大和型戦艦
対水上見張り用として、大和は1943年7月、武蔵も同年中に搭載した。
この電探も二一号電探と同じで前部艦橋の測距儀の上に装備された。
二一号電探と同じく水上見張り兼水上射撃の性能試験のためであったが、受信機の作動が不安定であり、空中線の切替装置も不完全であった。1943年7月の大和実験では、戦艦35km、駆逐艦16km、潜望鏡5kmで探知、副砲弾が15000mで着弾した時には水柱も確認している。
その後改良が進み、1944年7月には対水上射撃用電探の代用として使用できる目処が立ったため、急遽捷号作戦に間に合わせるべく、南方泊地で搭載された。
当初、測距精度500m/測角3度の精度だったが、南方泊地で装備された二号二型改3受信機改付では測距精度100m/測角0.5度と性能向上し、遠距離での光学測距儀の精度を上回ることから(大和以外の日本戦艦が装備した10m測距儀は最大誤差1,200m、公誤450m)、光学測距儀と併用の上で対水上射撃にも使用された。
推進軸1軸に対して機械室1、缶(ボイラー)3基がセットで割り当てられた。缶・機械はすべて独立した区画に設置され各ボイラーが1基ずつ防水区画を持つという、他に例をみない贅沢な配置をしている。これは一つの罐が損害を被っても、他の罐に損害をあたえないためである。12室の缶室には全て操作室が設置されていた。機関を4列に並列設置したため大和型戦艦の水中防御区画の横幅自体は、伊勢型戦艦・長門型戦艦の約9m、テネシー級戦艦(改装後)の7mと比較すると5.2mに留まった。米国のアイオワ級、英国のヴァンガードなどは推進軸4軸のうち内側と外側の各2軸に対応する機関室とタービンを各々前後に分離するシフト配置を採用し、大被害を受けた時にも航海能力を失わないように配慮されている。そのため少し間を置いた直立二本煙突を有し、その周囲に艦上構造物が積み上げられており、視認性、被弾率、小型軽量化という点では一歩譲る(シフト配置はその性質上、艦の全長が長くなりやすい)。アイオワ級に至ってはエンジンルームだけで全長の1/2を超える長さとなっている。なお、未成に終わったモンタナ級の機関配置はアイオワ級と異なり前部機械室と補機室の両舷に罐室を並べるものであり、この配置は細分化した罐室で機械室を挟む形となることから艦幅が増えるものの、防御区画や罐室が損傷しても浸水量を抑えられ機械室が被害を受けにくい配置としてミッドウェイ級航空母艦で採用された。
45口径46cm3連装砲を艦橋の前に2基、後ろに1基の計3基9門を搭載している。
大和型最大の特徴と言える46cm砲は、海軍の要求や海外の情報から様々な案が検討された。
主砲配置に対して、20種類に及ぶ案が検討された。大別すると
前方集中配置
連装主砲による前後配置
連装主砲2基と3連装主砲2基の混在配置
3連装主砲の前後配置
の4種類である。
前方集中は装甲を集中配置できるため、重量的に有利と考えられた。しかし、実際に検討して見ると分散配置と大差なかった。現実に集中配置を採用したネルソン級戦艦では、前方に重量物が集中したことにより、極端に操縦性が悪化し、艦隊所属のタンカーであるネルソル、ロドルの名前で揶揄されるほどであった。また、ネルソン級では発砲の爆風により、後方射撃時に艦橋など上部構造物にダメージが及んだとの報告があり、主砲射界の問題点もあるため、集中配置は採用されなかった。とはいえ、集中配置を採用したダンケルク級戦艦、リシュリュー級戦艦や利根型重巡洋艦では操艦性や爆風の問題は指摘されておらず、現実に採用された場合、どうなったのかは不明である。なお、連装砲塔は重量バランスに優れていたが、1門ごとの必要重量が3連装砲に劣っていたために採用されず、最終的に3連装3基9門となった。
