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  風帆戰列艦是一種大型的木質帆船,其主要武器,即射程和精度都有限的火炮,主要安裝於低層甲板,與龍骨成直角,通過舷側炮眼向外開火。風向對它的戰鬥效能有很大的影響,在戰鬥中,軍艦之間的通訊也由於噪音和煙霧的影響而相當困難。這些條件和戰爭實踐在17世紀中葉產生的結論是在戰鬥中,軍艦必須始終排成縱列,在通過敵艦附近時側舷齊射。強大到足以列於這條戰列線中的軍艦就稱為戰列艦,風帆戰列艦有兩層或三層火炮甲板,裝有50門以上門甚至上百門各種口徑的火炮。最常見的是裝有74門火炮的船型。典型的74門炮風帆戰列艦排水量達1630噸,長52米,寬14米,吃水7米,有700名船員。19世紀上半葉,蒸汽機和螺旋槳也被應用於風帆戰列艦,1850年下水的法國海軍拿破崙號(Le Napoléon)是世界上第一艘使用蒸汽動力的戰列艦,同時也保留了風帆。1860年代開始,風帆戰列艦被鐵甲艦所代替。  風帆戰列艦是風帆時代海軍的主力艦,1800年,各海軍大國風帆戰列艦總噸位為英國33.0萬噸,西班牙17.6萬噸,法國13.6萬噸,沙俄14.5萬噸。特拉法爾加海戰中英國皇家海軍指揮官納爾遜的旗艦勝利號(HMS Victory)是唯一儲存至今的風帆戰列艦。

  鐵甲艦逐漸取代風帆戰艦,是基於19世紀中葉後科學技術和造船工業的快速發展。比起風帆戰列艦,鐵甲艦擁有三個主要特徵:包覆裝甲的艦殼,蒸汽動力系統和發射爆破彈的火炮。海戰中出現的第一批鐵甲艦是1853年至1856年克里米亞戰爭中法國炮擊金布恩(Kinburn)時使用的淺水炮艦(Floating Batters)。

  爆破彈對於木質船體是巨大的威脅。1841年,這種武器在傳入法國和美國後立刻成為戰列艦的標準裝備。在克里米亞戰爭中,6艘俄羅斯帝國風帆戰列艦和兩艘三桅炮艦(Frigate)用爆破彈摧毀了奧斯曼土耳其的7艘三桅戰艦和3艘平甲板炮艦(Corvette),炮擊金布恩時法軍也使用了類似的武器。  然而木質軍艦不容易被實心彈擊沉。在1866年利薩海戰(Battle of Lissa)中,奧地利帝國的皇帝號(Kaiser)無裝甲風帆戰列艦穿過混亂的戰場,衝撞一艘義大利鐵甲艦。同時被義大利鐵甲艦擊中80次,其中大多是實心彈,但至少一發是300磅炮彈。儘管失去了前桅和船首斜桅並起火,這艘戰艦還是很快做好了再次參戰的準備。

  爆破彈在克里米亞戰爭中顯示了威力之後,裝甲成了軍艦的必須裝備,1859年,法國建成了第一艘大型鐵甲艦光榮號(Gloire),排水量達5,630噸,航速13節,船體包覆有110到119毫米厚的裝甲。1861年,英國也建成了第一艘鐵甲艦勇士號(HMS Warrior),排水量達9,358噸。木質艦殼外包覆有102毫米厚的裝甲,最大航速達到14.5節。這兩艘鐵甲艦的火炮與風帆戰列艦一樣向側舷發射。  1862年3月9日,漢普敦海戰發生於美國南北戰爭期間,是第一次近代意義的海上炮戰。雙方為率先採用密閉迴旋炮塔的北方聯邦莫尼特號(USS Monitor),與南方邦聯的弗吉尼亞號(CSS Virginia)。  1870年,單脹式發動機在軍艦上應用。1873年服役的英國蹂躪號(HMS Devastation)乃史上第一艘不使用風帆,完全蒸汽動力的主力軍艦,排水量達9180噸。1885年,三脹式發動機在軍艦上應用。1860年代到1890年代,英國皇家海軍一直使用火管鍋爐產生蒸汽(將熱管道穿過密閉水容器),1890年後開始使用蒸汽壓強更高的水管鍋爐(加熱裝水管道),燃料是煤。  1870年代,蒸汽裝甲戰艦已有相當發展。除了提供推進動力,蒸汽機還能操縱方向舵、錨泊、轉動裝甲、裝填彈藥、抽水和升降艦載小艇等。大型蒸汽裝甲戰艦的排水量有8,000-9,000噸,蒸汽機功率有6,000-8,000馬力。裝甲炮塔能360度旋轉,裝在主甲板中央軸線上或艦體兩側,並普遍採用螺旋膛線,增強攻擊威力。  清朝北洋水師的定遠號、鎮遠號即是此類。

