战列舰的发展历经风帆时代、铁甲舰时代、无畏舰时代和条约时代，最终在二战前达到巅峰。但是由于航母等舰载航空兵力量的出现，二战中战列舰的作用却开始下降。在太平洋战场，美国海军的战列舰只能沦为对岸炮击支援两栖登陆的角色。而日本建造的“大和”级战列舰从来没有实现其所谓的海上决战的设计意图。[4]二战中参战的70艘战列舰，被击沉、击毁28艘。战后各国停建并开始淘汰战列舰，虽然美国海军为了对岸火力打击而多次启用4艘“衣阿华”级战列舰，但仍难以阻挡战列舰消亡的大趋势。[5]2006年美国海军部长行使权力将最后两艘战列舰“衣阿华”号和“威斯康星”号从海军舰船名录中剔除，这为两艘舰艇彻底退役扫清了道路。[6]
从17世纪50年代到19世纪50年代，海战都是以风帆战列舰（ship of the line）和战列队（line of battle ）为主导。这些巨大的三桅木质船长约120至210英尺，宽30至60英尺，一般搭载40到130门炮，分别装在两层、三层甚至四个甲板上。风帆战列舰是当时最昂贵、技术最先进的海战武器，也是衡量一个国家海军建设的标准，就像一战时的“无畏”战列舰或二战时的航空母舰一样。而战列队是将战舰的火力最大化的最佳战术排列方式，因为每艘船都可以为相邻的船舶提供火力支持。[7]
19世纪工业革命开始后，木质的风帆战列舰开始让位于蒸汽动力铁船时代。战舰的设计、操作和战术的几乎每个方面都发生了翻天覆地的变化。这一时期的风帆战列舰逐渐吸收各种工业革命的成果，最终让位于全钢制的蒸汽动力舰艇。[8]
1808年，英国海军下水了装备108门火炮的“卡列多尼亚”号风帆战列舰，该舰的火炮甲板长度达到了62.5米，已经达到木质龙骨战舰的极限。为了进一步增加舰艇的坚固性，英国海军装备总监罗伯特·赛宾斯发明了将铁质硬材保持舰艇框架强度的方法，英国的风帆战列舰开始采用更多的钢铁材料。[9]
在19世纪20-30年代，蒸汽机首先在拖船、炮艇和小型舰艇上进行了试验。到了1840年代，更大的发动机被建造出来，使它们可以中型舰艇上使用。但是当时蒸汽动力主要推动船体侧面的明轮，这对于军舰作战不利。1850年，法国海军设计师杜普伊·德洛姆监督建造“拿破仑”号下水，该舰是首个采用螺旋桨推进的木质战列舰，但同时保持了风帆动力。该舰长73米，宽17米，排水量5120吨，采用双层甲板，侧舷装备了45门大炮。随后英国也不再建造风帆战列舰，并同时开始改造已有的风帆战列舰。最终英国在这场竞赛中实现了反超，英国改建并新造了59艘风帆蒸汽战列舰，而法国这一数字仅为46艘。[10]
在19世纪上半叶，火炮技术也在飞速发展。1822年法国火炮专家亨利·佩克汉斯发表论文提出了一种增加火炮威力的办法，就是使用空心铸铁制造爆破弹。相比实心炮弹，这种空心炮弹能在舰体内制造更大的爆炸。到了19世纪30年代末期，英法两国大部分的风帆战列舰已经配置了至少40%的爆破弹，其余为实心弹。[9]
1859年11月，法国“光荣”号下水。这是世界上第一艘远洋作战的“铁甲舰”，该舰以木材为主体制成，内部有铁框架进行支撑，船体外面覆盖着一层保护性的铁板，使用螺旋桨驱动，但同时保留了风帆。法国海军在测试中发现，该舰能抵御英国203毫米的68磅炮的射击。“光荣”号采用类似风帆战列舰的横向攻击方式，但是由于该舰仅仅布置了一层甲板的火炮，所以被视为是一种巡洋舰，而不是战列舰。[11]
在19世纪70年代，全钢材制造的铁甲舰开始出现。和铁相比，钢具有更好的机械性能，在同等重量下强度更高。但钢材的大规模生产直到1864年德国人西门子和法国人皮埃尔·马丁共同发明平炉炼钢法才解决。1873年法国开始建造铁和钢混合的船壳，1882年法国建造了全钢船体的巡洋舰，英国在1875年开始建造全钢船体的舰艇。到了1885年左右，几乎所有的军舰都转为用钢制造。此外19世纪70年代中期英国还发明钢铁复合装甲，利用表面钢材的硬度来抗击炮弹，而铁则保持弹性。1879年英国开始使用这种复合装甲用于所有战列舰的船体垂直面的防护上。此外法国和意大利则开始使用全钢装甲。[12]
在19世纪80年代，主要海军国家的主力铁甲舰，都已经放弃了风帆的设计，风帆战列舰的时代彻底结束，被蒸汽动力所取代。此外中央铁甲堡式(Central Citadel)铁甲舰开始出现，这种设计是将装甲带从上层建筑一直延伸到舷侧水线之下，将主炮塔、弹药舱、锅炉舱和主机舱等主要部位均置于防护之中。1886年英国皇家海军设计建造了排水量12000吨的“特拉法加”级铁甲舰，铁甲堡的最大厚度达到20英寸，最薄也有14英寸，装甲重量占据了排水量的三分之一。[12]
但在1890年该舰建造完毕后，英国皇家海军宣布将不再建造铁甲舰这类主力舰，因为当时出现两个难点。首先是主力舰艇的防护性遭到质疑，中央铁甲堡式无法防护舰艇其他薄弱部位，而鱼雷等新武器的出现将威胁大型主力舰艇的生存。其次是当时的舰艇技术迭代速度过快，很多铁甲主力舰在建造的过程中就会落后。除了英国之外，法国从1883-1888年也不建造新的铁甲舰主力舰。[12]
