1860年至1890年是自然動力時代到蒸汽動力時代的過渡時期，是近距離海戰與中遠距離海戰的過渡時期，是實心炮彈與高爆彈穿甲彈的過渡時期，佔領甲板數千年之久的風帆黯然落幕，咆哮的蒸汽機成為時代的主流，在那個風能與蒸汽機交相輝映的時代，在那個各種海軍思想激烈碰撞的時代，在那個撞角設計復興的時代，在那個所有人都在為千古未有之變局而迷茫的時代，海軍應當如何發展海軍？沒有人可以回答這個問題。
鐵甲艦的的形象是大艦巨炮蒸汽機裝甲，為什麼這些設計能夠取代了原有的設計模式，鐵甲艦時代的設計模式相比於風帆建立時代的設計模式，又有什麼本質的區別？
重甲騎士的先兆——直布羅陀海戰
1782年，西班牙人將裝甲安裝在了風帆戰列艦上，但是裝甲設計導致戰艦的排水量直線上升。風帆不堪重負，風帆戰列艦裝上裝甲以後根本跑不動，所以西班牙人認為給風帆戰列艦安裝裝甲是一種愚蠢的選擇。即便如此，西班牙這種失敗的常識，也已經為海軍的變革埋下了一顆種子。
蒸汽時代的先聲
1815年美國人富爾頓將蒸汽機和明輪艦艇結合起來，建造了世界上第1艘汽輪，但是明輪設計效率很低，而且碩大的明輪非常顯眼，容易被摧毀，因此在蒸汽船誕生之初，各國海軍並不信任明輪蒸汽船，僅僅是在一系列的小型艦艇之上嘗嘗鮮。
1837年螺旋槳誕生，螺旋槳位於水線以下，安全性大大提升，再者螺旋槳全部浸沒在水中，效率遠高於明輪設計。三脹式蒸汽機製造越發成熟，功率密度快速提高，水面艦艇的航速從幾節跳到了十幾節。但是蒸汽機的可靠性非常糟糕，一天熄火七八次都屬於正常操作，因此海軍在蒸汽時代的探索走的非常的謹慎，在那個年代新式的戰列艦往往是將蒸汽機與原有的風帆戰艦結合起來，戰艦正常情況下使用風力航行，以減少蒸汽機的磨損。只有在進入交戰狀態或者風速較低的時候，才會啟動蒸汽機。就算到了20世紀初巴西海軍的米納斯吉拉斯級戰列艦都保留有風帆時代的殘留——碩大的前後桅杆
開花彈時代的衝鋒號——錫諾普海戰
1853年，沙皇俄國海軍將開花彈實用化，以37人陣亡，229人受傷為代價，幹掉了奧斯曼土耳其帝國3000人。順道俘虜了150名軍官，老式的無裝甲風帆戰列艦，面對擁有爆炸能力的開花彈，風帆戰列艦引以為傲的數以百計的艦炮在開花彈時代，成為了風帆戰列艦的催命符，一發恰到好處的高爆彈就可能讓一艘風帆戰列艦成為一團碩大的煙花。錫諾普海戰中奧斯曼土耳其帝國的慘敗，標誌著風帆戰列艦時代的喪鐘已經被敲響。
1860年皇家海軍正在建造新一代的帝國壁壘，壁壘級風帆戰列艦
壁壘級風帆戰列艦採用雙層炮甲板設計，上下兩層跑甲板共計擁有90門艦炮，為了適應新時代的來臨，壁壘級風帆戰列艦是一艘混動的戰列艦，擁有一臺8000馬力的蒸汽機作為輔助動力
實際上英國皇家海軍的反應之遲鈍也是體現出了大國海軍的謹慎，走對路了，那叫理所應當，走岔路了那叫自掘墳墓，英國的有識之士與英國海軍的少壯派很清楚，風帆戰列艦已經落後於時代了，但是英國皇家海軍內部的保守派固執的拒絕任何與他們的認知不符的戰艦，直到1861年，皇家海軍非常驚悚的發現，法國海軍開工了整整10艘的普羅旺斯級鐵甲艦。
皇家橡樹好