  1892年,英國建成世界首艘全金屬戰艦君權號(HMS Royal Sovereign)。其將主砲塔設定於中軸線上的設計令君權號成為世界上首艘前無畏艦,成為隨後各國彷照的樣板。此後戰艦的設計建造進入前無畏時代,即以全金屬建造艦體,口徑可達305毫米(12英寸)的主砲設定於中軸線,200-300毫米的防護裝甲和12,000噸的滿載排水量,航速可達16-18節。戰艦的主砲口徑、裝甲厚度、航速和排水量成為各國公認的四大要素指標。 此時期的戰艦大多裝設兩種倍徑的主砲,動力多為燃煤往復式蒸汽機。直至1906年英國無畏號戰艦出現前,世界各國的海軍紛紛建造或進口大批前無畏艦,前無畏艦也成為此時期各國海軍的主力艦船。

  1906年,英國建成一艘全新的戰艦無畏號(HMS Dreadnought),但類似概念在之前已見雛型。  無畏號採用同一口徑的大型火炮,和高功率的蒸汽輪機,排水量18,110噸,最高航速21節。各國海軍學習模仿並加快競爭。如,德國的拿騷級、美國的南卡羅來納級。英國和德國並展開大規模的海軍軍備競賽。1914年一戰爆發前,此類戰艦在英國已有73艘,德國52艘。包括裝甲稍弱,但航速航程較大的戰鬥巡洋艦。它們被統稱為“無畏艦”。其基本特徵為:主炮統一口徑(通常11-13.5英寸),主炮塔設在艦艏和艦艉,並於艦舯交錯佈置。動力為蒸汽輪機,排水量常超過20,000噸,速度超過18節。

  一戰中的1916年,英德兩國發生日德蘭海戰,乃史上規模最大的海戰之一。主要海權國家採取其中教訓,改進無畏艦的設計。自此又稱“後日德蘭型戰列艦”(Post-Jutland Battleship)。其主要改進包括:增大主炮口徑;加厚炮塔、火藥庫等重點部位的防護裝甲,同時減少次要部位的裝甲來讓出噸位;艦內劃分多層隔艙,以加強對魚雷防護;加強水平防護;增大蒸汽輪機功率等。

  1918年,一戰以同盟國的失敗告終。此時,各國的大型戰艦即已不合時宜,而且其建造和維護費用極為高昂。  1922年,五大海軍強國舉行華盛頓會議。美國、英國、日本、法國和義大利簽訂《限制海軍軍備條約》(即華盛頓海軍條約),限制主力艦(戰艦與戰鬥巡洋艦)的噸位(35,000噸以下)、主炮口徑(16英寸以下),和主力艦的噸位比例(10:10:6:3.5:3.5)。1930年再以《限制和削減海軍軍備條約》(即倫敦海軍條約)補充規定。華盛頓海軍條約到1936年期滿,這幾近15年間,各國皆停止新建大型戰艦,轉而改造已有的戰艦。因此被稱為“海軍假日”時代(Navy Holiday)。

  凡爾賽條約於1920年生效,規定德國新造戰艦標準排水量必須低於10,000噸,主砲口徑低於280毫米。德國製造了小噸位,裝備280毫米主炮和能防禦重巡洋艦主炮裝甲的戰列艦,稱之為裝甲艦(Panzerschiffe),總共生產三艘。英語國家稱為袖珍戰艦(Pocket Battleship)。 為了滿足條約的限制,袖珍戰列艦使用了大量先進技術以減重.包括大量使用電氣焊接技術取代之前使用的鉚釘接合、使用高輸出功率柴油機取代蒸汽輪機,省下了用於佈置鍋爐的大量空間,因此袖珍戰列艦的續航力比當時的正統戰列艦要強,更加適合海上破交作戰。但是其280毫米的主炮口徑遠遠小於標準戰列艦的主炮口徑,且柴油機輸出功率仍不如蒸汽輪機,"德意志"級最高航速只有26節. 希特勒於1934年掌權後,德國開始了再武裝;並在1935年撕毀了凡爾賽條約,之後的造艦計劃不受條約限制,該級艦也改稱巡洋艦;從此不再有國家建造袖珍戰列艦。