随着技术的飞速发展，有关大型主力舰过时的说法很快在1890年后就消失了。英法等当时的海军大国通过演习发现，鱼雷艇的威胁是可以遏制的，因为大型舰艇可以搭载射速更快的中口径舰炮，能够应对鱼雷艇的攻击。此外驱逐舰的诞生，为主力舰队提供了护航，再加上良好的配合与战术，大型主力舰队的发展再度走上快车道。[13]
1884年，英国保守派的《蓓尔美尔公报》发表了一系列题为《有关海军的真相》的批评性文章，揭露英国海军的虚弱状态，引发了英国社会的极大关注。尽管有些批评并不公正，因为英国海军并不像在一个技术飞速变化的时代投资很快就可能落伍的装备，但这种氛围对海军发展是有利的，因为能得到更多的财政支持。[13]此外在19世纪后期，英国丧失工业霸主地位，逐渐被其他国家赶上。在维系殖民帝国方面，随着 19 世纪后期殖民地经济的发展和军事实力的增强，各自治领、殖民地的独立和分裂倾向日益严重。在军事方面，随着马汉海权理论的提出，各国认识到一支强大的海军对于国家兴衰的重要性，英国不得不强化海上力量的建设。[14]
1888年7月海军部呈交内阁的一份秘密报告中称，为了应对其他国家海军发展的挑战，海军需要补充至少10艘战列舰，37艘巡洋舰和18艘鱼雷艇。1889年3月，海军大臣汉密尔顿称：“海军的建设将达到这样一个规模，即至少与其他任意两个国家海军力量的总和相当。”这就是著名的“两强标准”。1889年5月，新的“海军防御法案”在议会以绝对高票通过。所需费用为2150万英镑，差不多等于1884年补充拨款的4倍。虽然海军法案按时完成，但英国并没有和对手们拉开差距。法国和俄国在这 5 年中建造了12 艘战列舰，1894 年又开始建造5艘新型战列舰，英国的“两强标准”无法实现。英国内阁于1894年3月又通过了“斯潘塞计划”，花费3126.3万英镑再建造 7 艘战列舰、20 艘巡洋舰和超过 100 艘小型舰艇。[15]
1903年10月，意大利舰艇设计师维托里奥·库尼贝尔蒂发表了一篇题为“英国海军的理想战舰”的论文，排水量17000吨，主炮为12门305毫米（12英寸）的火炮，正式提出了“全装重型火炮”的概念。[16]
1905年2月，费舍尔领导的英国设计委员会完成了“无畏”级战列舰的设计审定工作。1905年10月，“无畏”级首艘“无畏”号开始建造，在1906年2月就下水。英国之所以要在如此快的速度下完成建造，是因为要迅速评估新舰艇性能，为后续舰艇大批量建造奠定基础。[17]
在无畏舰服役后的五年内，新一代性能更强大的“超无畏舰”已经开始建造。英国从“无畏”级到4年后的“猎户座”级，排水量增加了 25%，装备了更大的343 毫米（13.5 英寸）口径主炮，并将主炮置于中心线上，而侧舷炮的单位齐射炮弹投送重量也增加了一倍。1912年建造的“伊丽莎白女王”级，取消了中置炮塔而使用了口径更大的381 毫米（15 英寸）主炮，速度更提升到了25节，被认为是第一种快速战列舰。[18]
其他国家也加入了“超无畏舰”的建造竞赛。1911年建设的美国海军“纽约”级10门主炮达到了356 毫米（14 英寸）口径，以应对英国的13.5-15英寸的战列舰主炮。日本1912年建造了两艘“扶桑”级，随后在1914年建造了两艘“伊势”级，两种战列舰都装有 12 门 356 毫米（14 英寸）口径火炮。1917 年，“长门”级成为世界第一种安装8门410毫米（16 英寸）口径主炮的“超无畏舰”，也是当时世界上最强大的战列舰，而且是日本国产。[19]
在一战前设计建造的这些“超无畏舰”，一个显著的弱点是装甲防护不足，过分强调防御舰炮的近距离射击，假设炮弹只会击中舰艇的侧面，同时缺乏水下对鱼雷的防护作用。而一战的实际作战证明，在18000米之外战列舰就会遭到对方炮弹的攻击，而此时炮弹会以30 度的角度撞击舰体，完全能够击穿外部装甲板并进行打击直接内部结构。[18]
一战爆发前各国战列舰数量[15]
| - | 无畏舰 | 前无畏舰 |
英国 | 20 | 38 |
德国 | 13 | 22 |
法国 | 3 | 18 |
俄国 | - | 9 |
奥匈帝国 | 4 | 9 |
意大利 | 4 | 6 |
日本 | 2 | 14 |
美国 | 14 | 23 |
在一战后的1919-1922年期间，英国、日本和美国再度爆发了战列舰的建造竞赛。由于日德兰海战的影响，英国建造了排水量达到42000吨的战列巡洋舰“胡德”级，这立刻引发了美国和日本的激烈反应。[20]美国在1919年再度扩充海军，总共要新建20艘战列舰和12艘战列巡洋舰。而日本要新建4艘排水量达到43000吨的纪伊级战列舰，装备10门410毫米口径主炮。[21]
