История проектирования
Выбор типа русского облегченного броненосца напрямую связан с появлением в Англии броненосцев «Барфлер» и «Центурион» и их модификации — «Ринаун». Еще в 1889 году в английском Адмиралтействе было принято решение о постройке двух броненосцев второго класса для использования на китайских и тихоокеанских станциях. При водоизмещении около 11 000 т они имели вооружение из 4 254-мм орудий с длиной стволов по 30 калибров в двухорудийных установках, 10 152-мм, 8 57-мм и 12 47-мм орудий. На испытаниях в 1893 — 1894 годах эти корабли развили максимальную скорость 18,7 — 19 узлов. Броня компаунд главного пояса толщиной 305 мм защищала только среднюю часть корпуса. В 1895 году был спущен на воду третий корабль— «Ринаун». Он имел уменьшенную осадку в 8,2 м и нормальное водоизмещение 12 350т; подводную часть, обшитую деревом и медью; броневой пояс из гарвеевских броневых плит в средней части толщиной 152 — 203 мм; оконечности защищались 75-мм броневой карапасной палубой.
Руководителей русского Морского министерства привлекало в этом типе броненосца уменьшение водоизмещения, а значит, и стоимости. В рабочей переписке корабли нового проекта часто именовались «броненосцами-крейсерами», броненосными крейсерами и просто крейсерами. В случае войны с Англией их предполагалось использовать на морских коммуникациях вместе с броненосными крейсерами и пароходами Добровольного флота.
Во второй половине 1894 года управляющий Морским министерством адмирал Н.М.Чихачев распорядился разработать в МТК эскизный проект «сильного современного броненосца, скорее охарактеризованного броненосным крейсером», то есть обладающего возможно большим районом плавания и скоростью. Но в отличие от прототипа — английского «Барфлера» — требовалось увеличение длины главного броневого пояса с 55% до 66% длины корабля по грузовой ватерлинии. Главная артиллерия из 4 254-мм орудий должна была располагаться не в барбетных установках со сравнительно легким броневым прикрытием, а во вращающихся башнях, как на строившихся эскадренных броненосцах типа «Полтава» и броненосцах береговой обороны типа «Адмирал Ушаков».
В связи с появлением скорострельной артиллерии среднего калибра и взрывчатых веществ большой разрушительной силы требовалось также изменить систему бронирования. Броневая палуба поверх броневого пояса дополнялась броневой карапасной палубой, спускавшейся к нижним кромкам пояса. С целью увеличения дальности плавания предполагалось для экономического хода использовать третью (среднюю) машину. В ноябре 1894 года составленный в МТК проект броненосца водоизмещением в 10 500 т обсудили на расширенном собрании адмиралов и командиров. Облегченный 254-мм калибр артиллерии, исходя из крейсерского назначения корабля, признали правильным. Одобрили и конструкцию корпуса со спардеком (или удлиненным полубаком), которая в отличие от гладко-палубного английского прототипа уменьшала заливаемость носовой башни в свежую погоду. При рассмотрении вопроса о калибре средней артиллерии отдали предпочтение 152-мм калибру против 120-мм. Управляющий Морским министерством нашел скорость 17 узлов недостаточной и после нескольких совещаний относительно боевых качеств броненосца, броневой защиты, скорости хода, района плавания приказал составить новый проект. В результате водоизмещение возросло до 11 232 т. Переработанный эскизный проект был разослан адмиралам и кораблестроителям для отзыва. Высказанные мнения оказались противоречивы. Вице-адмирал В.П.Верховский, исходя из предназначения броненосца действовать в океане и в наших восточных водах, предлагал еще больше увеличить дальность плавания, скорость хода довести до 18 узлов, улучшить мореходность за счет облегчения вооружения, бронирования и замены угольного отопления на нефтяное. Адмирал считал, что весом брони и числом орудий броненосец «подавлен» и что три винта хуже, чем два. Контр-адмирал А.А. Бирилев, напротив, не придавал особого значения скорости. По его мнению, при формировании эскадр во всех флотах в их состав будут входить суда разных сроков службы и потому эскадренный ход в любом случае будет менее 15 узлов. Бирилев обращал внимание на то, что запас водоизмещения в 100 т в проекте слишком мал и его необходимо увеличить до 600 т. «Не было еще примера, чтобы мы строили суда с перегрузкой менее нескольких сот тонн... броня уходит в воду и теряет свой боевой смысл, когда в воде оказывается совсем не та фигура, на которую все расчеты и вычисления». Это мнение разделяли вице-адмиралы П.П. Тыртов и Н.И. Казнаков, но тем не менее болезнь перегрузки в русском флоте оставалась хронической и до Цусимы и даже после. Контр-адмирал Н.Н.Ломен, так же как и Бирилев, считал, что запас угля мал и водоизмещение необходимо увеличить хотя бы до размеров строившихся в Англии японских броненосцев.
