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水下防护一直是个老大难问题。 无论是直接把装甲板安装在船壳上或是”装甲堡”式防护； 装甲都只能延伸到水线下的某一位置而不能包裹船底。 水线以下由只能靠双层船底提供防护。 尽管后来战列舰装甲终于延伸到船底； 但厚度也必须逐渐减薄。 因为装甲厚度如果从上到下都一样厚的话（水线以上垂直防护装甲的厚度一般取与主炮口径相等或稍大； 这是战列舰设计的一个经验公式）； 重量实在太大。 于是鱼雷和水雷盯上了这一点。 它们把几十上百磅的装药在水下爆炸； 往往炸得战列舰胆战心寒。 偏偏炮弹也来凑这个水下的热闹。 日本海军发现； 当炮弹的尾段作成具有6&；#176；30’的锥度时； 当炮弹以与水面成17&；#176；夹角落入水中后； 它在水下的弹道不再是继续以曲线下沉； 而是逐渐改成与水面平行的路线向前进； 并且这种状态能保持一段时间（大约25米左右）。 这表示在一定的条件下； 炮弹能当鱼雷用； 这比直接射击军舰水线以上的厚甲防护部位有效多了。 而且炮弹速度高； 尾迹不明显； 比鱼雷难于规避。 1923年； 日本海军在停建的”土佐”战列舰（鉴于在”陆奥”战列舰完工后； 日本海军战列舰的总吨位已超出”华盛顿限制海军军备力量条约” 所规定的上限； ”土佐”及其他一批在建的战列舰必须废弃）的船体上作了大量的此类射击试验； 证明具有实战价值。 这下子； 战列舰的”软下腹”问题到了非解决不可的地步了。
解决的办法是在船体外的两侧增加防雷护壳； 这是一个非装甲的护壳（为了减小重量）； 附着在有装甲的船体外； 但不延伸到艏艉； 只为舰身中段的主要舱室提供额外的防护。 护壳内平时可以用于储存燃油和水。 当军舰被鱼雷或水雷命中后； 防雷护壳当然会被炸开一个大洞； 但有了防雷护壳； 使爆炸点与主舰体有一定距离； 主舰体上一般损伤较轻。 显然； 如果没有防雷护壳； 鱼雷就是直接啃在主舰体上了。 防雷护壳的结构后来也做过一些改进； 在设计细节上各国也有些不同； 但基本原理是一样的。
历来争论最多的； 是北洋购自英德两国的七艘快船； 即巡洋舰。
巡洋舰是一种体形和火炮都比战列舰小； 但航速快的军舰； 一般执行护航； 侦察； 破交等任务。 在战列舰从木壳过渡到铁壳； 装上装甲后。 各国海军也在考虑巡洋舰增强防护的问题。 但单纯走战列舰的路子； 全面坚盔厚甲是不现实的； 带来重量大幅增大； 失去航速快的特点； 也就失去了巡洋舰存在的意义。 综合考虑之下出现了防护程度不一的几种类型： 无防护巡洋舰（unprotected cruiser）； 防护巡洋舰（protected cruiser） 和装甲巡洋舰（armored cruiser）； 以****不同的勤务需要。
英国制造的超勇扬威是无防护型中的撞击巡洋舰； 北洋水师称为碰快船。 这种巡洋舰和其他无防护巡洋舰一样； 虽然也是金属结构； 可是不带装甲防护； 靠舰内分成许多隔舱避免受伤后大量进水以免沉没。 另一个保护自己同时也是攻击敌人的方法是航速高（与同时代的战列舰相比）； 可以跑16节（赫德曾命金登干保证”超勇””扬威”要达到这个航速）。 之所以叫撞击巡洋舰； 是事出有因。 在1866年意大利和奥地利之间的利萨海战中； 出现类似风帆时代的接舷混战。 在烟雾弥漫一片混乱中奥地利旗舰”费迪南德”将意大利旗舰”意大利”拦腰撞沉。 其实利萨海战的战例只是古老战术的回光返照； 存在许多偶然因素。 当天与奥地利舰队相遇前； 意大利舰队已经执行了两天的对岸射击； 人员体力和弹药的消耗都很大； 正准备护送人员上岸占领利萨岛。 仓促中遭遇奥地利舰队的攻击； 队形也由于意大利舰队司令临时更换旗舰而变得凌乱。 加上火炮射程和射击速度还不大； 奥地利舰队趁机快速逼近穿插； “意大利”号受伤后行动迟缓； 规避”费迪南德”号时又被另一艘奥地利军舰挡住去路。 结果”费迪南德”取得了意外的战果。 但在当时； 各国却是都对古老的撞击战术有了重新评价。 不但肯定了在军舰上安装撞角的意义； 还特意设计出撞击巡洋舰（ram cruiser）这一舰种； 希望在混乱中撞沉敌舰。