1921年11月至1922年2月召开的华盛顿会议上，经过美、英、日等国激烈争论，最终缔结了《美英法意日五国关于限制海军军备条约》——即《华盛顿海军条约》，规定了美英法意日5个国家的主力舰吨位的比例。[22]而条约内容定义的主力舰，则是完全把各国能够保存的主力舰的名字全都列出来，其中主要是战列舰，另外还有极少数的战列巡洋舰。[23]其中美国保存了18艘战列舰，总吨位为525850吨；英国保存了16艘战列舰和4艘战列巡洋舰，总吨位为558950吨；法国保存了10艘战列舰，总吨位 221170吨；意大利保存了10艘战列舰，总吨位182800吨；日本保存了6艘战列舰和4艘战列巡洋舰。另外条约规定所有签约国家禁止在1932年12月12日之前建造新的战列舰。[24]
由于条约的限制，对战列舰的技术开发和研究受到严格压制。例如美国的列克星敦号和萨拉托加号最初设计为排水量为33000 吨的战列巡洋舰，但在条约通过后在建造中被改装为航空母舰。[25]日本在建造中“天城”号、“赤城”号也改装为航母，后来由于关东大地震破坏了“天城”号的舰体，原定拆除的“加贺”号战列舰改为航母。1931年日本计划建设1支对美作战的航母机动舰队，其中包括航母“苍龙”号、“飞龙”号，而原有的“赤城”号、“加贺”号航母也进行了改造，取消三层飞行甲板， 改为单层整体飞行甲板，还扩大了飞机搭载数量。但在1932年7月，日本保守的皇族舰队派再次主导日本海军发展，航空发展被遏制，战列舰的发展重新起步。1936年日本正式宣布彻底退出《华盛顿条约》 和 《伦敦条约》，开始重点开发“大和”级超级战列舰。[26]
尽管日本建造的大和号是所有建成战列舰中排水量、火炮口径和装甲厚度最大的，但该舰更多是日本无力和美国进行造舰竞赛下，一种孤注一掷的举动。因此大和号并不能算是战列舰的巅峰。[27]而美国建造的“衣阿华”级战列舰，才在火力、防护和速度的综合性能上达到了战列舰的最高水平。该舰采用了3座3联装406毫米主炮，在防护水平保持不变的情况下，设计航速达到了33节，超过了所有战列舰和战列巡洋舰，成为能够伴随航母舰队行动的现代化战列舰。[28] 在电子设备上，“衣阿华” 级还安装了三座主炮指挥仪，从1944年开始安装了SK-2对空搜索雷达和Мk27型测距雷达。美国海军太平洋舰队在1945年对“衣阿华”级的评估认为：美国在二战结束后需要部署一种担负支援任务的重型战舰，而 “衣阿华” 级是理想的选择。该级战列舰在其他方面没有重大缺陷或弱点。[29]
早在1914年，英国海军上将珀西·斯科特就预测战列舰将很快被飞机淘汰。[30]1915年8月12日，英国飞行员驾驶一架184型水上飞机，首次从空中投掷鱼雷在在达达尼尔海峡击沉了一艘土耳其船只。[31]1920年美国陆军航空队的威廉·米切尔少校在众议院航空小组委员会作证时公开宣布：“可以用大约一艘战列舰的价格，建造和运行1000 架轰炸机，然后可以击沉任何一艘战列舰。”美国海军公开场合批判比利·米切尔少校，但实际却加大了在航空母舰上的投入。[32]
在二战的太平洋战场，战列舰的作用不断在下降。在太平洋的许多早期关键战役中，例如珊瑚海战役和中途岛战役，战列舰都没有发挥作用，而航母则成为决定性的力量。作战双方航母都在上千公里的范围内发动攻击。而到了太平洋战争后期，美国海军的战列舰只能沦为对岸炮击支援两栖登陆的角色。而日本建造的“大和”级战列舰从来没有实现其所谓的海上决战的设计意图。[4]
二战中由于海军航空兵、潜艇和鱼雷武器的广泛使用，参战的70艘战列舰，被击沉、击毁28艘。证明了战列舰由于目标大，无反潜能力，防空力量薄弱， 很容易成为潜艇和飞机攻击的目标。战后各国停建并开始淘汰战列舰，唯独美国海军为了对岸火力打击而多次启用4艘“衣阿华”级战列舰，即“衣阿华”号、“新泽西”号、“密苏里”号和“威斯康星”号。[5]
1946年，美军在比基尼环礁进行了“十字路口”行动，分别使用空爆和水下爆炸的方式检验核武器对大型舰艇的杀伤效应，测试舰艇包括美国“阿肯萨斯”号、“纽约”号、“内华达”号、“宾夕法尼亚”号和日本的“长门”号等5艘战列舰。7月25日美军在水下引爆了一颗核弹，其中“阿肯萨斯”号和“萨拉托加”号立刻被击沉，3天后“长门”号沉没。负责核弹设计的洛斯阿拉莫斯科学实验室认为，水下爆炸会破坏船体结构，使半径600米到1200米的大部分船体沉没。实验证明面对新一代的核武器，战列舰的生存性更加脆弱。[33]
2006年美国海军部长行使权力将“衣阿华”号和“威斯康星”号从海军舰船名录中剔除，这为两艘舰艇彻底退役扫清了道路。[6]但美国国会议员仍对新型驱逐舰与战列舰相比的效率持怀疑态度，并在2007年的《国防授权法案》中要求战列舰在再次需要两艘战列舰保持待命状态。[34]但是美国海军早在2004年就公布信息承认，美国不可能维持以及恢复战列舰的作战能力，因为战列舰的推进系统已经严重老化不可靠，美国军工无法制造406毫米主炮的相关零部件，美军也无法找到大量的人员来操纵战列舰。[35]
