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省級戰列艦的設計工作始於《倫敦海軍條約》簽署之後。
當時，美英認為帝國正在暗中幫助德國設計建造排水量超過了45000噸的俾斯麥級戰列艦（帝國確實在俾斯麥級戰列艦的設計工作中為德國提供了幫助，只是如同沙恩霍斯特級戰列巡洋艦一樣，大部分設計工作還是由德國完成的）。同時，帝國也認為英美在暗中支持日本建造大和級戰列艦。
在此情況下，三國經過反覆磋商，最終決定將戰列艦的噸位限制從35000噸放寬到45000噸，這也基本上是當時三個海軍強國能夠承建的最大噸位的戰艦（主要受船台的大小，以及建造工藝，相關技術的限制）。
明歷五百六十九年（公元1937年）初，帝國海軍就委託江南造船廠展開設計工作。
與以往的戰艦設計招標不一樣，帝國海軍沒有進行公開招標，而是以下達任務的方式，將設計工作交給了江南造船廠。當時，江南造船廠也是唯一能夠設計45000噸級戰列艦的造船廠。另外，在設計皇帝級與英宗級的工作中，江南造船廠積累了大量的經驗。最重要的是，江南造船廠有足夠雄厚的資本，能夠保證設計工作按時完成。
正是如此，外界一直認為省級是英宗級的放大加長版。
即通過增加艦長來增加排水量，從而有更多的排水量來設置動力系統，加強裝甲防護，達到全面提高戰鬥力的目的。
顯然，省級戰列艦絕不是英宗級的簡單改進型號。
可以說，省級戰列艦是帝國海軍第一種真正意義上的快速戰列艦，也同時是一種按照新要求，新標準設計的戰列艦。
最有力的證據是，在前三版的設計中，省級原本計畫採用450毫米口徑的新主炮。
這種火炮的研製工作比省級戰列艦還要早一年啟動，其主要針對的就是日本海軍用在大和級上的十八英寸艦炮。
毫無疑問，任何一種大口徑火炮的研製工作都是相當艱巨的。
從帝國，美國與英國在相關研製方面的表現來看，研製一種大口徑艦炮的難度甚至不亞於設計一種新式戰列艦。另外，任何一種大口徑艦炮都會用在好幾級戰列艦上，成為海軍最強大的武器，其性能必須滿足未來數十年的戰爭需要，並且要在設計時就留下改進的餘地，如此一來，新式艦炮的研製工作更是難上加難。
在第一版設計中，工程師將皇帝級的三座三聯裝主炮改成了四座雙聯裝主炮，並且通過延長艦體來獲得第四座主炮的空間，還同時增加了動力設備，使其最大速度能夠超過三十節。
最終，這一設計方案在提交給海軍之前就被造船廠自己否決了。
主要的問題就是採用四座炮塔之後，防護設計很難達到海軍的要求，即在常規交戰距離內抵擋主自身主炮的轟擊。如果要使防護達到標準，則必須將排水量增加到50000噸以上，並且採用十二台鍋爐，才能使速度超過三十節。顯然，這種排水量嚴重超標的設計既超過了《倫敦海軍條約》的限制，也無法被海軍接受。
最後，工程師還是選擇了三座三聯裝主炮炮塔的設計方式，只是艦體寬度將適當放大，才能裝下450毫米主炮的三聯裝炮塔（炮座尺寸比400毫米主炮的三聯裝炮塔增加了大概五分之一）。
這一設計的麻煩也不小，主要就是航行阻力增大。
加寬艦體，而艦長又要有所控制，戰艦的航行阻力必然會遠遠大於一般的戰列艦。如此一來，就成了放大版的英宗級戰列艦。當時，海軍已經明確要求其最快速度必須超過三十節，最好能夠達到三十三節。根據工程師的計算，即便優化艦體水線以下部位的線條設計，其主機功率也要比英宗級增加百分之五十，才能使其速度超過三十節。
當時，只有增加四台鍋爐，不然主機功率根本達不到要求。
到第三版設計的時候，工程師想到了同時加寬艦體與加大艦長的方式來減小航行阻力，提高航行速度的方法。可是這種設計也將面臨裝甲防護嚴重不足的問題，即在延長了的艦體上無法敷設足以滿足海軍要求的裝甲板。
說白了，一切問題都出在了450毫米口徑的主炮上。
