Tàu chiến La Gloire (1859) của Pháp, tàu chiến bọc thép đi biển đầu tiên

Việc áp dụng năng lượng hơi nước chỉ là một trong số các tiến bộ kỹ thuật đã cách mạng hóa việc thiết kế tàu chiến trong Thế kỷ XIX. Tàu chiến tuyến bị tàu chiến bọc sắt bắt kịp là nhờ: động lực bằng hơi nước, bảo vệ bằng áo giáp kim loại, và trang bị pháo bắn ra đạn nổ công suất mạnh.

Đạn nổ công suất mạnh

Pháo bắn ra đạn nổ hay đạn cháy là mối đe dọa chính cho các tàu gỗ, và các kiểu vũ khí này nhanh chóng phổ biến sau sự ra đời của pháo 203 mm (8 inch) như một vũ khí tiêu chuẩn của các tàu chiến tuyến Pháp và Mỹ vào năm 1841.[Ghi chú 2] Trong cuộc chiến tranh Crimea, sáu tàu chiến tuyến và hai tàu hộ tống thuộc Hạm đội Biển Đen Nga đã tiêu diệt bảy tàu hộ tống (frigate) và ba tàu hộ tống nhỏ (corvette) Thổ Nhĩ Kỳ bằng đạn nổ công suất cao trong trận Sinop vào năm 1853.[12] Sau đó trong cuộc chiến, hạm đội tàu chiến bọc sắt Pháp đã sử dụng vũ khí tương tự để chống lại sự phòng ngự trong trận Kinburn.[13]

Dù sao tàu vỏ gỗ cũng chịu đựng khá tốt đạn pháo, như được chứng tỏ trong trận Lissa năm 1866, khi chiếc tàu hơi nước hai tầng hiện đại của Áo Kaiser băng qua chiến trường hỗn loạn và húc trúng một tàu bọc sắt Ý, phải chịu đựng khoảng 80 phát bắn trúng từ các tàu bọc sắt Ý[14] trong đó có nhiều đạn pháo,[15] và ít nhất có một phát đạn 136 kg (300 lb) bắn trực diện. Cho dù bị mất rầm néo buồm mũi cùng cột buồm trước và bị cháy, nó lại sẵn sàng hoạt động chỉ trong ngày hôm sau.[16]

Vỏ bọc sắt và việc chế tạo

HMS Warrior (1860), tàu chiến bọc sắt đi biển đầu tiên của Hải quân Hoàng gia.

Sự phát triển của đạn nổ công suất cao đưa đến sự cần thiết phải áp dụng vỏ giáp bọc sắt cho tàu chiến. Vào năm 1859, Pháp cho hạ thủy La Gloire, chiếc tàu chiến bọc sắt đi biển đầu tiên. Nó có cách bố trí của một tàu chiến tuyến, được giảm bớt còn một sàn tàu để tiết kiệm trọng lượng. Cho dù được làm bằng gỗ và phụ thuộc vào buồm trong hầu hết chuyến đi, La Gloire được trang bị một chân vịt, và lườn tàu bằng gỗ được bảo vệ bởi một lớp vỏ sắt dày.[17] La Gloire đã dấy nên những sự cải tiến hơn nữa của Hải quân Hoàng gia, vốn khao khát muốn ngăn cản Pháp có được ưu thế dẫn đầu về kỹ thuật.

Chiếc tàu hộ tống bọc sắt vượt trội HMS Warrior của Anh nối gót La Gloire chỉ trong vòng 14 tháng, và cả hai quốc gia đều khởi sự một chương trình chế tạo tàu bọc sắt mới cũng như chuyển đổi các tàu chiến tuyến chân vịt hiện có thành những tàu hộ tống bọc sắt.[18] Trong vòng hai năm, Ý, Áo, Tây Ban Nha và Nga đều đặt hàng các tàu chiến bọc sắt; và vào lúc diễn ra trận chạm trán nổi tiếng giữa hai tàu bọc sắt USS Monitor và CSS Virginia ở trận Hampton Roads trong cuộc Nội chiến Hoa Kỳ, ít nhất hải quân của tám nước đã sở hữu những tàu chiến bọc sắt.[1]

Thiết giáp hạm Pháp Redoutable (1876), thiết giáp hạm đầu tiên sử dụng thép làm vật liệu chế tạo chủ yếu[19]

Hải quân các nước tiến hành thử nghiệm vị trí của các khẩu pháo, bố trí trên những tháp pháo xoay (giống như trên chiếc USS Monitor), trong một dàn hỏa lực trung tâm hoặc những tháp súng nhỏ, hoặc là "ram" - dùng mũi cứng húc gãy tàu địch – như là vũ khí chủ yếu. Nhờ sự phát triển của kỹ thuật hơi nước, các cột buồm dần dần được loại bỏ khỏi thiết kế của thiết giáp hạm. Đến giữa những năm 1870, thép được sử dụng làm vật liệu chế tạo cùng với sắt và gỗ. Thiết giáp hạm Redoutable của Hải quân Pháp, được đặt lườn vào năm 1873 và hạ thủy vào năm 1876, là một tàu chiến có dàn hỏa lực trung tâm và tháp pháo nhỏ, trở thành thiết giáp hạm đầu tiên trên thế giới sử dụng thép như là vật liệu chế tạo chủ yếu.[20]