18-19世纪的风帆战列舰分为三类，一级战列舰平均吨位达2500吨左右，定员超过850人，并有三层火炮甲板，装备100门火炮以上的战舰；二级战列舰也有三层火炮甲板，但平均吨位约2200吨，定员750人左右，装备火炮在80到98门之间，三级战列舰则有两层火炮甲板，平均吨位约为1750吨，定员超650人，装备火炮在64到84门之间。此外从舰载武器上看，当时风帆战列舰一般装备9磅、12磅、18磅、24磅和32磅五种火炮，使用实心弹、霰弹和链弹等几种炮弹。[36]
首次在舰艇上大规模应用装甲、蒸汽机和火炮，实际是在美国南北战争时期。战争中发生了世界首次铁甲舰之间的战斗，联邦军的“莫尼特”号和邦联军的“弗吉尼亚”号，在汉普顿锚地进行了炮战。“莫尼特”号的成功表现，使得装有炮塔的低舷浅水“岸防铁甲舰”走入历史舞台。[37]所谓“岸防铁甲舰”，主要还是设计用于近海防御作战的。19世纪出现过一些岸防铁甲舰，例如德国“威斯帕”号、法国“黄泉”级和中国“平远”号等。由于这些舰艇航程短，抗风浪能力有限，海军强国并不感兴趣。但一些中欧和北欧国家始终青睐这类铁甲舰。20 世纪初，挪威、瑞典、丹麦、芬兰等欧洲国家就建造了一批浅吃水、厚装甲、中等火力的小型主力舰。尽管这些战舰的排水量只有3000-4000千吨左右，但火炮口径仅次于战列巡洋舰，英国简氏舰船年鉴将其分类为“岸防战列舰”。本质是装甲进一步加厚的岸防铁甲舰，具有“前无畏舰”或者“无畏舰”的线形、火炮布置和射击指挥仪，具备多个炮塔齐射能力。[38]
英国早期的海战理论家菲利普·科隆布认为，对于英国海洋战略而言，获得制海权是唯一理性的目标。如果英国无法获得绝对的制海权，就无法保证海上交通线和海外殖民地的安全。因此英国发展远海铁甲舰，对抗的目标是竞争对手建造的大量用于商业劫掠的快速巡洋舰。[39]因此英国的“勇士”号等远海铁甲舰在安装铁甲等防护装甲的同时，仍然保持远海适航性，甚至为了远海作战在使用蒸汽动力的同时还一度保留风帆。后来由于蒸汽动力逐渐技术成熟，风帆已经无力推动沉重的舰艇才取消。远海铁甲舰在19世纪70年代开始使用炮塔设计。在19世纪末，英国已经建立了强大的蒸汽主力舰队巡逻在地中海、太平洋的海域，而俄国、日本也都开始从英国或者法国进口远海铁甲舰。德国则大规模建造远海铁甲舰来挑战英国的海上霸权。[40]
“无畏” 级战列舰在军舰的发展史上开创了多项变革。首先是打破常规，只安装了 10门305毫米的主炮，除了一些用来对付鱼雷艇 的射速很高的小炮外，没有安装任何中口径副炮，而且采用了能够集中火力的火控系统一一舰炮指挥仪，使得舰上同口径重炮的弹着点都很集中。其次是防护力强，在防护上就分为水上和水下两部分。在水线以上为了抵御炮弹的射击，设置侧面装甲带和高出水线的装甲甲板，最厚处达到280毫米，而在水线以下则通过采用水密隔舱，防御水雷和鱼雷的攻击。第三就是首次在大型战舰上以蒸汽轮机代替了往复式蒸汽机作为动力，航速达到了21节。由于“无畏” 级战列舰的开创性意义，该型战舰以前建造的战列舰全部落后，被称为“前无畏舰”，指标等同于“无畏”级的为“无畏舰”，一战爆发前建造的排水量更大、火炮的口径更粗、装甲更厚、动力更强的战列舰，则称为“超无畏舰”。[41]
设计风帆战列舰，首先要考虑的问题是木材。木材不同于钢材，不可能通过冶炼来迅速生产。因此英国这类海上强国，在18世纪的主力风帆战列舰，都是半个世纪前设计生产，而相关材料准备时间要追溯到17世纪。当时风帆战列舰的设计思路主要是对敌方战舰进行密集炮击，因此都将火炮安装在两层或三层的舷侧炮台上。出于稳定性的考虑，最重的火炮尽可能安装在低层甲板上。例如一艘典型的74门火炮的风帆战列舰。一般在下层甲板上装备32磅炮，主甲板上装备18至24磅炮，而后甲板或舰桥上则装备12磅炮。重型火炮和炮架非常沉重，因此需要对主炮甲板进行支撑。同样，船体侧面必须足够厚以吸收尽可能多的敌方火力，因此船体宽度是一个重要考虑因素。同时，船体越狭窄，船在水中的推进速度就越快。这个时期战舰的典型长度与宽度之比在3.5:1到4:1之间。一般来说携带越多火炮的风帆战列舰，机动性就越差，但优秀的设计师会设计出高水平的风帆战列舰。例如英国的“胜利”号风帆战列舰是一级战列舰，但其机动性和灵活程度比一般的三级战列舰要更好。当时法国的风帆战列舰被认为设计比英国更优秀，船只更大且射击更稳定，但英国认为本国船只能够在各种天气条件下在海上长时间驻扎，比法国和西班牙设计的战列舰更适合海上长期作战。[42]
19世纪60年代，中央炮位(Centre-battery)的铁甲舰已经出现，这种设计将过去布置在两舷的主炮移向战舰中部，这样就可以得到不断加厚的钢铁装甲层的充分保护。1861年美国内战爆发后，一位瑞典的发明家给北军设计了一种在内河使用的“莫尼特”号浅水炮舰。这种舰艇采用了旋转炮塔和低干舷的设计，是世界上第一种安装旋转炮塔的战舰，但不具备在远洋进行战斗的能力。[43]
尽管当时已经有了装有蒸汽动力的铁甲舰，但风帆仍然是主动力，但很快舰长和指挥官就开始依赖蒸汽机。英国第一代蒸汽动力铁甲舰“勇士”号的发动机效率还比较低，勉强能进行远洋行动，但很快三膨胀气缸技术、水管锅炉技术的发展很快就能满足大吨位舰艇机动的需要，锅炉的蒸汽压强由原来的每平方英寸15磅增加到260磅。[44]