ただし、食卓に出される前に図艦で調査が行われ、食用可能なものは少なかったという見解もある。大和沈没後に駆逐艦に配属された兵は、大和の食生活が充実していたことを実感した。
対毒ガス戦を想定し、外気を遮断して戦闘することを想定したためエアコンを装備したとする説もある。実際に、濾過通風、炭酸ガス吸収、酸素放出、排気通風機などの対毒ガス装備が備えられていた。
居住設備についても、他艦より兵員一人あたりの居住面積が広く、長門型の2.6平方mから3.2平方mに拡大された。また他艦の乗員が使用する寝具は主に釣床(ハンモック)だったのに対し、大和型は兵卒に至るまで寝台(ベッド)を使用していた。私物格納のロッカーも個人専用にあった。ただし海軍士官の教育課程として釣床の展開や収納も必須であったため、士官候補生のみは釣床使用であったし、毎朝毎晩、釣床作業は行われた。対空要員の増加にともなって居住スペースがたりなくなり、士官が通路にハンモックを吊って寝た例もあった。伊藤長官が艦内を歩いていて、ハンモックで寝ていた士官に頭をぶつけた事もあった。
当初は寝台もあった大和型だが、武蔵では不燃対策のため、食事用のテーブルもろとも撤去されてしまった。1944年の段階では居住区に家具は何もない。兵は毛布一枚でデッキにごろ寝をし、食事は麻布を敷いてその上に食器を置いた。大和、及び士官室については不明。
大和型戦艦には司令長官室が艦中央部左舷に設置されていた。大和を建造した呉工廠では内装への自信が持てず、武蔵を建造していた長崎三菱造船所に依頼して全く同じ調度品を揃えた。武蔵の方が少しだけ調度品が良かったという証言がある。
大和・武蔵はマンガン青銅鋳物、直径5m、重量21.7t、三枚翼のものを4基装備していた。出力最大時には一分間に230回転(毎秒4回転)する。一般的な船舶同様、大和型戦艦でも右舷プロペラは右回り、左舷プロペラは左回りである。信濃以降については直径5.1mに拡大されピッチも変更された。
完成し、実戦投入された同型艦は大和、武蔵の2隻。
武蔵に続く第四次海軍軍備補充計画で110号艦、111号艦建造が決定した。110号・111号艦は、大和で不十分とされた連合艦隊旗艦設備を充実させ、過大と判断された舷側装甲厚・甲板装甲厚・主砲バーベット装甲厚を減じ、艦底を三重底化(一部区画は二重底のまま装甲を強化)して水中防御を強化しているため、準同型艦として扱われる。スクリューの直径も異なり、大和と武蔵が5mであるのに対して信濃は5.1mで建造されている。3番艦信濃以降の新戦艦は高角砲には長10cm高角砲を搭載する予定だったとする説が多い。
110号艦は太平洋戦争開戦と共に戦艦としての完成を断念したが、船体(船殼)はかなり完成していたためにドックを空けるための船体建造は進められ、のちに計画変更されて航空母艦信濃として竣工した。もう一方の111号艦は工事が進捗していなかったため、開戦と共に建造中止・解体されている。
レイテ沖海戦までは「電探射撃は、距離測定はともかく、方位角測定が当てにならないので、難しい」とされていた。だが、サマール沖海戦後の戦闘詳報では、航空機、もしくは味方水上艦艇の観測補助があるという前提の上で、大和の電測射撃について「主砲の電測射撃は距離20キロ程度にあった目標(護衛空母または駆逐艦)に対して実施、精度良好(方位誤差3度以内)で射撃手段として有効と認められる」との戦訓が出されている。
サマール沖海戦において大和は煙幕越しに電測射撃を行っている(主砲射撃手の村田兵曹長の手記に記載あり)。しかし、村田においても大和においても、初のレーダー単独測距の射撃であり、戦果の確認方法が無かったため、数回の砲撃で攻撃を中止している。砲弾が至近距離に落下したという米側の記載もあり、精度はある程度出ていたという説もある。
