叶来,随着冶金技术的不断发展,战舰的火炮系统随之发生改变:沉重巨大的炮台取代了风帆时代舷侧列装的炮位,其火炮的穿甲能力也得到了飞跃式的提升。当时,主力铁甲舰级别的海军舰炮炮弹,能在千米距离上轻易穿透厚度超过400毫米的熟铁装甲;而即便是口径次一些的小型火炮,也能对150毫米装甲之后的物体造成有效打击。因此,如果一艘战舰要想防御大炮对舷侧的直接轰击的话,则需在水线布置一道极其厚重的垂直装甲。大型铁甲舰由于体型壮硕、吨位巨大,尚且有能力腾出重量,在相对并不显得很长的水线来安装这些厚重的装甲;而巡洋舰本身吨位又小,水线又长,根本没有条件像战列舰一样铺设这道装甲。在这种情况下,设计师们在巡洋舰上的选择只有一个,那就是被迫放弃对火炮的直接防护。
尽管由于火炮的穿甲能力太强,使得设计师们在巡洋舰上被迫放弃了水线装甲,但从某种角度上来说,设计师们的这种在被逼无奈之后所做出的妥协,却的确是最适合当时海战的选择。由于技术所限,当时的海军舰用武器都是老式的架退式火炮,射速极为缓慢:就算是100毫米以下的小口径火炮,其射速也需要2分钟才能发射一发,口径越大射速越慢,意大利海军所装备的457毫米大炮更是要半个小时才能完成装填。以这种孱弱的初始火力密度乘以概率,使得炮弹击中水线的数学期望小的可怜。
除此之外,炮弹也是一个不容忽视的因素。当时的穿甲弹大都只是实心弹,只有穿透之力而无爆炸之功。在这些情况的综合作用下,设计师们退而求其次,在战舰的船体内部布置了一道倾斜式间接防御护甲,防护巡洋舰便华丽的应运而生了。垂直装甲的废弃,节省了大量的吨位,这部分重量用在武器和动力上,可以极大提升战舰的火力和速度。而在牺牲掉的防护上,由于架退式火炮射速缓慢,一场战斗下来,水线部位也被命中不了什么炮弹;即便是人品大丧失被炮弹命中,也仅仅是在水线穿了一个洞而已,后面那道高出水线的穹甲足够将那一点点的进水挡在核心舱之外。这种事半功倍的设计,很快便在世界各国流行开来,英法美俄意奥都开始建造自己的新式防护巡洋舰;在这种世界风靡的大背景下,就连德国也不甘寂寞,造了一艘“奥古斯塔皇后”号来摆摆谱。一时间各种防护巡洋舰如雨后春笋一般迅速出现,成为列强海军的新宠儿。
然而,随着技术的发展,时至1895年,防护巡洋舰所赖以生存的技术前提,已经全部不复存在了。
在火炮上,随着新式管退式火炮和无烟火药的发展,使得
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