在炮塔出现后，前膛装火炮仍然存活了一段时间。这主要是因为后膛装火炮的技术还不成熟，而且线膛炮的出现，让前膛装火炮仍然有一定的威力。但是前膛装火炮存在射速低和操作不安全的缺陷。前膛装火炮射速一般为3分钟射出1发炮弹，而1879年英国“霹雳”号风帆战列舰则发生了重复装填的炸膛事故。法国在1870年设计出了成功的后膛装火炮，英国海军直到19世纪90年代才逐渐换装后膛装火炮。随着炮弹和火炮威力越来越大，弹药的储存成为铁甲舰乃至后期战列舰设计的关键问题之一。[45]
19世纪70年代-90年代，风帆战列舰在向蒸汽铁甲舰过渡时期，出现了很多探索性的但是混乱的设计。这时战列舰的一些特点，包括低矮的侧面轮廓、宽横梁，厚装甲、舰艉和舰脂装有炮塔等特点已经开始定型，但是一些风帆战列舰的特点仍然保存，例如英国皇家海军在19世纪70年代后，仍然坚持保持桅杆和索具，而且还有人仍然青睐于把大炮安装在两舷。而由于当时火炮精度有限，当时的铁甲舰还坚持加装了撞角，认为这样能在近距离作战时撞沉对手。[43]一旦带有旋转火炮或多炮炮塔的铁甲舰成为主要战斗舰艇，“战列舰”（Battleship）就真正开始取代“风帆战列舰”（ship of the line）。[46]
对马海战对无畏级战列舰的出现影响很大，因为日本舰队在远距离集中用舰炮精确射击消灭俄军舰队，成为各国效仿的榜样。而在射击指挥仪、测距仪等新技术出现的背景下，战列舰尽可能提高远距离海战命中率的手段，就是尽可能提高最大口径主炮的火力投送密度，其结果就是采用了统一口径的10门305毫米主炮。使得无畏级在远距离线形战列舰交战中拥有超过对手一倍的主炮火力，而在撤退时火力更达到对方的3倍。同时再利用新的蒸汽涡轮发动机技术，让无畏级战舰拥有更出色的海上机动能力。[47]在1909年英国又率先推出了“猎户座”级“超无畏舰”。相比无畏舰，“猎户座”级的主炮口径增加到了343毫米，增加了装甲防护，而且借鉴了美国南卡罗来纳级的设计，使用了重叠式和全中心线式的主炮设计。[48]
英国推出“无畏”级后，其他海军大国也纷纷跟进。德国由于当时没有蒸汽轮机技术，因此只能研制老式三胀式蒸汽机驱动的“拿骚”级，主炮口径也没有达到英国无畏舰的水平，实际其设计保留了很多前无畏级战舰的特征。直到1909年德国才研制了完全超越英国“无畏”级战列舰的“德皇”级战列舰。[49]相比英国，德国格外重视战列舰的防护，除了加厚装甲之外，相应的舰体防护结构也得到加强。因此德国的无畏级战列舰有更好的抗损性和抗沉性。德国海军的设计思路是确保战列舰不沉没， 就算受到再严重的损伤，也可以拖回基地修理。这种设计思路在日德兰海战中得到了证明。[50]
美国的无畏级战列舰有一些独特的创新。特别是美国的首艘无畏级战列舰——“南卡罗来纳”级，采用了独创的重叠式和全中心线式的主炮设计，能够满足任何情况下最大程度发挥舷侧火力。这种设计成为后来战列舰的主流。[51]
作为日俄海战的胜利者，日本一贯重视海军的发展。但日本有限的国力，又不允许其有“试错”和“创新”的空间，因此在战列舰的设计上更加保守。日本在1905年发展“萨摩”级战列舰时，原设计比英国的“无畏级”更早贯彻了全大口径主炮的概念。但是由于海军高层的保守和日俄战争后国力枯竭，最后“萨摩”级没有贯彻新的设计理念，诞生后空有世界第一的排水量，但是火力却无法与无畏舰相提并论。随后日本设计的“河内”级战列舰，勉强赶上了无畏舰的口径，但身管长度却不一致，算不上标准的无畏舰。在英国的超无畏舰诞生后，日本又设计了堪称世界第一的“扶桑”级，指标是排水量、航速和主炮口径全部达到世界第一。但是却存在弹药搭载量不足、防护和速度差的弱点。[52]
后条约时代战列舰的设计，英国已经无法重现“无畏”级战列舰的辉煌，也无法引领战列舰的发展。反而是在火力上已经落后于同时期的美国和日本。[53]而美国海军通过演习已经发现了航母的巨大作用。同时美军还发现，海军仍然需要火力强大、防护性能优秀的战列舰，但前提是它的航速能跟上航母作战群。因此美国从条约结束后开建的“北卡罗来纳”战列舰，其设计就是在保持火力和防护性的基础上，增加航速。“北卡罗来纳”战列舰设计航速达到了28节。[54]后来发展的“衣阿华”级航速更是达到了33节。[29]
“胜利”号风帆战列舰于1765 年在英国查塔姆下水，是一艘拥有100 门火炮的战列舰，该舰长57米，排水量 2162 吨，船员超过800人。[55]该舰建造时间从长达7年，使用了超过6000棵树木，造价超过3万英镑（相当于今天的5000万英镑）。该舰总共有3个桅杆和一个船首斜桅，索具长度超过40公里，总共有37个帆，总面积超过5400平方米。该舰扬帆航行需要120人配合，最高速度可达16公里/小时。“胜利”号总共有7个锚，最大的重4吨。为了防护水下生物对船体的破坏，该舰船底敷有17吨重的铜板。“胜利”号所有大炮都是前膛装加农炮，主要使用圆形实心炮弹、链弹和葡萄弹，分别用于破坏对方战舰的船体、桅杆和人员。每门大炮需要13名操作人员，为了防止舰艇侧翻，火炮不能齐射，而只能从船首到船尾依次射击。[56]
