松岛级防护巡洋舰

背景

十九世紀末期正是法國綠水學派風頭正勁之時，其主要思想是提倡以造價低廉的小型快速艦艇來抗衡昂貴的鐵甲艦。當時日本聘用的法國軍事顧問、海軍艦艇設計師白勞易也是這一理論的熱心支持者。這一理論對於當時國力有限的日本尤為具有吸引力。日本的假想敵清朝當時最大的兩艘定遠級鐵甲艦擁有著305毫米口徑的火炮和355毫米的裝甲，性能完全凌駕於同時期日本任何軍艦；而日本尚無力建造同等程度的大型鐵甲艦來與之抗衡，因此日本政府接受了白勞易的建議，在小噸位、輕防禦的艦艇上搭載大口徑火炮，希望能以此擊敗定遠級。
1885年（明治18年）時任海軍卿、伯爵川村純義向時任太政大臣三條實美呈遞報告指出，在兩年前的1883年（明治16年）所制定的原八年海軍32艘新軍艦建造計劃，隨著當前的艦船和武器設計製造的飛速發展已經過時，需要進行更改。同時期英、法、意等國新造軍艦紛紛採用了新技術，增大排水量、增強防護能力，據此日本也需要裝備自己的鐵甲艦，同時還要添置大批輔助艦艇。川村為此拋出了一個包括新增8艘鐵甲艦、12艘一等巡洋艦、5艘二等巡洋艦在內共計92艘軍艦的提案，總額7551萬餘日元。這在扣除掉1883-1885年已經用掉的1104萬日元後，原預算案還剩下1559萬餘款，因此還需要另外籌措5991萬日元。除此以外，同時還要設立西海鎮守府和配套的造船所，各種費用也合計達數百萬日元。
1885年12月22日日本實行體制改革，廢除原來的太政官制度，改為實施內閣制。1886年（明治19年）日本舉行了首次閣議，新體制下海軍這種不切實際的願望立即遭到了拒絕，僅批准將原定的1883年計劃中剩下來的1763萬日元預算額轉入到1886-1888年的預算計劃內，同時三年內發行1700萬元的海軍公債補足缺額。同年6月12日天皇批准了這一海軍公債計劃。沒能討要到足夠的錢的海軍省只好修改了自己的計劃，變更為6000噸級一等海防艦兩艘、4000噸級二等海防艦4艘、9000噸級一等鐵甲艦一艘、岸防鐵甲艦一艘、6000噸級一等巡洋艦一艘、4000噸級二等巡洋艦一艘、2500噸級三等巡洋艦兩艘，合計新造54艘共6萬6300噸。這一修訂後的計劃就是所謂的第六次海軍擴張計劃。而該造艦計劃其實從1885年起就以明治18年度特別費的名義提前開始實施，計劃中所列出的二等海防艦就是日後的松島級4艘（實際僅建造了3艘）。
1886年（明治19年）7月5日，艦政局長伊藤提出申請，預定建造的3艘海防艦將在英國和法國各建造一艘，剩下的第三艘要在橫須賀開工建造。同年7月10日，時海軍大臣西鄉從道批覆，三艦都在法國進行建造。1887年（明治20年）1月10日，白勞易重新提議應當在日本進行建造三號艦。他的理由是，在此之前日本想在橫須賀建造軍艦時，都是使用的歐洲人設計、繪製的設計圖。日本本國設計人員不足，設計、製圖能力一直有限，1886年日本方面進行了相關的嘗試，依然無法解決這個問題。這次趁此機會，日方既然拿到了詳細的圖紙，掌握了相關的製造費用、船體重量分配、製造時間等信息，完全有能力自行建造；同時兩間造船廠同時建造，可以增加競爭，提高效率。日本政府認可了這一提倡，決定第三號海防艦的生產交由日本國內的造船廠進行；由於第一、第二號海防艦設計有所不同，需要從中挑選一種，按照相同的樣式進行建造（第三號艦實際建造時採用了第一號艦的方案）。
另一方面，1886年（明治19年）7月1日，技術會議最終敲定了詳細的規格要求。同年11月19日，雙方草簽4140噸海防艦的建造協議，11月20日確定了圖紙。合同規定，全艦不包括武器，造價為22.6萬英鎊。動力方面，超過5,400匹馬力（4,000千瓦特）時，每超過100匹馬力（75千瓦特）獎勵1.5萬法郎；若不足5400馬力、但超過5,000匹馬力（3,700千瓦特）馬力，則每欠缺100馬力罰款1.5萬法郎；5000馬力以下則每欠缺100馬力罰款10萬法郎。低於4,500匹馬力（3,400千瓦特）馬力則日本政府將會拒絕接收，並責令造船廠改用合用的其他形式的動力機械。噸位方面，超重50噸以上情況者，每超重1噸罰款500法郎。同時還規定了燃煤消耗的獎懲條件。價格方面，規定價格以英鎊和法郎標註，兩者匯率定為1:25.2。第一號海防艦報價22.6萬英鎊（569.5萬法郎），同時規定自明治1886年11月1日起6個月內就下訂第二艘時，價格能有所優惠，索價20.6萬英鎊（519.12萬法郎）。
1887年（明治20年）2月2日雙方正式簽訂第一號海防艦（嚴島）的建造合同。2月28日，日本駐法臨時代理公使原敬與廠方代表在巴黎簽訂合同修正案，其中第五條為，1886年11月20日草簽的合同里規定船殼的賞罰基準重量為2132噸，現修改為2343.5噸；第六條原定價569.52萬法郎，因為要新增加煤灰運輸器和蒸汽絞盤等裝置，修訂後總價573.01萬法郎。第七條規定建造時間從原定的26個月時間縮短為23個月，時間從1887年10月1日起算。
1892年（明治25年）5月21日，首艦嚴島抵達日本。6月，參加接艦任務回國的辰巳少技監將製造商提供的嚴島的船體和輪機部分圖紙分送給參謀部技術會議、各鎮守府的各種海軍學校、兵器製造廠、工科學校等。這為日後日本自行建造軍艦打下了基礎。