  排水量在25,000噸以上者,另稱為“超級無畏艦”(Super-Dreadnought).代表如英國皇家海軍的獵戶座級超無畏艦、英王喬治五世級戰艦、鐵公爵級戰列艦、伊麗莎白女王級戰艦、復仇級戰艦、納爾遜級戰艦,德國海軍裝備了巴伐利亞級戰艦,亦有更強大的L 20e α的計劃、美國則研製了內華達級戰艦、賓夕法尼亞級戰艦、新墨西哥級戰艦、田納西級戰艦、科羅拉多級戰艦,亦有更強大的南達科他級的計劃,日本也自制了扶桑級戰艦、伊勢級戰艦、長門級戰艦。 1936年12月31日,華盛頓海軍條約期滿作廢,各強國重新開始建造戰列艦。英國建成5艘英王喬治五世級戰艦和1艘前衛號戰艦,亦有獅級戰艦的計劃。美國建成2艘北卡羅萊納級戰艦、4艘南達科他級戰艦,4艘愛荷華級戰艦,另有未完成的蒙大拿級戰艦。日本建成2艘大和級戰艦。德國建成2艘俾斯麥級戰艦。法國建造了2艘敦克爾克級、2艘黎塞留級,並有更強大的阿爾薩斯級的計劃,義大利則建造了3艘維托裡奧·維內託級戰列艦,這時期的戰列艦大多裝備口徑介於380-460毫米的主炮,航速可達27節以上以滿足跟隨航母作戰和搶佔有利戰位的需求。

  然而在二戰中,航空母艦和潛艇才是海戰的主要艦種,戰艦逐漸淪為次要角色。大西洋戰場上,英國海軍大規模圍剿德國的2艘俾斯麥級戰艦(俾斯麥號和提爾皮茨號)。諾曼底戰役中,英國和美國的舊戰艦用於炮轟岸上目標。其餘時間,戰艦主要用於護航任務。太平洋戰場上,美國8艘舊式的慢速戰艦在珍珠港事件受損。6艘修理後用於轟擊岸上目標,新建的高速戰艦則用於航空母艦戰鬥群的防空警戒。1944年,美國6艘戰艦參與蘇里高海峽的萊特灣海戰,擊沉日本山城號戰艦。此為史上最後的戰艦炮戰。1945年上半年的硫磺島戰役和沖繩戰役中,美國戰艦執行炮轟岸上目標。1945年5月德國投降。美國和英國的新式戰艦繼續炮轟日本的釜石、日立等近海工業城市。  1945年9月2日,盟軍在密蘇里號戰艦接受日本正式投降,訂定投降檔案。戰艦的光榮生涯在此達到頂峰,以及終點。二戰後,各國戰艦紛紛作為廢鋼鐵被出售拆毀,或作為靶艦和武器試驗平臺被摧毀。美國愛荷華級戰艦投入朝鮮戰爭和越南戰爭後退役封存。1980年代,愛荷華級戰艦重啟加裝導彈和直升飛機,並投入使用於第一次波斯灣戰爭裡,在轟炸伊拉克陸上目標發揮了作用,使用10多年後重新退役,同時將“戰艦”的級別從現役艦船分類中取消。  目前世界上僅存有幾艘處於封存或保留展示狀態的戰艦,包括美國的4艘愛荷華級、2艘南達科他級(馬薩諸塞號和阿拉巴馬號)、1艘北卡羅萊納級和1艘紐約級,以及停泊在東京灣橫須賀港內作為浮動博物館的日本前無畏艦三笠號。
戰艦(英語:Battleship),美國軍規常用代號為BB。中國稱為戰列艦,臺灣稱為戰艦,香港稱為戰艦或戰鬥艦,日本稱為戦艦,是裝有厚重灌甲和大口徑主炮的大型軍艦,是人類創造的最龐大和複雜的武器系統之一,大艦巨砲主義時代的極致產物。19世紀末到第二次世界大戰期間,戰列艦作為海軍中最大的武裝艦艇,是一個國家海軍力量的標誌,因此常被做為「主力艦」(Capital ship)或旗艦(Flag Ship)。隨著潛艦技術日漸成熟,空中優勢破壞戰力平衡和精確制導武器的開發,戰列艦已不再被認為是建立海上優勢所必須的裝備,因此已經全部退役。