大和型戦艦の艦型の母体となったのはYourkevitch船型である。艦型試験を繰り返しこれを軍令部の要求した戦艦向きに仕立て上げる事で大和型の艦体が計画された。竜骨下端から最上甲板舷側までの深さは18.965mで、10層の甲板が重なっている。構造は、最上甲板、上甲板、中甲板、下甲板、最下甲板、第一船倉甲板、第二船倉甲板、船倉甲板、艦底(二重底)となっている。牧野茂(大和型設計者の一人)は「大和型戦艦は一見平甲板に見えるが、実質的には最上型重巡洋艦の形状といえなくもない。大和の中央切断面は最上と非常に似ている」と評した。
大和型は、水中弾(艦の手前に落ちた砲弾が水中を浅く走り有効弾となるもの)対策には力が入れられていたが、対魚雷防御としては、当時各国海軍、特に米英で採用されていた液層式防御(重油層による防御)を採用していなかった。
日本海軍は他国海軍よりも早くから水中弾の効果を重視していたため、大和型戦艦では水面下深くまで舷側装甲板を伸ばした(既存戦艦も改装時に設置している)。ただし、艦底まで舷側装甲を延長している区画は機関部の60m(全長の22.7%)で、弾火薬庫区画は床面の甲鉄で、爆圧、爆破破片(スプリンター)浸水を防げるものとして、火薬庫床面から艦底までの水中弾防御甲鉄は省略されており、のちに欠点として挙げられている。(水中弾効果はアメリカ海軍も1935年頃に実験で効果を確認し、これにより戦艦サウスダコタ級以降の米戦艦も水線下に装甲を設置していたが、ノースカロライナ級以前の米戦艦には水中弾防御は無く、英独仏伊の新型戦艦も水中弾に対する防御を持たなかった)
対して魚雷対策の液層防御方式は、日本海軍でも1935年頃には水中防御の模型実験を再開し、効果を確認、藤本喜久雄技師などが採用に積極的になっていたにもかかわらず、大和型では採用されなかった。その経緯として、大和設計者のひとり牧野茂は、軍艦設計の重鎮である平賀譲が大正時代に当時の日米戦艦の模型実験の結果から空層防御の日本戦艦に軍配を挙げ、以降その評価を修正しなかったためだと述べている。
牧野は液層防御方式のメリットを次のように述べている。
魚雷の爆発によって生ずる船体構造材等の破片(スプリンター)は、空層防御では3m付近まで相当の破壊力を持ち、防御板、及び水防隔壁に孔をあけてしまう可能性が大きいが、液層防御ではその威力を大いに減じることができる。
建造当時の米戦艦の最大速力は20 - 21ノットであった。日本海軍は改装によって、長門型/伊勢型/扶桑型戦艦を25ノット、金剛型を30ノットに向上させていたため、部隊単位で優速であった。大和型の27ノットは、米新型戦艦が25ノットと見積もられていたために、これを上回る速力として承認されたものである。
だが、大和型戦艦が艦型の拡大を抑制するため、最大速力を約27ノットとしたことに対し「低速のため、機動部隊護衛などに使用できなくなり、失敗であった」という根強い意見がある。この根拠には、下記が挙げられている。
軍令部第一課(作戦課)が新戦艦(重高戦)の速力として、空母機動部隊との共同作戦を前提とした35ノット(航続距離18ノット20,000浬)を想定していたこと。
初期の計画書に30 - 31ノットの速力が要求されている。
欧州の30ノット級新型戦艦や、大戦中活躍した33ノットの米戦艦(測定条件によっては最高35ノットもの高速を発揮した)アイオワ級との比較。
アメリカと比較して劣っていた日本の機関技術により、省スペースで大馬力機関が製作できなかった点に関係しては、「技術的には旧弊以下と評されるべきもの」とも酷評されている。
一方、佐藤大輔のように速力を27ノットに抑えたことによる悪影響、あるいは他国海軍に比較しての欠点は結果としてほとんどなかったという反論がある。