1857 年，法国开始设计建造 一艘可以开上公海、实现远洋作战的铁甲舰“光荣” 号(Glorie)，这引起了英国的重视。1858 年7月，英国海军部委员会特别拨出了一笔款项，计划建造一艘装甲螺旋桨推进的战舰。设计师伊萨克·瓦茨完成了“勇士”号的设计，该舰全长128米，宽17.7米，排水量9180吨。“勇士”号实际是铁质船体，然后外面的11.4厘米厚的装甲下面装有木质背衬。舷侧炮阵上有19 个炮位，搭载68磅滑膛炮，炮门高出水面2.7米，相邻炮门问距4.5米，舷侧外覆盖装甲带长度达到64米，从水线以下1.8米一直延伸到水线以上6.4米的高度。舷侧一头一尾各有两门炮没有得到装甲防护，露天甲板上还有两门重炮和一些轻型火炮也没有装甲防护。 舷侧装甲覆盖了两座锅炉舱、炮弹舱以及发动机舱。“勇士”号装备了一台活塞杆式双缸蒸汽机，搭配10座锅炉，驱动26吨重的可升降式双叶螺旋桨。在使用风帆的时候，舰艇蒸汽发动机的烟囱可以降下来，同时用600人用起重滑轮把螺旋桨升起来。“勇士”号风帆总面积达到了4500平方米。由于舰艇设计细长，依靠风帆也能达到13节的航速，但转向很不灵活。[57]
“雄伟”级（Majestic-class）战列舰是基于皇家君主级战列舰的设计，设计于1891年，装备了4门305毫米（12英寸）口径火炮。在“斯潘塞计划”启动后，该舰的建造获得了巨大的投入， 在4年中建成了9艘之多，以对抗法国和俄罗斯的海军。“雄伟”级由威廉·怀特爵士设计，相对于以往设计进行了多项重大改进。该舰排水量16000吨，装备4门305毫米口径火炮，使用无烟火药发射药包，炮塔还有229毫米（9 英寸）厚的“哈维”装甲带保护。该舰长128米，宽23米，吃水8.2米，采用高干舷设计，能够在远洋作战，使用两个三缸三膨胀蒸汽发动机，每个发动机驱动一个四叶螺旋桨。“雄伟”级战列舰是“前无畏”级战列舰时代最经典的设计，英国后续5型20艘战列舰的设计，都受到“雄伟”级的影响。此外英国出售给日本的“敷岛”和“三笠”号战列舰也模仿了“雄伟”级的设计。[58]
在英国的刺激下，法国、俄罗斯、日本等国也在发展自己的“前无畏舰”时代的战列舰。法国主要是“布伦努斯”级战列舰和“查理曼大帝”级战列舰，特别是后一种型号采用了45倍高初速的305毫米主炮，被认为是法国最后一次挑战英国战列舰的努力。在1895年后，法国尽管还在建造“查理曼大帝”级战列舰，但已经承认自己不可能赶上英国的造舰能力。俄罗斯本国的造舰能力有限，其战列舰主要从法国、美国和德国的造船厂订购，其设计思路基本跟随法国，而日俄战争证明俄罗斯“前无畏”型战列舰的表现存在巨大的缺陷。[13]
“无畏”号有5座双联装305毫米（12英寸）的主炮炮塔，一座在船首，一座在船尾，一座在船中，两座在靠近上层建筑的左右两侧。这意味着在任何情况下都有三个炮塔同时向前射击，四个炮塔同时一侧射击。[59] 辅助火炮是27门76毫米（3英寸）口径速射炮。该舰还携带五具405毫米（18 英寸）鱼雷发射管和23枚鱼雷。“无畏”号的火控系统位于前桅顶部的观察塔和信号塔顶部的平台上。测距仪获得的数据输入舰载机械计算机，然后转换成射程和炮口偏转数据供火炮使用。[60]
在防护上，“无畏”号使用钢质克虏伯装甲。在舰体的水线附近装甲带厚度为279毫米，在延伸到舰艏和舰尾的时候厚度逐渐变薄。另外保护舰体中央装甲堡的厚度为203毫米。每个主炮炮塔的正面和侧面装甲厚度为279毫米，顶部装甲厚度为76毫米。[61] 在动力上，“无畏”号是第一艘使用蒸汽轮机取代三胀式蒸汽机的战列舰。18个蒸汽锅炉驱动两台蒸汽轮机，每台蒸汽轮机额定功率为23000轴马力，每台涡轮机驱动两个直径2.7米的三叶螺旋桨。[62]
在无畏舰服役后的五年内，新一代性能更强大的“超无畏舰”已经开始建造。英国从“无畏”级到4年后的“猎户座”级，排水量增加了 25%，装备了更大的343 毫米（13.5 英寸）口径主炮，并将主炮置于中心线上，而侧舷炮的单位齐射炮弹投送重量也增加了一倍。1912年建造的“伊丽莎白女王”级，取消了中置炮塔而使用了口径更大的381 毫米（15 英寸）主炮，速度更提升到了25节，被认为是第一种快速战列舰。[18]
其他国家也加入了“超无畏舰”的建造竞赛。1911年建设的美国海军“纽约”级10门主炮达到了356 毫米（14 英寸）口径，以应对英国的13.5-15英寸的战列舰主炮。日本1912年建造了两艘“扶桑”级，随后在1914年建造了两艘“伊势”级，两种战列舰都装有 12 门 356 毫米（14 英寸）口径火炮。1917 年，“长门”级成为世界第一种安装8门410毫米（16 英寸）口径主炮的“超无畏舰”，也是当时世界上最强大的战列舰，而且是日本国产。[19]