В середине января 1895 года управляющий Морским министерством Н.М.Чихачев поручил Балтийскому заводу разработать проект броненосца с большей скоростью (18 узлов) и большей дальностью плавания, чем проект МТК. Причем предлагалось «вес артиллерии и бронирования иметь в виду на третьем и четвертом плане и в крайнем случае жертвовать частью их весов для достижения заданной скорости полного хода и увеличения запаса угля.» Завод предоставил вскоре эскизы четырех вариантов проектов: по типу английского броненосца «Ринаун»; усовершенствованного типа «Петропавловск»; два варианта увеличенного по водоизмещению проекта МТК; переработанные заводом. Но Чихачев отказался от первого варианта и остановился на проекте МТК водоизмещением 12 380 т с расположением орудий среднего калибра как на французском броненосце типа «Шарлемань», но сделал ряд замечаний: необходимо было ввести бронирование оснований дымовых труб и элеваторов между нижним и верхним казематами за счет уменьшения толщины бортового бронирования нижнего и верхнего казематов и броневых рубок против предложенных в чертежах МТК. Кроме того, был укорочен траверз между 152-мм орудиями, добавлены два подводных минных аппарата и выполнен ряд других переделок.
При проверке расчетов в МТК в марте 1895 года выяснилось, что водоизмещение по теоретическому чертежу составило не 12 380, а 12 577 т. Испытание в Опытовом бассейне модели корабля, изготовленной по теоретическому чертежу Балтийского завода, показало, что для достижения 18-узловой скорости потребуется мощность главных машин 17 600 и.л.с. вместо 14 500 по проекту. Специалисты бассейна предложили удлинить корабль на 6 м при том же водоизмещении и ширине, что позволяло развивать 17,5 узла при принятой мощности 14 500 и.л.с. Для достижения 18 узлов необходимо было увеличить длину до 137,2 м, а ширину уменьшить до 21,2 м.
15 июня Балтийский завод представил в МТК проект броненосца по типу французского «Шарлемань» и четыре различных эскиза главных механизмов. Предпочтение было отдано трехвальной энергетической установке на основании расчета расхода угля. По сведениям, имевшимся в МТК, у двухвинтовых установок английских броненосцев «Барфлер» и «Центурион» расход угля в сутки на 10-узловом ходу достигал 86 т с учетом 5 т на судовые нужды. Движение под одной средней машиной в экономическом режиме позволяло бы снизить расход до 47 т. 4 июля подробные чертежи были рассмотрены на заседании МТК и одобрены с оговоркой, что необходимо обязать завод удлинить корабль на 6 м в соответствии с рекомендациями Опытового бассейна. Управляющий Морским министерством не согласился с удлинением корпуса броненосца и разрешил «приполнить мидель» и заострить обводы в оконечностях в соответствии с чертежом Опытового бассейна с модели, у которой получалась расчетная скорость 17,5 узла. После проверки в МТК и корректировки весовая нагрузка выглядела следующим образом: корпус с дельными вещами 4828 т, бронирование 2965, механизмы 2027, уголь 1200, артиллерия 905, минное вооружение 115, снабжение 522, запас водоизмещения 112 т. 24 июля чертежи представили императору Николаю II, который разрешил постройку двух кораблей этого типа: одного на Балтийском заводе, второго в Новом Адмиралтействе. По проекту Балтийского завода вооружение состояло из 4 254-мм орудий в башнях, 8 152-мм, 5 120-мм, 14 47-мм и 10 37-мм пушек. Мощность механизмов при естественной тяге в 11 500 и.л.с. должна была обеспечить скорость 16,5 узла, а при форсированной в 14 500 и.л.с. — 18 узлов. Спецификацию, разработанную Балтийским заводом, 7 августа МТК утвердил, а через десять дней правление Балтийского завода определило стоимость постройки — 300 рублей за тонну водоизмещения и срок готовности корабля — через четыре года при условии своевременности поступления утвержденных чертежей, спецификаций и выполнения заказов контрагентами. Интересно, что в ряде документов МТК 1895 года эти корабли именовались «трехвинтовыми стальными броненосными крейсерами в 12 674 т».
В марте 1898 года генерал-адмирал великий князь Алексей Александрович приказал изучить вопрос о замене 254-мм орудий на 305-мм при сохранении тех же сроков постройки броненосцев. Увы, справиться с поставленной задачей отечественные заводы были не в состоянии. 8 апреля под председательством управляющего Морским министерством состоялось совещание, принявшее решение немедленно приступить к разработке будущих броненосцев того же водоизмещения, но с 12-дюймовыми орудиями. Однако, учитывая, что к моменту спуска на воду головного броненосца проект вряд ли будет готов, следующий корабль решили строить на Балтийском заводе по лишь ненамного измененным чертежам — без деревянной обшивки и с новыми 10-дюймовыми башенными установками.