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而作为专门建造军用战舰的上海船舶重工，拥有来自英国造船业的最顶尖的技术支持。船厂的船坞可以建造当前世界上任何吨位的战舰，当然一部分设备目前国内的仿制能力还无法仿造出英国的水平，但凭借中国人民的智慧，相信很快就会做到，甚至超越。
舰政总署在接到海军部的最新造舰命令后，立即着手相关项目。
舰政部的设计师们从来都没有闲着，他们在专研世界各国的最新式战舰设计的同时，也在利用登云、猎人两级大型战舰的建造经验来自行设计和摸索建造妲己号战舰。如今妲己号战舰已经完成了一期工程，万吨级的船体下水，统一口径的四座双联装主炮正在紧张的安装调试当中，一切进展的非常顺利，用不了多久就会进行相关海试，测试一系列足以引领海军方向的新概念和新技术。有了这些经验后，上海船舶重工已经完全有能力为中国海军自行设计和建造大型战列舰了。
按照设计一级、建造一级、服役一级的战舰装备发展计划，早在猎人级和妲己级开工建造的时候，舰政部的设计师们便开始着手在登云级战列舰的基础上设计第一款国产战列舰的图纸了。当妲己号试验舰设计完成并开工建造后，第一款有国人自行设计的大型战列舰也完成了最后蓝图。
三三舰队补充法案要求建造三艘战列舰、三艘重型装甲巡洋舰和三艘轻型装甲巡洋舰，以及三支驱猎舰队。其中三艘战列舰在上海船舶重工进行建造，三艘大型装甲巡洋舰在直沽造船厂和大连造船厂建造，三艘轻型装甲巡洋舰分别在马尾造船厂和黄埔造船厂建造，而三支驱猎舰队共计十八艘驱猎舰则因为船坞不够用而选择在民营造船厂建造船体，然后错开时间分别开回上海船舶重工安装武器系统。
上海船舶重工负责建造的三艘新式战列舰被定级为建威级，分别为建威号、宣威号和执威号三舰。
建威级战列舰从设计那天起，就基于最先进的登云级战列舰相关参数指标进行设计，由于是中国自建的第一款战列舰，设计师们还比较保守，基本上大部分沿用了登云级的现成设计思想，只是在部分环节上针对曰本敷岛级战列舰和俄国博罗季诺级战列舰进行改进设计，同时也借鉴了英国正在建造当中的老人星级、可畏级两款新式战列舰的先进设计思想。
可以说，好面子的中国设计师们，为了追求强国海军之梦，在充沛的海军造舰经费为后盾的情况下，从一开始设计建威级战列舰就忍不住将其定位在世界一流水平之上的行列当中，以至于建威级战列舰的建造成本不断增加。
最终建威级战列舰设计为艏楼船型，设计标准排水量为16500吨。由于上海船舶重工引进了德国最先进的改良型往复式蒸汽机技术，又采用二十台燃煤锅炉和两台燃油锅炉组成的混合锅炉系统，因此大大的提升了锅炉燃烧的效率。蒸汽机在强通风测试时，其发出的高压蒸汽驱动三台往复式蒸汽机，使其主机的最大功率输出能达到19500马力，因此理论上可以驱动17000吨级的舰只以最高航速19节运行。
由于中国取得了太平洋上的数千个大小岛屿，因此中国海军的巡航范围也因此扩大至中南太平洋地区，而远在加勒比海的波多黎各岛同样需要定期巡航以便宣誓主权和领海，因此建威级战列舰比登云级战列舰多了一个远洋巡航的任务。
出于国家威严的需要，建威级战列舰设计能装载煤炭1800吨和200吨油料，因此以10节航速航行时航程可远达9500海里，不用加煤就可以完成对最远殖民地波多黎各周边海域的巡航任务。如此巨大的航程，也是在王辰浩的授意下实施的，光从这一点，就可以看出王辰浩对于远海的勃勃雄心。
由于曰本新造四艘敷岛级战列舰的二级主炮增加到了14门，比中国海军现役的登云级战列舰多了2门，三级速射炮也多了数门，为了对抗敷岛级的火炮数量优势，建威级战列舰设计安装了16门40倍伸152毫米速射炮，全部为双联装炮塔全防护设计。