新舰种的始作俑者是英国阿姆斯特朗公司的设计师乔治。 伦道尔； 在19世纪的后半段； 他为英国和其他国家的海军设计了许多军舰。 他认为； 可否建造一种小而便宜的军舰去代替昂贵的战列舰。 这种军舰内部分成多个隔舱（后来的撞击巡洋舰就具备装甲甲板了）； 配备2至6门中小口径火炮； 舰艏安装撞角以便实施撞击动作。 不久； 阿姆斯特朗公司即按照这一设计思想； 为阿根廷建造了第一艘撞击巡洋舰。
今天看来； 这种想法应该很有问题。 但在当时； 没经过实践； 谁也不敢说这不对； 况且明明摆着利萨海战的战例。 而且随着鱼雷的应用； 各国已经出现了战列舰过时的论调。 到了1889年3月； 英国海军部负责经费预算的Hibbert爵士在提到两艘新建造的战列舰”Nile”和”Trafalgar”时； 甚至连”这会不会是我们国家最后建造的战列舰”这样的话都说出来了（类似的例子后来还有很多； 20世纪60年代性能先进的F…104战斗机装备部队后； 人们也在讨论”这是不是最后的有人操纵的战斗机”）。
这个点子迅速传到了别的国家； 对撞击巡洋舰最感兴趣的正是利萨海战中的那对冤家意大利和奥地利。 在双方你追我赶的海军竞赛中； 两国拥有了数量最大的撞击巡洋舰舰群； 奥地利甚至建造出4；000吨级的撞击巡洋舰。 当时的撞击巡洋舰一般都带有鱼雷； 所以也称”鱼雷撞击巡洋舰”（torpedo ram cruiser）。 造价大约是五百万克朗（奥地利旧币）左右； 不及战列舰造价一千八百万克郎的三分之一。 赋予撞击巡洋舰的首要任务是作为鱼雷艇分队的旗舰； 协同己方主力用鱼雷和撞角攻击敌人。
鉴于当时的鱼雷射程不大； 无论是用鱼雷或是撞角攻击； 都必须敢死性地靠近要攻击的目标； 如何在接近敌人的过程中隐蔽自己是一个必须考虑的问题。 英国的设计人员在这方面有不少经验。 在美国南北战争期间； 北方依仗相对强大的海军力量； 封锁了南方的海岸。 而以工业原料种植业为主的南方； 必须将收获的棉花等产品运往欧洲大陆； 换取武器等工业品。 于是出现了大批以偷越北方军舰封锁线； 穿梭来往大西洋两岸为业的走私船（“乱世佳人”中女主角的男友白瑞德就是这种走私船的船长）。 这些走私船偷越封锁线； 有成功的； 也有失败而被北方军舰捕获的。 在这种”猫”与”老鼠”的较量中； “老鼠”只有不断提高自己的本领才能获得成功。 南方的造船能力不强； 所以船舶一般在英国建造。 英国船厂在为他们制造走私船时； 采用了低矮船体的设计方案； 舱面除桅杆和烟囱外没有其他东西； 桅杆较短； 并将风帆索具减少到最低限度； 采用所需张挂索具较简单的纵帆而不是复杂的横帆。 船身涂上浅灰色油漆作进一步的伪装。 吃水较浅； 可以随意通过浅滩躲避追捕。 动力方面； 安装大功率发动机； 航速一般都达到当时骄人的15节； 与北方的封锁军舰相比有一定的航速优势。 其中1；727吨的”Hope”和508吨的”Flamingo”； 航速更是分别高达令人瞠目结舌的16节和18节； 她们竟都是采用推进效率较低的明轮推进方式！ 另外； 普遍采用威尔士无烟煤作燃料； 煤烟很淡； 不易暴露船位。 著名的走私船”Banshee”曾八次成功地穿越了北方的封锁线。
