Последним важнейшим условием успеха проекта был тщательный выбор оптимальной схемы распределения отпущенного на проект бронирования, подбор наилучшего соотношения толщин отдельных элементов и расположения их друг относительно друга. Вопрос этот в итоге сводился в его главной части к постройке и исследованию противостояния натурных фрагментов различных систем бронирования опытному расстрелу из крупнокалиберных орудий тяжелыми снарядами. Экспериментальные участки броневой защиты должны были удовлетворять единому условию — одинаковому весу брони и ее подкреплений на единицу длины корабля.

Таким образом, только всесторонняя экспериментальная проверка всех трех запланированных для нового проекта крупных конструктивных нововведений могла обеспечить его успех. Это хорошо понимали в МГШ, благодаря настойчивым усилиям которого работы по новым линкорам с самого начала 1914 г. начали резко набирать темп. Ко времени начала войны, отодвинувшей вопрос о постройке будущих сверхдредноутов сначала на второй, а затем и на более дальний план, эти работы находились в самом разгаре. С разной степенью интенсивности, в основном сильно умеренной в связи с другими, более срочными работами, вызванными войной, они продолжались вплоть до самого конца 1917 г.

Русско-японская война коренным образом изменила требования, предъявляемые к артиллерийскому вооружению линейных кораблей. Развитие тяжелой корабельной артиллерии получило новый мощный импульс с общим направлением соединить бронепробиваемость с сильным разрывным действием снарядов, обеспечив ему в то же время точность попадания на больших дистанциях. Боевой опыт показал, что броня кораблей, даже сравнительно тонкая, хорошо защищает от фугасных снарядов. Немедленно в проектах всех новых линкоров начала проводиться в жизнь идея о полном бронировании надводного борта. Однако достаточно толстой такая защита быть не могла по причине ее слишком большого веса. Поэтому для борьбы с броневыми преградами умеренного уровня был предложен полубронебойный снаряд, сочетавший качества как бронебойного, так и фугасного, и предназначенный для внесения фугасного действия снаряда за броню. Этот снаряд, более тяжелый, чем обычный фугасный, потребовал увеличения «живой силы» — дульной энергии орудия, для чего было необходимо, при сохранении калибра, увеличить начальную скорость.

Добиться этого можно было, увеличив вес заряда, и, обеспечив таким образом снаряду большую энергию, сообщить ему большую начальную скорость. Однако увеличение веса заряда не могло продолжаться бесконечно, и не в последнюю очередь из-за опасения за прочность орудия в момент выстрела. Главный недостаток этого пути заключался в чрезвычайно ускорявшемся разгаре канала ствола и вызванным этим стремительным падением точности, что довольно быстро заставило отказаться от этого на первый взгляд простого и выгодного решения. Выход был найден в увеличении продолжительности времени разгона снаряда при сохранении прежнего веса заряда, для чего потребовалось существенно увеличить длину ствола орудия. К 1906–1909 гг. 12" орудия, основные крупнокалиберные пушки во флотах всего мира, удлиняются с 40 до 45–50 калибров, вес снарядов возрастает до 380–390 кг, а их начальная скорость — до 860–880 м/с. Это был предел, которого можно было достигнуть для этого калибра без потери прочности ствола и быстрого износа его канала.

В России для первых дредноутов класса «Севастополь» была спроектирована 12" пушка с длиной ствола 52 калибра. Для ее изготовления была принята пушечная углеродистая сталь прежнего типа. Орудие имело вес 51 т, или только 0,98 т на один калибр длины, в то время как за рубежом этот показатель составлял 1,15 — 1,40. Сравнительно легкая конструкция русского орудия объяснялась тем, что эта пушка первоначально предназначалась для стрельбы облегченными снарядами «образца 1907 г.» весом лишь 332 кг. Это позволяло сообщить им большую начальную скорость — порядка 900 м/с — и придать траектории полета снаряда значительную настильность. Однако позднее требования изменились, и на вооружение для этих орудий был принят утяжеленный снаряд «образца 1911 г.» весом 471 кг. Начальную скорость его пришлось понизить до 762 м/с. Таким образом, 12"/52 русское морское орудие после принятия снаряда нового типа оказалось предназначенным не для тех условий, для которых первоначально планировалось. Правда, тщательный подход к проектированию нового снаряда и разработке пороха для него в сочетании с широкими экспериментами привел к очень хорошим результатам, и в итоге по своим характеристикам русское орудие превосходило все свои зарубежные аналоги[116].