这样一来，就建威级战列舰其船体的设计来看，原先的登云级战列舰的船体需要进行加长。而在船体宽度上，按照6。5：1的战舰黄金长宽比例，其舰体宽度也略有增加，作为对长度的增加做相应的补偿。
建威级战舰的主炮依然使用英国造MK1897型40倍伸305毫米双联装主炮系统，40倍伸的305主炮一直是英国海军主力舰的制式装备，技术成熟，使用稳定牢靠。虽然北洋兵器重工也在研制40倍伸的305毫米舰炮系统，但是在主炮炮管制造技术上还不过关，该口径和倍伸无法做到工业量产，因此只能继续向英国进口。当然，北洋兵器重工在280毫米40倍伸舰炮的研制上已经获得了长足的进步，用不了多久就会实现305毫米口径舰炮的工业量产。
英国海军的这种制式主炮，在威力比老式的1892型大幅度提高。由于中国海军舰炮制式弹药已经完成了通用化改造，不再使用英国海军的棉火药，而是使用北洋兵器重工开发成功的威力巨大的黑索金火药。
这样一来，中英两国海军使用同样型号的舰炮，在炮弹出膛速度、射程、杀伤力等方面上却有了极大不同。英国海军发射的305毫米炮弹的初速仅680米/秒，而中国海军发射的12英寸炮弹却能达到900米/秒的速度。如此高的炮弹初速也使炮弹的射程大大增加，以建威级的主炮用20度的最大仰角发射时，最大射程可以达到18000米，相比之下英国海军却只有14000米的射程，可见其姓能上的飞跃。
当然，装填黑索金高爆火药也不是没有负面影响。例如使用相同型号的305毫米舰炮，英国海军可以发射200发炮弹后才更换炮管，而中国海军因为使用了黑索金炸药，炮管寿命大减，发射180发炮弹后就得更换炮管。无形中，中国海军的后勤维护保养费用增加了。
不过，不能够因为拍黑就不上厕所了。为了解决这个问题，北洋兵器重工的火药和化学专家们正在努力改良黑索金炸药，在发射药内添加一些保护炮管的制剂，以提高炮管寿命。相关研究正在进行，相信用不了多久就会解决这个问题。
对于海军来说，舰炮使用的炮弹当中，超过152毫米的火炮炮弹将采用弹头、发射药分装方式，因为超过152毫米的炮弹如果采取弹头弹体一体化的话，一发炮弹实在太重太长，不利于搬运和储存。因此海军主力舰的大口径主炮依然采用弹头、弹体分装方式，不可能向重机枪那样射击方便。
为了能加快主炮炮弹的供弹速度，中国的工程师们在建威级主力舰的主炮炮塔内首次安装了新式的电动扬弹机，效率比原先的扬弹机高了很多，因此主炮的射击速度也比以往的战舰更为快速。
主炮还得引进英国人的，但是副炮却实现了国产化，采用99式40倍伸152毫米双联装速射炮，炮塔化的设计使其射界比曰本海军敷岛级的廓式安装的副炮更为优良，打击面更广、防护更强，能够在恶劣的海况下开火。
同时，电机驱动的副炮塔对于近距离高速目标的反应能力有了明显的提高，虽然副炮的主要作战对象并不是敌人的高速雷击舰，但有了它无疑等于增加了双保险。
由于中国海军大量装备了高速雷击驱猎舰，对于高速雷击驱猎舰对大型主力舰的威胁，中国海军方面不得不重点关注，因此如何抵御敌人以鱼雷作为主要攻击手段的高速驱猎舰和鱼雷艇，这成为未来海战中面临的越来越紧迫任务。
对付高速驱逐舰和鱼雷艇，三级、四级火炮是主力。
由于曰本海军敷岛级主力舰三级火炮装备了20门口径为76毫米的速射炮，比中国海军登云级的三级火炮多了4门。为此，中国的工程师们在建威级战舰上安装了20门88毫米速射炮，双方数量一致，但口径却比对方大了12毫米，火力差距不言而喻。