英國海軍趕緊拿自己的勇士和對面的普羅旺斯對比了一下，打打不過，跑跑不過，還沒有對方抗揍，怎麼看怎麼覺得要完蛋，火急火燎的叫停了壁壘級風帆戰列艦的建造計劃，建造完成度較高的前4艘在，取消了上層炮甲板後簡單鋪設了一層裝甲
壁壘級風帆戰列艦搖身一變變身為了皇家橡樹號/王夫級木殼鐵甲艦（皇家橡樹號為一號艦，王夫級為2-4號艦，皇家橡樹與王夫的區別僅僅是長度以及蒸汽輪機的功率，導致皇家橡樹常常被列入王夫級戰列艦。）
為什麼直到1860年英國皇家海軍依舊在建造落後的混合動力戰艦？
在1862年以前，各國海軍在風帆戰列艦與鐵甲艦孰優孰劣這個問題上舉棋不定難以作答。鐵甲艦擁有一定的裝甲，但是裝甲的厚度很薄（木殼鐵甲艦裝甲厚了就該沉下去了）薄薄的一層裝甲能起到多少效果？更何況裝甲帶的設計導致風帆戰列艦因為額外鋪設了一層裝甲，導致排水量上升，為了平衡質量必須必須取消掉一層炮甲板。也就是說同噸位的鐵甲艦相比於風帆戰列艦火力要少1/2。而且兩者在航速上基本相同（19世紀中期的風帆戰列艦不是傳統意義上的風帆戰列艦，而是蒸汽機和風能的混動戰列艦）。因此甲艦發展初期，並沒有與風帆戰列艦形成質的差距。
確立鐵甲艦全面優勢的麥利瑪克，炮塔時代的開端的標誌莫尼特
1862年3月8日，美利堅聯盟國（美國南北戰爭當中的那個南）海軍採用了裝甲設計與開花彈的麥利瑪克號木殼鐵甲艦偶遇兩艘美利堅合眾國的風帆戰艦，在戰鬥當中風帆戰艦的實心彈只能在麥利瑪克號的裝甲帶上砸個坑，麥利瑪克號一發開花彈砸過去，分分鐘鐘點燃敵方的木板。麥利瑪克號輕而易舉的擊沉了兩艘美利堅合眾國的風帆戰艦。這場戰役證明在鐵甲戰士的艦炮的多寡並不是衡量戰艦性能的決定性因素，本次戰役確立了鐵甲艦性能全面優於風帆戰艦。
同樣在1862年，美利堅聯盟國海軍維吉尼亞號鐵甲艦（CSS Virginia）與美利堅合眾國海軍莫尼特號鐵甲艦(USS Monitor)
在人群中多看了你一眼，就產生了你瞅啥？瞅你咋地？你試試？試試就試試。就這樣世界上第1次鐵甲艦之間的戰爭爆發了。
那麼這兩艘鐵甲艦之間有什麼區別呢？
兩艘軍艦最本質的區別就在於，維吉尼亞號鐵甲艦帶有明顯的風帆戰列艦遺留，採用炮門式設計，擁有十四個炮門和十門火炮（不用懷疑，沒看錯火炮才十門）艦艇中軸線上艦首艦尾各一個炮門，四個斜角上各有一個炮門。戰艦兩舷每側擁有4個炮門。
維吉尼亞號擁有艦首艦尾各一門旋轉炮架安裝的彈重47公斤級口徑178MM布魯克式線膛炮，四個斜角炮門上只有兩個炮門安裝有163MM布魯克式線膛炮，8個側舷炮門只有6門229毫米的達爾格倫式滑膛炮，空著四個坑.......火炮無法全方向作戰
而莫尼特號是全世界第1艘採用炮塔設計的鐵甲艦，在艦體正中央安裝了一座雙聯裝11英寸前裝滑膛炮炮塔。
維吉尼亞號鐵甲艦火炮數量遠多於莫尼特號，但是維吉尼亞號的火力無法全方位覆蓋，莫尼特號找到了維吉尼亞號哪裡的火炮數量比較少，就可以從維吉尼亞號鐵甲艦的弱點處進行攻擊
戰鬥中莫尼特號將維吉尼亞號溜著玩，這場戰役標誌著炮門式主炮布局的消亡，各國海軍形成了可旋轉火炮全方位優於固定式火炮的共識。