在一战前设计建造的这些“超无畏舰”，一个显著的弱点是装甲防护不足，过分强调防御舰炮的近距离射击，假设炮弹只会击中舰艇的侧面，同时缺乏水下对鱼雷的防护作用。而一战的实际作战证明，在18000米之外战列舰就会遭到对方炮弹的攻击，而此时炮弹会以30 度的角度撞击舰体，完全能够击穿外部装甲板并进行打击直接内部结构。[18]
1936年12月31日，华盛顿海军条约期满作废，各强国重新开始建造超级战列舰。英国开始建设“乔治五世”级战列舰。该舰排水量达到了35000吨，采用了2门四联装和1门双联装356毫米口径主炮，设计航速达到了27节。装甲和鱼雷防护在设计中所占的比重比以前的英国海军战列舰大得多。[63]美国则建造了排水量达到36000吨的北卡罗来纳级战列舰，使用了9门406毫米主炮。[64]该舰设计航速也达到了27节，采用重点防护装甲设计理念，船体主装甲带最厚处达到305毫米，炮塔最前面装甲厚度达到406毫米，还设计有5个防鱼雷水下隔舱和1个大型的水下防雷鼓包。[65]
日本则以复制另一次“对马海战”式海上决战为目标，建造了“大和”级超级战列舰，试图超越美国主力舰。从1937年到1942年，日本建成了“大和”“武藏”两艘超级战列舰，是世界所有建成战列舰中排水量最大，火炮口径最大、装甲厚度最大的。“大和”级长263米，全宽38.9米，满载排水量71569吨，装有3座三联装460毫米主炮，副炮包括4座3联装155毫米火炮、6门双联装127毫米火炮。“大和”级采用了大型的球鼻首以求降低兴波阻力，上层建筑也都经过了减阻设计，首部水线以上的部分则大角度前倾，上部两舷外飘，下部前端膨大呈半球形。这种设计可以减少舰首上浪，提高航海性能。在防护方面，“大和”级增加了装甲厚度，并采用了倾斜式的侧舷装甲带。第二次世界大战中，“大和”级的改造全部集中在加强防空火力方面，到1945年“大和”号的25毫米防空机关炮数量已经达到150门，而“武藏”号也有130门以上。但在实战中“大和”号和“武藏”号的460毫米主炮没能击中1艘美国军舰，最后全部被美军舰载机击沉。[27]
1805年10月21日，纳尔逊率领27艘英国皇家海军的风帆战列舰在特拉法加角，对阵33艘战列舰组成的法国和西班牙联合舰队。特拉法加海战最终以法西联合舰队投降，18艘战列舰被俘而告终。[66]纳尔逊采用的新战术主要包括：放弃一列纵队只用一侧舷炮射击的旧传统，而是机动穿插、切入敌阵，采用两侧炮火同时射击，而且把全部舰队分为两个以上的攻击总队，分割对手使其首尾不能相顾，最终实现各个击破。[67]这场海战被视为英国海军史上最辉煌的胜利。此役之后法国海军精锐尽丧无力挑战英国的海上霸权，拿破仑被迫放弃进攻英国本土的计划，而英国海上霸主的地位得以巩固。[68]
这一时期铁甲舰舰队之间的决战并不多，但都起到了决定性的作用。以中日甲午海战为例，尽管中国北洋水师的实力在纸面上强于日本海军，日方并没有类似定远舰、镇远舰这样的主力铁甲舰，但战争的结果证明，完善的准备工作和严格的操练完全可以弥补数量上和装备性能的差距。作战中丁汝昌采用了楔形阵列撞击战术，但是在接敌过程中中方战舰遭到损伤。当双方的距窝进一步缩短后，中国舰队进入了日本舰队占绝对优势的武器速射炮的射程。日本舰队共装备66门速射炮，而中国战舰上仅有2门。这对中国战舰更为不利。尽管日本没有在海上全歼中方舰队，但仍然取得了海上的控制权。[69]
1904年5月27-28日，日俄爆发“对马海战”。结果是俄罗斯舰队几乎全军覆没，38艘俄罗斯军舰沉没21艘，被俘7艘，日本仅仅损失3艘鱼雷艇。日本海军联合舰队司令官东乡平八郎率领舰队在俄国舰队面前“U”型转弯、强占“T”字横头射击阵位的战术，成为当时战列舰作战的经典战例。[70]
另外“对马海战”意义也是决定性的，由于日本压倒性的胜利并彻底掌握了制海权，俄方被迫接受美国总统西奥多·罗斯福斡旋下达成的和平条约。俄罗斯承认日本是朝鲜的主导力量，并将亚瑟港、萨哈林岛南半部和辽东半岛让给日本。[71]1906 年在伦敦，乔治·西德纳姆·克拉克爵士写道：“对马海战是自特拉法加海战以来最伟大、最重要的海军事件。”[72]对马海战是海军历史上第一次也是最后一次由现代钢铁战列舰舰队进行的决定性海战。对马海战最终证明，对于一艘战列舰来说，口径更大、射程更远的主炮远比大小不一的混合口径火炮更具优势。[73]
1904年8月10爆发的对马海战，用实战证明了战列舰战斗距离的扩大。尽管俄罗斯战列舰的测距仪有效工作距离为4000米，日方测距仪为6000米，但双方在13000米的距离上就开始使用305毫米口径的主炮实施攻击。这足以引发战列舰设计的变化。[74]英国海军大臣费舍尔在1905年成立了一个设计委员会来设计未来新的战列舰，其最初的打算是使用4 门305毫米（ 12 英寸）主炮加上16 或 18 门233毫米（ 9.2 英寸）的副炮。但是在看过日俄战争中英国观察员的报告后，就转而采用了10门12 英寸火炮的设计。[75]