至于四级速射炮方面，建威级保留了登云级的火力配置不变，依然压制曰本海军敷岛级的四级火力。
建威级战列舰在速度和火力上都超过了曰本海军的敷岛级战列舰，为了控制排水量，装甲方面就不能再增加了。好在原来登云级战列舰的装甲防护就高于曰本敷岛级战列舰，因此建威级只需要保持登云级的装甲防护设计即可。
尽管这样，建威级的装甲重量依然超过了登云级一千多吨，主要是因为建威级增加了二级、三级火炮的数量，加长、加宽了舰体，这些都导致装甲覆盖面积的增加，最终导致装甲总重量增大。
为了降低不必要的装甲防护，按照重点防护的思想，建威级战列舰的装甲设计上沿用了妲己号的设计思想，主装甲带延伸至艏艉主炮炮塔，同时向上包裹了炮塔座圈、司令塔、炮塔下弹药库，以及供弹井、锅炉舱、电机房等要害部位。主炮、副炮的炮塔完全装甲化，而位于水线和船艏炮室内的88毫米速射炮，也拥有至少能抵御炮弹破片的适度防护。
当前世界各国主力装甲技术为克虏伯装甲和哈维钢，而中国海军主力舰从建威级开始，在装甲钢材上面首次使用国产特种钢。
国产特种钢又名中华钢，是王辰浩根据他那个时代的航母专用特种钢的思想特别指示直隶钢铁公司研发的。当然，尽管直隶钢铁公司拥有世界顶级的钢铁技术团队，但是一时三刻还是无法开发出后世的航母专用特种钢的。不过，对于这个时代的技术团队们来说，他们不是研发不出来特种钢，而是他们缺乏指导思想，缺乏“偶然发现的契机”和“灵感”。在王辰浩的提醒和引导下，直隶钢铁公司的技术团队开始向钢材当中加入王辰浩所说的铬、镍、钨、钛等金属，将原本比较单纯的钢材改变成合金钢，进而一步步的开发出军用特种钢来。
经过一番努力，直隶钢铁公司的技术团队开发出了十几款特种钢，其中几种钢材经过严格的强度和硬度测试后，结果显示这几款中华钢超过了当前的克虏伯钢材和哈维钢，成本也低于二者。于是王辰浩将其命名为中华钢，并为了刺激技术团队继续努力，王辰浩要求海军舰政总署将中华钢首先在建威级战列舰上使用。
这样一来，建威级战列舰采用中华钢后，原本需要310毫米后的克虏伯钢材作为装甲防护，如今只需要安装295毫米厚的中华钢即可达到同样的防护强度。如此一来，建威级战舰的装甲重量得以降低不少。
中国海军是经过多次海战的，对于战舰在海战中的表现，中国海军经验丰富。在战舰水线下的防护设计上，建威级覆盖有4英寸（101毫米）厚度的水下防护装甲层。不仅是有装甲保护，还在战舰的两舷的水下，安装上了防护隔舱。这些在受到鱼雷或者水雷袭击时，能破裂进水以减低爆炸对于船体伤害的隔舱，使军舰在遭到水下破坏时的生存能力大大提高。
最后，在通讯指挥上面，建威级战列舰从一开始设计时就为安装无线电系统和电话系统预留了读力舱室和管线，舱室拥有装甲防护，管线布置在装甲内侧，并经过科学规划，设计多处备用回路，以便在线路遭到破坏时得以保障通讯持续畅通。
建威级的无线电系统远比北洋科技授权给曰本和俄国的无线电系统先进的多，同样也比授权给美国和英国的无线电系统强。俄国和曰本海军的无线电系统还停留在可以横跨英吉利海峡的距离上面，属于马可尼二代无线电系统。英美两国作为中国的准军事同盟，其海军授权使用的无线电系统叫曰俄强，是马可尼三代无线电系统，可以横跨大西洋。但中国海军自己使用的无线电系统却是在马可尼四代基础上由特斯拉改良的特斯拉二代无线电系统，已经可以横跨整个太平洋了，而且信号强度也大幅度提升。
在火控系统方面，建威级战列舰采取最新的火控系统，使得火炮命中率大大提高。这得益于北洋科技光学实验室所研发的最新光学观测系统。
19世纪中期以前，战舰炮多是前装弹滑膛炮，射速慢、射程近，作战距离很近，一般保持在五个