從艦炮使用效率來看，炮塔設計全方位優於炮門設計，可旋轉火炮能夠減少火炮的射擊死角，艦炮能夠擁有更多的射擊機會。但是封閉式旋轉炮塔也有諸多缺點。炮塔的複雜度遠高於固定式火炮，整體旋轉式炮塔，設計難度大，質量更大，成本也更高，想要抵禦敵方的炮彈，就必須極儘可能的提高炮塔的裝甲厚度，而這會極大的拖累炮塔的旋轉速度，得不償失（當時的液壓技術落後，液壓機看著動輒數十噸的炮塔實在是力不從心）
在液壓機功率不足的背景下如何解決火炮旋轉問題？
讓裝甲，火炮，提彈機一塊轉動的炮塔太重，那麼為什麼要旋轉整個炮塔？光轉火炮不就行了麼？
不屈號（英弗來息白）的前裝炮裝填方式
鐵甲艦發展初期，各國海軍普遍採用了露炮臺設計。露炮臺可以看作陸基炮臺的上艦版本，在厚厚的梨形裝甲圍陷當中大頭是火炮，小頭是提彈井與壯膽機，火炮在旋轉過程當中，只有火炮參與旋轉，裝甲不隨動。
火炮可以任意角度旋轉，但是火炮發射完畢之後需要復位，然後用炮口（前膛炮）或者炮尾（後膛炮）恢復特定角度，瞄準裝彈機，這種設計艦炮的射速緩慢異常，能把人給急死。
露炮臺射速低下的問題讓人頭大，所以各國海軍一直在琢磨著如何解決裝填問題？薩克森級鐵甲艦的答案是將裝填設備挪入炮座，以及運彈天車系統
薩克森前部圍陷的模型圖
薩克森級鐵甲艦火炮圍陷及中央炮房的裝甲厚度是228MM，前部採用圍陷設計安裝了兩門260MM炮，後部採用中央炮房設計4個角上各有一門260MM炮，前部圍陷內設計有一個圓形軌道，在兩門火炮的軸心位置安裝兩具天車，炮彈裝填時，天車順著軌道移動至提彈井正上方，將炮彈裝入提彈器，然後天車繞軌道旋轉將提彈器瞄準正對炮尾，接著提彈器降下，炮組裝填彈藥。
通過這種設計，炮彈裝填問題倒是解決了，但是天車可沒有絲毫的保護，就是孤零零的漏在外面，只要遭遇敵方火炮的彈片，那麼天車就會被摧毀，圍陷被擊中，軌道就有可能變形，從而導致天車卡死。
交戰距離對主要命中區的影響
天車僅僅是解決了有無的問題，而且露炮臺的固有缺陷也導致天靈蓋兒沒有任何的防護，不過在那個年代，戰爭在3公裡內爆發，火炮的彈道相對平直，主炮很難通過灌頂的方式幹掉敵方炮組，這個缺點可以接受，然而有利就有弊，當戰爭陷入焦灼時，雙方的交戰距離會被拉近，安裝在風帆上的小口徑噢速射炮就能居高臨下襲擊炮組，那麼炮組安全性的該如何解決？
對於小口徑艦炮而言，炮組的安全性是一個無關緊要的問題。但是主炮不是，主炮是火炮時代軍艦的彈藥投射量的扛把子。如果主炮炮組全員陣亡，就算軍艦沒有遭遇任何不可挽回的損傷，也只能成為一個漂浮在水面上的活棺材，所以得想辦法把主炮保護起來。
炮罩式露炮臺——定遠級鐵甲艦。
定遠級鐵甲艦的左右兩弦對角安裝了兩座4門305MM克虜伯艦炮。艦艏艦艉各安裝一門150MM艦克虜伯炮，除此以外還有4門75mm炮，8門37mm五管哈乞開斯機關炮，2門57mm哈乞開斯速射炮，2門47mm哈乞開斯速射炮，3具14寸魚雷發射管