1916年5月31日，英德双方爆发日德兰海战。经过8个小时的激战，英国大舰队有3艘战列巡洋舰、3 艘装甲巡洋舰、8艘驱逐舰被击沉，排水量总计 11.33 万吨，有6197名海军官兵战死，177 人被俘。德国公海舰队有1 艘战列巡洋舰、1 艘前无畏舰、4 艘轻巡洋舰、5 艘驱逐舰被击沉，排水量总计6.22 万吨，有 2545 名海军官兵战死。仅从战果上看，德国人取得胜利，但并没有能撼动英国海军的制海权。尽管在整场海战中英国海军一直占有优势，但暴露了其战列巡洋舰防御不足、战斗中缺乏战术等问题。[76]
尽管一战前各交战国在“无畏舰”和“超无畏”战列舰上进行了巨大的投资，但战争中并没有实现类似日俄海战的决定性的海上战役。战列舰并没有起到争夺制海权的作用。[77]日德兰海战再次证明战列舰对于廉价武器的脆弱，由于德国巡洋舰和驱逐舰频繁向英国战列舰编队发射鱼雷，逼迫英国舰队转向，最后导致德国舰队逃脱了英国舰队优势火力的围攻。 [78]
相反潜艇等力量已经开始对大型舰艇和战列舰产生威胁。1914年9月1艘德国U-9型潜艇在不到一小时内击沉了三艘英国装甲巡洋舰。1914年10月，英国刚服役1年、排水量超25000吨的的超无畏舰“大胆”号，在爱尔兰北部海岸被1艘德国U型潜艇布设的水雷炸沉。这些威胁导致英国海军不得不改变在北海的战略战术。[79]同时德国公海舰队也没有信心在没有潜艇协助的情况下与英国主力舰队决战，因为德国需要潜艇来破坏英国的海上交通线，因此德国舰队除了日德兰海战之外也没有大的作为，更多时间是留在港口。[80]
1940年11月11日，从英国“光辉”号航空母舰上起飞的21架“剑鱼”双翼鱼雷攻击机，在几个小时内就击沉了意大利海军的3艘战列舰。战列舰在实战中已经遭遇了航空母舰和空中力量的巨大威胁。而在1941年5月英国海军追歼德国“俾斯麦”号战列舰的过程中，还是英国海军“剑鱼”攻击机的关键一击，导致“俾斯麦”号航速下降，最后被英国舰艇赶上围攻而沉没。[5]1941年日本海军航母编队偷袭美军珍珠港，击沉美军2艘战列舰，重创6艘战列舰，所幸的是2艘美国航空母舰当时并不在港口。[81]
在日本袭击珍珠港之后，日军在12 月 8 日在马来亚北部登陆。英国海军派遣“乔治五世”级战列舰“威尔士亲王”号和战列巡洋舰“反击”号连同四艘驱逐舰去攻击日军，但是并没有发现目标。12月10日深夜，这两艘主力舰在返回新加坡途中遭到日本轰炸机和鱼雷机的空袭被击沉。这两艘主力舰是太平洋战争中第一批在公海作战时被空袭击沉的舰艇，这意味着战列舰无论在港口还是在海上，都开始面临空中力量的打击。[82]
1944年10月24日至25日的苏里高海峡战役，则是战列舰最后一次海上交战。美国海军6艘战列舰（“密西西比”号、“马里兰”号、“西弗吉尼亚”号、“田纳西”号、“加利福尼亚”号和“宾夕法尼亚”号）率领的编队和日本海军2艘战列舰（“扶桑”号、“山城”号）以及一艘战列巡洋舰“最上”号进行海战。[83]美国6艘战列舰射出总共285发炮弹，主要由换装了新型火控装置的3艘战列舰所发射。“马里兰”号只是借助于“西弗占尼亚”的弹着点勉强射击。只有“密西西比”号靠着火光打了一次8门主力炮齐射。这是历史上一艘战列舰对另一艘战列舰发射的最后一次齐射。海战结果是日军3艘主力舰全部沉没，美军战列舰毫无损伤。[84]另外美军战史承认，首次击中日本海军2艘战列舰的不是美军战列舰，而是美军驱逐舰的鱼雷攻击。而这次尽管美军依然采用了类似日俄海战的“T”字头占位战术，但日军主力舰兵力和美军不在一个水平上，只能是一种战术上的展示，并不具有决定性意义，也对海战结果没有影响。[85]
1945年4月7日，日本海军“大和”号战列舰在天一号作战期间，遭受美军特遣舰队大量舰载机的猛烈饱和攻击，最后在坊之岬被美军飞机击沉。[86]从12点37分第一次攻击到14点23分爆炸沉没，大和号至少被11枚鱼雷和6枚炸弹击中。可能还有两次鱼雷和炸弹命中，但这已经无法得到准确的证实。[87]
在朝鲜战争中，美国动用过3艘战列舰，仅“衣阿华”号在1950年的7个月里就发射了4500发406毫米炮弹。在越南战争中，美国“新泽西”号战列舰曾炮击越南陆上阵地。[88]在里根政府时期，美国为了建设“600艘舰艇”的海军计划，同时为了应对苏联研制“基洛夫”级核动力巡洋舰，分别在1982、1984、1986和1988年再次重新启用了4艘“衣阿华”级战列舰。[89]在1991年的海湾战争“沙漠风暴”行动中，“密苏里”号和“威斯康星”号参加了火力支援打击行动。其中“密苏里”号发射406毫米炮弹759发，“战斧”导弹28枚；而“威斯康星”号发射406毫米炮弹528发，“战斧”导弹24枚。[90][91] 美国 “ 密苏里” 号与“ 威斯康星” 号战列舰， 用406毫米主炮向伊拉克阵地和岸上军事设施炮击83次， 在有目标定位的52次射击中，37次命中，其中40%是轻度破坏，30%是中、重度破坏。[88]
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