在设计撞击巡洋舰时； 无疑借鉴了以上的经验。 扬威级的外形也很简洁低矮； 干舷不高。 而且副炮都很好地掩蔽在扁平的舰体内； 平时用盖板将射击孔关闭； 射击时才打开。 即使是需要周向射击的主炮也用半开放式炮廊盖住； 只保留炮口前方和两侧的开口。 因此， 除烟囱； 桅杆； 为数不多的通风管和依附在后桅杆根部的驾驶台外； 军舰外观没有什么其他突兀伸长的东西。 尽量减小可视面积和容易引起别人注意的地方。 这与现在的隐身军舰的思路是不谋而合。 1893年完工的美国撞击巡洋舰”Kadahtin”； 甚至采用了接近今天的半潜式军舰的船型。 上甲板做成弧形（俗称鲸背甲板）以利被击中时炮弹擦过飞走； 只伸出一个烟囱和一根信号桅； 远看就象一条浮在水面的鲸。
在动力方面； 扬威级安装5座圆筒形锅炉； 输送蒸汽到往复式蒸汽机去驱动2个螺旋桨。 煤的储存量是305吨； 以8节航速航行时理论航程达5；300海里。
为了最大限度地增加攻击力。 扬威级主要武器采用两门10英寸火炮和四门4。7英寸火炮。 这已经接近当时的大型巡洋舰的武备水平了。 估计是希望为军舰增强除撞击以外的攻击手段。 对比当时以及后来各国建造的撞击巡洋舰； 扬威级的火炮是最强大的。 例如英国2；300吨的撞击巡洋舰”多音天蚕”； 排水量比扬威级还要大； 但是除鱼雷武器外； 只安装了2门57毫米速射炮。 各国其他的一些撞击巡洋舰也与”多音天蝉”相仿。 但扬威级既然选择了如此巨大的火炮； 也就没有地方布置鱼雷发射装置和安排鱼雷储存的舱室； 只好改为搭载鱼雷艇。 不过配套的鱼雷艇遇到航速上的技术困难； 达不到设计要求（估计是鱼雷设施比碰杆水雷设施较为沉重； 而扬威级本身舰体就不大； 她搭载的鱼雷艇更大不到那去； 无法安装较大功率的发动机； 影响鱼雷艇航速）； 改为搭载技术上已经比较成熟； 重量较轻的碰杆水雷艇。 这两艘碰杆水雷艇； 后来的文献中极少被提及； 也缺少使用上的记录； 成了一个悬案。 最近考证出； 在1882年（扬威等舰回国后第二年）； 大沽船坞在英国工程师葛兰德、安德森指导下，利用英国工厂的机器、材料，组装成了两艘鱼雷艇，命名为乾（据推断，应为幹字）一； 幹二，这可能就是扬威； 超勇的舰载艇…………杆（幹）雷艇的来源。
尽管扬威级的设计中已经吸取了一些蚊炮船的经验； 并考虑了撞击巡洋舰必须跟随舰队在远海作战的这一要求； 航海性能比蚊炮船有一定提高； 但隐蔽性要求和强大攻击力要求依然是不容易结合在一起。 低矮的船体抗浪能力不强； 沉重的武备又影响了稳性。 以至在驶回中国前； 为了适应航行中可能遇到的复杂海情； 装了个假舰艏； 将干舷临时加高到与前炮廊顶部平齐； 以避免出现严重上浪埋艏的险况。 但在回国途中依然遭遇了不少险情； 如碰坏螺旋桨； 煤提前用完以至在海中漂泊等； 撇开其他原因； 航海性能不好应该也是一个原因。
美国人倒是想出了一个比较特别的办法来解决这个问题； 在舰内设置与潜艇相似的压载水舱。 平时航行时保持高干舷。 作战时向压载水舱注水； 使舰身下沉； 减少露在水面上的高度。 但这样也会带来使军舰的结构和操作都比较复杂的缺点。 同时使军舰造价上升。 所以这项发明各国没有推广使用。
无防护巡洋舰不可避免地带有生存能力不高的缺点； 与其他类型的巡洋舰相比； 各国建造数量还是不算太大； 后来一般仅用于通信； 侦察和在殖民地海岸巡缉。 而且随着火炮性能的提高（特别是新式制退装置的出现极大提高了火炮的射击速度）； 军舰之间近距离实施撞击的机会更是微乎其微。 即使在撞击巡洋舰最盛行的奥地利； 随着其热情的鼓吹者Sterneck伯爵在1897年12月5日去世； 撞击巡洋舰也趋于没落。 1898年的美西战争中； 美国海军曾将上一年退役的撞击巡洋舰”Kadahtin”重新恢复现役； 跟随舰队执行作战行动。 但始终没有发挥很大作用； 更不用说获得实施撞击的机会。 中国购买了”超勇”和”扬威”后； 听到风声的日本也千方百计从智利买了一艘同型舰筑紫； 通过使用大家都同样发现； 该型军舰综合火力； 防护和航速各方面； 存在作战能力不强的弱点； 难以抵御敌方中等口径以上火炮的打击。 ”超勇”和”扬威”在黄海海战中很快便起火焚烧失去战斗力； 日本则将筑紫从主队调出； 编入后备部队； 没有参加海战。