150毫米以及305毫米主炮採用了炮罩設計，炮罩設計簡而言之是繞著裝甲內部鋪設一條圓形軌道，然後套上一個1.1寸的鋼製罩子上去。德國設計師希望這種設計能夠讓定遠級鐵甲艦免受小口徑速射炮的困擾，還能有效降低炮臺進水的風險，德國設計師覺得這個設計非常不錯，所以德國設計師們設計布蘭登堡級鐵甲艦的時候也使用了這種設計方式。但是定遠的1.1寸的裝甲夠幹啥？區區１．１寸的裝甲根本擋不住４７ＭＭ速射炮，如果被大口徑副炮擊中，炮罩的碎片還能夠有效殺傷我方炮組，血虧，因此在大東溝海戰當中，定遠與鎮遠的炮罩全部被卸下。
隨著液壓技術的進步，戰艦上擁有了真正的炮塔，但是真正解決炮塔問題得等到前無畏時代。（鐵甲艦時代末期已經誕生了真正的炮塔式設計，但是鐵甲艦末期的炮塔對於安裝高度十分苛刻，適裝性很差）
百鬼夜行的主炮布局
上文中提到了1862年莫尼特號與維吉尼亞號之戰是世界首次鐵甲艦之間的戰爭，這場戰役標誌著炮門式主炮布局的消亡與可旋轉艦炮時代的來臨。但是問題是炮彈應該怎麼放？在莫尼特之前，各國海軍普遍接受的安裝形式還是那種繼承自風帆戰列艦的密集排列的炮門式布局。
大量的炮門削弱的艦體強度，而且炮門越多，彈藥庫越多。採用炮門式設計的戰艦，那就是一個移動的大爆竹。而且炮門設計火力浪費非常嚴重，交戰側打的熱火朝天屍橫遍野，非交戰側閒得發慌，甚至還想釣釣魚。所以說這種思路已經被證明是錯誤的，無論如何都得採用火炮可旋轉設計，但是漢普敦路戰役僅僅是解決了火炮的安裝方式問題，具體的布局模式依舊亟待解決
是設計成中央炮房模式在4個角上各有一門火炮？要不然對角模式正面對敵？亦或者軸線安裝發揮最大射界？實在不行還可以是四邊形或者六邊形炮塔設計？從1860年開始，鐵甲艦的艦炮布置就進入了百鬼夜行的年代
1866遺毒深遠的麗薩海戰與艦艏對敵
1866年，義大利海軍11艘鐵甲艦，5艘巡洋艦，三艘裝甲炮艦和奧地利的7艘裝甲艦，6艘巡洋艦，7艘炮艦，一艘戰列艦所組成的艦隊在亞德裡亞海麗薩島附近激烈交火。
奧地利帝國海軍上將特格特霍夫的旗艦撞擊義大利海軍旗艦義大利號，通過撞擊義大利號的側舷，讓義大利號無法操縱，接著另一艘奧地利海軍戰艦馬克西米蘭號在另一邊徑直撞向義大利的側舷，輪番蹂躪之下，倒黴的義大利被撞沉了。
麗薩海戰
那個年代各國海軍正頭疼著，如何才能對敵方艦艇造成有效殺傷，開花彈能夠有效殺傷無防護的風帆戰艦，但是開花彈藥面對裝上裝甲的艦艇只能幹瞪眼，實心炮彈到是穿甲能力強一點，但是，沒有裝藥的實心穿甲彈和發動機沒有本質的區別。實在是沒轍了的奧地利海軍被逼急眼了，通過撞擊的方式幹掉了義大利海軍的旗艦，這種思路讓各國海軍如獲至寶，所以這一時期各國海軍的艦艇紛紛裝上了撞角（開歷史的倒車，撞角撞沉的友軍比敵軍要上漲不止一個數量級，血虧）各國海軍的交戰法則向迎面對衝發展，想要發揮撞角的優勢那麼就需要火炮可以像正前方射擊。所以在正前方能夠擊中所有主炮火力的腫部對角火炮安裝模式成為主流。（不是炮塔！這個時間段沒有大口徑火炮炮塔）
在這一階段也有其他炮塔設計模式比如說薩克森級鐵甲艦採用了露炮臺加中央炮房設計，前部是可旋轉的露炮臺，後部安裝有四門主炮的炮房，前後部火力為兩門主炮火力，側部4門主炮的火力，布蘭登堡級採用了軸線炮塔設計與統一口徑主炮射擊（統一口徑不統一倍徑）但是這些設計均不是主流.
