雖然馮承乾為帝國工程師指明了方向，即細(xì)管鍋爐與蒸汽輪機(jī)，但是技術(shù)突破需要雄厚的積累，而帝國欠缺的就是積累。
別說在設(shè)計(jì)階段，即便三年之后，“威廉大帝”號建成時，帝國在細(xì)管鍋爐與蒸汽輪機(jī)領(lǐng)域也沒取得重大突破。要到十年后，也就是一九零零年前后，帝國才能制造出夠用的蒸汽輪機(jī)。
通過設(shè)計(jì)“腓特烈大帝”號，馮承乾對戰(zhàn)艦的設(shè)計(jì)工作有了較為深刻的認(rèn)識。
設(shè)計(jì)一艘戰(zhàn)艦，首先考慮的就是動力系統(tǒng)，即首先根據(jù)性能指標(biāo)大致定下動力系統(tǒng)的大致輸出功率，再結(jié)合動力設(shè)備的性能確定需要采用多少臺鍋爐、多少臺蒸汽機(jī)，也就能夠確定動力系統(tǒng)所占噸位，然后在剩余噸位中分配裝甲、火力等系統(tǒng)所占噸位，從而訂下大致的設(shè)計(jì)方案。
動力系統(tǒng)性能落后，意味著要占用更多的噸位，也就意味著其他系統(tǒng)必須精簡。
“威廉大帝”號的總撥款為一百六十萬帝國馬克，扣除設(shè)計(jì)費(fèi)用之后，建造費(fèi)用在一百三十萬帝國馬克左右。
以此標(biāo)準(zhǔn)，可以大致確定“威廉大帝”號的標(biāo)準(zhǔn)排水量在一萬四千噸左右。
僅從排水量上看，“威廉大帝”號的性能比“腓特烈大帝”號高出了一大截，因此有更多的噸位用于裝甲與火力。
問題是，“威廉大帝”號絕對不能是一艘最大航速只有十二節(jié)的主力艦。
為了說服宰相俾斯麥，腓特烈三世明確表示，“威廉大帝”號的最高速度必須達(dá)到同期戰(zhàn)艦的平均水平。
以當(dāng)時的標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該達(dá)到十六節(jié)。
確定了噸位與航速，就能大致推算出，“威廉大帝”號動力系統(tǒng)的輸出功率至少要達(dá)到一萬六千馬力?？紤]到艦型在設(shè)計(jì)的時候會受火力系統(tǒng)布局影響，所以動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸出功率還應(yīng)適當(dāng)提高。
以一萬八千馬力為準(zhǔn)，“威廉大帝”號得安裝十六座鍋爐與四臺三脹往復(fù)式蒸汽機(jī)。
算上三千五百海里續(xù)航力所需的一千五百噸燃煤，動力系統(tǒng)占用了五千噸。除掉船體基本結(jié)構(gòu)占用的四千五百噸，其他設(shè)備占用的數(shù)百噸，留給裝甲與火力的僅有四千噸，顯得很不充足。
設(shè)計(jì)的時候，必須有所舍棄。
舍棄火力，還是舍棄裝甲？
如果舍棄火力，“威廉大帝”號只能配備兩座三百毫米長倍徑火炮的三聯(lián)裝炮塔，火力連“腓特烈大帝”號都比不上。如果舍棄裝甲，“威廉大帝”號在配備三座炮塔時，防護(hù)能力連“薩克森”級都不如。
當(dāng)時，大部分工程師都認(rèn)為，應(yīng)該舍棄火力。
即便只有兩座三聯(lián)裝炮塔，“威廉大帝”號也有六門主炮，在同時代的鐵甲艦中屬于中游水準(zhǔn)。一些工程師提出，應(yīng)該采用三座雙聯(lián)裝炮塔的設(shè)計(jì)方案，這樣才能在實(shí)戰(zhàn)中提高炮塔的生存能力。
只是，馮承乾再次堅(jiān)持己見，認(rèn)為應(yīng)該舍棄防護(hù)。
毫無疑問，馮承乾的認(rèn)識是超前的，而且非常超前。
炮塔的數(shù)量、布置方式、以及火炮的安裝方式，將直接決定艦體結(jié)構(gòu)，而在后期改進(jìn)的時候，最不能動的就是艦體結(jié)構(gòu)。所以在馮承乾看來，舍棄裝甲之后，“威廉大帝”號還能在今后的改進(jìn)中煥發(fā)青春。
說得簡單一些，在動力系統(tǒng)的性能得到提升之后，可以通過改進(jìn)動力系統(tǒng)，在不影響其他性能的情況下，增大戰(zhàn)艦的排水量，從而通過增強(qiáng)裝甲厚度的方式增強(qiáng)防護(hù)能力，火力則能得到保留。
只是，這種設(shè)計(jì)方式，過得了腓特烈三世那一關(guān)嗎？
要知道，這是德皇親自下令建造的戰(zhàn)艦，還以先皇的名字命名，如果又是一個二不掛五的半吊子，肯定無法向德皇交代。
這次，馮承乾又耍了個小花招。
按照他的要求，“威廉大帝”號被設(shè)計(jì)成了一艘三炮塔戰(zhàn)艦，而且別具一格的采用了兩前一后的炮塔布置方式，即兩座炮塔位于首樓之前，另外一座炮塔位于副艦橋后方，其中前兩座炮塔為背負(fù)式。至于裝甲防護(hù)，馮承乾只要求重點(diǎn)保護(hù)炮塔、司令塔、彈藥庫、鍋爐艙與輪機(jī)艙。
顯然，當(dāng)時沒有一個工程師認(rèn)可這種設(shè)計(jì)方法。
要知道，“威廉大帝”號除了主要部位之外，其他部位幾乎沒有裝甲防護(hù)，即便是小艇上的火炮也能洞穿。
馮承乾沒管那么多，拿到設(shè)計(jì)草圖之后就遞交給了腓特烈三世。
所幸的是，德皇不懂海軍，也不懂戰(zhàn)艦，看不出其中的問題，特別是被馮承乾刻意抹掉的裝甲防護(hù)數(shù)據(jù)。