第二种是防护巡洋舰； 北洋水师称为穹甲快船。 是在舰身内铺设一层弧形的装甲甲板； 装甲甲板的两侧与船舷相接； 将锅炉和轮机舱等主要舱室盖住； 对船身起保护作用。 “若敌炮击在甲边之上，则穹甲可护各舱；如击在甲边之下，则借横水阻力，可免穿透”，减缓其破坏。 所以又称装甲甲板巡洋舰。 德国制造的”济远”就是这种军舰。 但最初建造的那些防护巡洋舰； 为了减少重量， 装甲甲板只覆盖舰身中段的主要部份； 并未延伸到舰艏舰艉。 另在装甲甲板的首尾部分设置垂直的装甲隔壁； 以便与装甲甲板形成封闭的防护结构。 这样做可以节省重量和费用。 但也使舰艏舰艉缺乏保护。 1884年在英国阿姆斯特朗公司为智利建造的防护巡洋舰” Esmeralda”上； 设计师乔治。 伦道尔首次将装甲甲板延伸至全舰长度。 按此推断； 成船在” Esmeralda”之前的”济远”； 其装甲甲板应是未延伸到舰艏舰艉。 存世的文献中提到； 后来验收时； 德方提交的”济远”图纸中； 有一幅就是隔壁位置的剖视图； 这也许也证明了这一点。
德国人当时对建造这种军舰还处于摸索阶段； 使”济远”存在一些缺点。 “于重黎论新购镇远、济远两兵舰利病书”中提到； “盖济水线无护，遇小弹即穿，其穹甲低水四尺，浮力无几，隔堵水久，奇支侧难免，斯时炮炮势成上重，驾驶为难，危险特甚”； ”其失如机舱逼窄，绝无空隙，只身侧行，尚虑误触（前日试机已有触手成废者），暑月炎燠，临战仓皇”和 ”水管纡折，远达汽锅，历次损修，甚为不便”就是写照。 其中的装甲甲板位置太低； 顶部的弧度又不大； 使下方的机舱空间狭小； 机器布局不周等； 估计与德国当时的人机协调工程经验不足有关。 德国人后来也诚恳积极地对”济远”做了一些修改。 另外； 还有煤舱太小的缺点； 造成军舰续航力不足。 回国的路上； “济远柜装（煤）百吨； 余装百五十吨。 亚（亚丁）至科（科伦坡）二千一百里； 须慢行。 又另装船面方敷用。”
中法战争后； 回首船政局轮船队覆没； 南北洋水师却无力援助的惨痛教训（是时； 北洋派出撞击巡洋舰两艘； 南洋派出无防护巡洋舰三艘；和炮舰两艘援闽。 舰队汇集上海后； 因朝鲜生变； 北洋军舰旋赴韩弹压。 而南洋军舰在继续南下途中被法国舰队拦截； 三艘巡洋舰航速快； 急驶避入镇海。 两艘炮舰航速不济； 被困石浦后自沉）； 中国决定大规模加强海防力量。 光绪十一年（1885年）六月二十四日； 清廷发布旨意； “著照前购钢面铁甲快船； 定购四只； 备台澎用； 即电商英德出使大臣妥办。” 此时适逢“济远”到华； 国内关于“济远”的争论也日趋激烈； 如何避免”济远”的缺点成为朝中首要的议题。九月初九日清廷指示驻英德使节； “闻济远快船不甚合式； 应暂缓照式定造； 著于著名各大厂详加考察，何式最善，电奏候旨遵行”。 而英国和德国的船厂为了争夺军火生意； 彼此基于维护自己的设计思想； 也爆发了激烈的论战。 连德国首相俾斯麦都对德国船厂作了指示： “卓越地和准时地完成此次定货任务对我们至关重要。” 从当时分别负责在英国订购军舰的驻英大使曾纪泽和在德国订购军舰的驻德大使许景澄的来往书信中； 可以了解到当时英德关于巡洋舰设计的论战的内容。
李鸿章对新巡洋舰的要求是： 炮不可小于八九寸口径； 甲不可