После исчерпания резервов совершенствования 12" орудия дальнейшее развитие морской тяжелой артиллерии в мире пошло по пути увеличения калибра. Это было совершенно закономерно, поскольку невозможность подвергать канал ствола лишком большому напряжению поставила предел увеличению веса снарядов и длины орудий.

Первыми на этот шаг решились англичане. Применявшиеся с начала 90-х гг. XIX в. в британском флоте система скрепления орудий сплошной навивкой высокопрочной (150 кг/мм) проволоки вследствие невысокой продольной прочности ствола не позволяла иметь длину орудия свыше 45 калибров. Правда, на линкорах класса «Сен-Винсент» (программа 1907 г.) англичане применили 12" орудия, длина которых была доведена до 50 калибров, но именно неудача этой конструкции обусловила дальнейший выбор. Для британского флота было сконструировано такое орудие, которое, обладая не меньшей дульной энергией, чем предшествующая 12"/50 пушка, превосходило ее по продолжительности срока службы. В 1910 г. на вооружение линкоров класса «Орион» была принята облегченная 13,5" (343 мм) пушка в 45 калибров длиной при относительно более тяжелых и прочных снарядах.

Другими морскими державами переход англичан к новому калибру был воспринят как стремление обрести решительное преимущество в огневой мощи своих линейных судов, и это послужило толчком для роста калибра во всем мире. Вслед за Англией подобные орудия были сконструированы в США (14"/45), во Франции (340мм/45), и наконец в России (14"/52). Русская система орудия и снаряда на этот раз оказалась наиболее тяжелой, несмотря на то, что для изготовления ствола была применена более прочная хромоникелевая сталь вместо углеродистой пушечной стали прежнего типа. Сравнительно большой вес (83,33 т) отечественного 14" орудия объясняется не столько усиленным скреплением этого орудия, сколько главным образом его длиной — для него была принята длина в 52 калибра, которая вновь стала самым большим показателем для данного калибра орудий в мире[117].

Бурный прогресс в строительстве линкоров, увеличение их размеров и совершенствование защиты не могли не вызвать дальнейшего повышения калибра их тяжелой артиллерии. Уже в 1911 г. в Англии и Германии началось проектирование 15" орудий. Примеру этих стран последовала Италия. Что же касается США, Японии и России, то здесь дальнейшим перспективным калибром морской артиллерии был признан калибр 16", поскольку все эти страны в 1912 г. имели на стапелях линейные суда, предназначенные к вооружению 14" орудиями.

В техническом плане ближе других стоял к введению 16" калибра флот Соединенных Штатов. Проекты американских линейных кораблей, начиная с 1913 г., уже учитывали перспективу еще более мощного орудия. Рост диаметра ствола на два дюйма (51 мм), по сравнению с предшествующей стандартной американской 14"/45 пушкой обещал увеличение дульной энергии наполовину по сравнению с ней. Инициатива перехода к 16" орудию была впервые выдвинута отделом вооружений управления кораблестроения флота США в конце 1911 г. и была сразу же одобрена Генеральным штабом. Однако морской министр Дж. Даниэльс смотрел в то время неодобрительно на увеличение калибра до 16", ибо это сулило резкое увеличение размеров и стоимости линкора и, соответственно, возрастание трудностей с ассигнованиями на постройку новых кораблей. Лишь в 1912 г. он отдал приказ о начале проектирования нового орудия, получившего по соображениям секретности обозначение "опытная пушка в 45 калибров". Проектирование было завершено в начале 1913 г., после чего в американском флоте сразу же дальновидно приступили к постройке опытного образца. В июле 1914 г. он успешно прошел испытания[118]. В дальнейшем, уже во время войны, германская фирма «Крупп» также обратилась к идее 16" орудия, и на ее заводе в Эссене были изготовлены опытные 45- и 50-калиберные образцы. В конце войны проектирование 16" орудий начала Япония.