採用新式主炮之後，省級戰列艦的主裝甲帶厚度必須提高到480毫米以上，水平裝甲的厚度要提高到270毫米以上，司令塔與炮塔等關鍵部位的裝甲厚度更是要提高到640毫米以上，才能勉強達到海軍的防護標準。
按照這一防護要求，即便採用縮短艦長的設計，裝甲重量也將超過24000噸，要想在45000噸的排水量之內裝上24000噸的裝甲，就必須犧牲動力，或者犧牲火力，不可能兼顧三項主要性能。
可以說，當時江南造船廠的工程師再厲害，也難以在45000噸的排水量之內為戰艦安裝八門，或者九門450毫米口徑的主炮的情況下，讓戰艦的防護達到海軍標準，同時讓戰艦的速度超過30節。
設計工作也就因此而耽擱了下來。
當時，江南造船廠的總工程師，也就是省級戰列艦的主任設計師汪華華已經提出，只有海軍將排水量的上限放寬到55000噸，才能設計出滿足海軍要求的新式戰列艦。如果要戰列艦的性能進一步提高，並且為今後留下改進餘地，其標準排水量至少應該放寬到60000噸。
也就是說，只有按照60000噸的標準設計，新式戰列艦才會比較「完美」。
「萬幸」的是，450毫米口徑艦炮的研製工作比省級戰列艦還不順利，直到七十一年（39年）中期，好幾項關鍵技術仍然沒有得到突破，新式艦炮的投產更是遙遙無期。按照最樂觀的估計，海軍能夠在七十四年（42年）年初的時候拿到這種艦炮的樣品就已經非常不錯了。顯然，新式戰列艦不可能拖到七十四年才開工建造。
最終，海軍修改了戰術指標，放棄了一定要使用450毫米口徑主炮的要求。
如此一來，省級戰列艦的設計工作才走上了正軌。
不說別的，在同樣採用九門主炮的情況下，主炮炮塔以及相關設備，加上彈藥的重量就減輕了至少4500噸。另外，隨著主炮口徑減小，防護要求自然同等程度的降低，其裝甲重量可以減少到18000噸左右，比之前的減少了6000噸。這兩項就減少了10000噸，如果算上排水量減少對動力設備的要求降低，從而減少了動力設備的重量，那麼至少能夠減重12000噸。
也就是說，在43000噸的排水量之內，就能設計出足以滿足海軍要求的戰列艦。
只是，設計工作進行得並不順利。
首先是情報部門確定美國已經研製出了MK7型十六英寸艦炮。該艦炮採用了五十倍徑的身管，能夠將重達1225公斤的十六英寸重型穿甲彈的威力發揮到最大限度，其穿甲能力絲毫不亞於帝國海軍的400毫米重型穿甲彈。
結果，海軍立即修改了防護標準，要求全面加強防護設計。
顯然，43000噸的排水量絕對不夠用。即便加大裝甲的傾斜角度，縮小防護區，加厚關鍵部位的裝甲，其標準排水量都將超過45000噸。
緊接著，海軍提出要求採用五十五倍徑的400毫米主炮。
這是帝國海軍最新研製的主炮，其性能比之前皇帝級裝備的400毫米主炮有了很大的提高，而且這是第一種完全針對400毫米口徑重彈設計的主炮，能夠將重型穿甲彈的威力完全發揮出來。
實際上，這也是帝國海軍不得不採用的一個折中方案。
新式艦炮不但加長了身管，還增大了葯室，改進了炮栓，並且採用了新結構膛線。實際上，最大的問題還是身管壽命，增加發射葯之後，身管壽命將直線下降。只是，在戰爭時期，海軍絕不會在乎打壞幾根炮管，關鍵是要在威力上超過對手。如此一來，即便採用了最新的自緊電鍍生產工藝，炮管的使用壽命也僅僅只有300枚全裝穿甲彈，比起六十七年型少了百分之四十！
新式主炮帶來的重量問題還不大，可隨著主炮威力提高，防護也要隨之提高。
如此一來，在設計過程中，工程師不得不將排水量從45000噸增加到了48000噸，其中至少有2500噸用來加強防護。
此時，雖然美國還沒有參戰，但是《倫敦海軍條約》已經名存實亡。
帝國海軍也管不了那麼多了，48000噸的排水量也在可以接受的範圍之內。再說了，美國遲早都會參戰，帝國海軍可不想讓自己的戰列艦在戰場上遇到打不過的對手。顯然，只有按照最優設計的省級戰列艦才能讓帝國海軍在戰列艦的性能方面繼續保持領先位置，並且繼續獲得壓倒敵人的數量優勢。
七十二年