對角火炮布局利與弊
對角設計能夠在最大限度的保證鐵甲艦正前方火力以及正後方火力，並且對角火炮布局允許戰艦主炮向另一方向射擊。
義大利號鐵甲艦
缺點
對角設計使用條件苛刻，只有敵方艦艇位於正前方才能將敵方艦艇同時置於兩座炮塔的射界。當位置稍有偏移，兩個炮塔就只能各自為戰。
缺點二，對側射界可以忽略，鐵甲艦整體炮塔非常短的情況下可以調轉炮口轟擊另一個方向，但是在這種條件下射擊也非常小，對方的航速稍微快一點就無法。如果鐵甲艦在服役後期更換了主炮，就無法向對側開火。
缺點三，要求主炮同高度的正前正後側沒有任何的阻擋，直接導致副炮只能布置在狹窄的艏樓或者說採用炮廓炮設計對副炮限制極大。
德克薩斯號戰列艦射界示意圖
還有一個讓人腦殼疼的缺點，如果兩座對角艦炮之間相隔的距離比較遠就會出現火力空白區，火力空白區不在任意一門主炮的覆蓋範圍之內。
緬因號鐵甲艦
在認識到火力空白區與難以集中全部火力問題之後，各國海軍開始嘗試軸線炮塔設計，但是沒有任何直接的戰爭可以證實軸線炮塔優於對角炮塔，各國海軍只能選擇在艦艏對敵這個失敗的思路中繼續鑽研並且儘量彌補艦艏對敵思路的不足。
所以兩座艦炮之間的間距開始拉大，主炮在另一個方向上擁有了更強大的火力，這種拉大間距的補救模式能夠顯著增加對側射界，但是正前方與正後方依舊存在火力空白區，實際上，鐵甲艦之所以存在火力空白區就是因為艏樓和艉樓阻擋艦炮射界，課上對於鐵甲艦而言艏樓和艉樓設計是必不可少的，如果沒這倆，鐵甲艦實在是沒地方放副炮了......理論上來說副炮全部使用炮廓炮設計，能夠讓讓兩座主炮擁有最大射界，徹底消除火力空白區。
但是炮廓炮設計無法安裝大口徑的副炮，缺點太明顯。更何況如果要追求對側射界的話，還不如直接採用軸線炮塔設計。各國海軍在那個時代非常的糾結，他們急需要見到一場能夠證實T字頭思路要優於艦艏對敵思路的戰爭
鐵甲艦時代的裝甲體系
鐵甲艦時代的裝甲材料包括普通鋼，熟鐵，表面滲碳鋼裝甲等，具體採用哪一種裝甲則取決於各國海軍兜裡有多少錢。在這個時代裝甲的防護以全面防護為主。針對火炮的防禦則是中央炮房以及露炮臺模式。中央炮房模式可以理解為在艦艇的中部安裝有一個四面全部由大量鋼鐵圍起來的小房子，房子的4個角上是4門主炮。只有缺點沒有優點的設計不說也罷。
軍艦裝甲安裝模式可以分為內傾，外延，垂直三種形式
垂直裝甲，裝甲帶垂直於水面，最省噸位，但是裝甲厚度相同時，防護效果最差
內傾裝甲，能夠顯著縮小甲板面積，降低薄弱防護區，上層建築逐漸縮小，儲備浮力不足，但是在近距離交戰時有一定的優點，骨骼驚奇法蘭西親睞這種設計。
外延裝甲，甲板面積顯著增加能夠安裝更多的武裝，高海況復原性更強，儲備浮力更大，但是面對高彈道彈藥被灌頂的機率最高，但是這三個設計之間並沒有明確的優劣。總之垂直設計最差就是了。
新的時代即將到來，鐵甲艦又當如何自處？
隨著科技的進步，蒸汽機的馬力直線上升，紛紛逐步成為的落後的設計，曾經佔領甲板數千年之久的風帆移除，艦艇的航速越來越快，曾幾何時渴望而不可求的20節級別的航速成為了現實。
各國海軍開始對未來的戰爭形勢感到迷茫，如果戰艦的航速依舊是十Mhm五六節，那麼雙方對衝還有成立的可能，畢竟三五公裡的距離就夠對面航行一段時間了，但是航速在不斷加快，火炮的射程也越來越遠，艦艏對敵的使用條件越發苛刻
距離對射界的影響示意圖
撞角的使用難度越來越高，在幹不掉敵人的情況下，幹掉自家戰艦的事故屢見不鮮。
新時代的戰艦應當如何建造？炮塔應當如何設計？隨著交戰距離的不斷增加水平甲板是否需要增加厚度？炮塔又當如何安裝？世界海軍在19世紀80年代進入了彷徨期，思想激烈交鋒的時代來臨了，1889年9月30日採用軸向主炮布局的君權號戰列艦開建，舷側最大火力輸出模式，宣告著戰列艦的復甦，但是直到1891年君權號戰列艦下水的時候，英國皇家海軍依舊感到彷徨，他們並不清楚自己這種試探是對還是錯？1894年遠離世界中心低遠東地區，決定一個垂垂老矣的世界大國的命運的戰爭正在爆發這場戰爭標誌的世界戰艦設計模式的又一次重大變革！