艦體

本級艦垂線間長89.9米、寬15.6米、吃水6.4米，設計噸位4217噸。艦體採用低碳鋼、雙層船底，共劃分為94個艙室。外觀上，為三腳式單桅。主機為兩台臥式三段膨脹式蒸汽機，設計時速16節（30公里每小時）。設計乘員436人，1893年時實際定員355人。
三艦實際服役時頻繁出現鍋爐漏氣、腐蝕等問題，實際最高航速只能達到14節（26公里每小時）上下。其中尤以嚴島為甚，1891年底11月12日啟程返國開始就大小故障不斷，一路磨蹭，修修停停。1892年（明治25年）2月9日，對於嚴島的狀況忍無可忍的日本海軍方面向時任駐法公使野村靖發電，要求承建方在科倫坡大修之餘，將原合同規定的從服役之日提供的一年輪機保質期，延後到從在科倫坡修理完畢之日重新算起。鑑於松島的火管鍋爐所使用的煙管類型和嚴島一樣，5月31日承建方同意，為了避免松島出現和嚴島相同的鍋爐問題，將會隨艦派出輪機工程人員和維修備件一同返回日本。

防護

本級要害部位（如輪機艙、彈藥庫）以及火炮防盾採用了淬火硬化鋼。由於要在僅4000多噸的艦體上塞進如此多的武裝，本艦嚴重超重，設計師被迫犧牲防護能力來降低重心。裝甲甲板全部在水線下，製造明細要求裝甲甲板為兩塊10毫米厚鋼板中間再夾一塊鋼板；中間的鋼板中央厚20毫米，舷側厚10毫米。主炮炮座300毫米。彈藥通道250毫米，鐵蓋50毫米，火炮防盾110毫米。主司令塔的外壁由兩層鋼板組成，一層100毫米，另一層10毫米；高2.5米，頂厚25毫米；後備司令塔厚25毫米，頂厚10毫米。
另外在艦身兩側設置了一道鋼質裝甲帶。原定的設計目標為防禦140公釐（5.51英寸）中口徑火炮的開花彈（高爆彈）；對於140毫米實心彈（穿甲彈），按設計炮彈在命中並擊穿艦身後，由裝甲帶限制住炮彈，使其不要飛濺到別的地方去。根據這一要求，原定的裝甲帶為從水下0.3米延伸至水上1.2米，從主炮台到鍋爐、蒸汽機艙之間（26號肋至71號肋）厚8毫米，高1.5米，結合部寬70毫米；艏艉相應削減厚度。但由於技術發展，新式開花彈（高爆彈）的威力較以往增加，1889年（明治22年）12月26日，白勞易建議為了應對這一威脅而增加裝甲帶的厚度；具體來說，就是26號肋至71號肋之間從原定的8毫米增加到10毫米；而艦艏（17號肋至26號肋）、艦艉（71號肋至81號肋）則增加到8毫米。新的裝甲帶設計總重量為85噸，超重15.922噸，超重部分需要靠削減艦體和搭載量來彌補。
在裝甲甲板上方為第二甲板，距離裝甲甲板中間部分的高度是3.25米，距離裝甲甲板舷側部分是4米。兩層甲板兩側劃分出一系列防水小隔間，用椰子殼粉末作為填充物。裝甲甲板的出入口同樣設置有用椰子殼粉末填充的防水隔間，外面覆蓋有50毫米厚的傾斜裝甲。引擎和鍋爐艙室的兩側均以煤艙作為額外防護。
1890年（明治23年）1月10日，技術會議批准了新的裝甲帶修改方案。此時由於松島、嚴島兩艦的艦體工程已經基本完成，所以首先從橋立開始實施。但本級本身就已經超重頗多，增加裝甲導致超重的問題進一步惡化。同年10月3日，技術會議提議取消原設計的在120毫米速射炮的輸彈管道（炮位和裝甲甲板之間）設置的3英寸（76公釐）防彈鋼板、以及為了防止炮彈掉落而設置的阻隔裝置，以節省噸位。

後續艦

日本海軍最初立項時計劃的是新造4艘二等海防艦，但是白勞易的設計存在重心不穩、側傾嚴重；甲板太低、上浪嚴重的問題。並且實際使用時，原設計10分鐘一發的320毫米主炮僅有1小時1發甚至更低。佐雙左仲造船少監對其進行了批評，本級最終只實際建造了3艘。而原定的4號艦則推倒重來，參考美國的巴爾的摩號重新進行設計，此即日後的秋津洲號。