過於貪大求全的X型大型巡洋艦方案
“Х”型大型巡洋艦計劃被取消後，蘇聯造船工業部在1937年11月1日提交了代號69工程的新型重巡洋艦戰術技術任務書，並得到了新任海軍首長米哈伊爾·弗拉基米羅維奇·維克多羅夫的批准。69型重巡洋艦的初步設計工作交給了第17中央設計局負責，該型艦的主要戰鬥使命包括：
在編隊戰鬥中同敵方巡洋艦，特別是重巡洋艦交戰；
保障己方輕型艦艇兵力活動，支援輕型艦艇在開放水域的行動；
獨立地破壞敵方的海上交通線。
根據戰術技術任務書，設計之初的69型重巡洋艦擁有140毫米厚的舷側主裝甲帶、80毫米厚的中甲板和20毫米厚的下甲板。標準排水量大致確定為24800噸，航速33.3節，主尺度為：艦體全長232米，最大艦寬26.6米，滿載吃水深度8.4米。當蘇聯人得知德國正在建造兩艘裝備280毫米主炮的“沙恩霍斯特”級戰列巡洋艦後，認定該型艦的各項性能指標將遠遠超過條約型重巡洋艦，甚至優於所有現役的戰列巡洋艦。1937年8月，海軍副人民委員伊薩科夫提出對69型重巡洋艦進行重新定位，並修改其戰術技術任務書，要求該型艦能夠對抗“沙恩霍斯特”級。經修改的戰術技術任務書於10月被提交給海軍人民委員部和造船工業人民委員部，此時其標準排水量已經上漲到32870噸。
經審核評估， 委員會認為69型重巡洋艦搭載的305毫米新型主炮在口徑、數量、威力以及射速上都符合海軍提出的任務需求； 8門130毫米副炮的數量無法在海戰中抵擋多艘驅逐艦從不同方向發起的進攻，威力也難以對付輕巡洋艦，因此至少需要與輕巡洋艦同等級火力（152毫米）的副炮。最後委員會建議海軍將Б-28型130毫米副炮塔換成為23型戰列艦（蘇聯級）準備的152毫米副炮塔。
委員會給出的研究結果交由第17中央設計局繼續修改後的項目設計工作。第17設計局在1938年底完成了初步設計的修正案，除了更換新型152毫米副炮外，還加厚了艏橫艙壁、指揮塔以及副炮炮塔的裝甲厚度，排水量小幅增加至35000噸。1939年1月，海軍人民委員弗裡諾夫斯基和造船工業部人民委員捷沃相共同向國防委員會上報了修改後的69型重巡洋艦初步設計方案，隨後第17中央設計局開始展開更為具體的技術設計。
1939年7月13日，蘇聯人民委員會下設國防委員會簽發第195號絕密決議批准了69型重巡洋艦的初步設計方案，決議書後的附件中還列出了一份《69型重巡洋艦的戰術技術諸元一覽表》：
標準排水量不超過 35000 噸；
試航排水量不超過 38000 噸。
主機額定功率下， 在海況和風力不超過 3 級的深水區的試航航速 32 節；
主機 2 小時短時過載航速 32~33 節；
主機正常輸出功率 201000 馬力；
主機 2 小時短時過載輸出功率 231000 馬力；
14~17 節經濟航速下的航程為 6000 海里（燃油滿載）。
主炮：3座МК-15型三聯裝炮塔，2座在艦首，1座在艦尾；搭載9門305毫米火炮，彈丸重470千克，發射初速900米/秒，射速3.2發/分鐘，每門火炮的彈藥基數100發。
副炮：4座帶有輕裝甲防護的МК-17型雙聯裝炮塔，佈置在兩舷；搭載8門152毫米火炮，彈丸重55千克，發射初速950米/秒，射速7.5發/分鐘，每門火炮的彈藥基數為150發。
遠程高炮：4座帶有輕裝甲防護的М3-16型雙聯裝炮塔，佈置在兩舷；搭載8門100毫米火炮，彈丸重15.5千克，發射初速900米/秒，射速16發/分鐘，每門火炮的彈藥基數為300發。
近程高炮：7座帶有輕裝甲防護的46-К型四聯裝炮塔，佈置在兩舷和艦橋前方；搭載28門37毫米自動火炮，彈丸重0.7千克，發射初速915米/秒，每門火炮的彈藥基數為 800發。
航空設施：搭載2架КОР-2型水上飛機（未設置機庫），1部彈射器。
垂直裝甲（表面硬化鋼）：主裝甲帶厚230毫米，艏橫艙壁厚330毫米，艉橫艙壁厚275毫米，主炮塔座圈厚330毫米（中甲板上），戰鬥指揮室正面厚330毫米。
水平裝甲（均質鋼）：中甲板厚90毫米，下甲板厚30毫米。
炮塔正面厚305毫米。
防雷保護：“美國”式水下防雷結構（4道隔艙壁），舯部寬6米、艏艉兩端寬不超過4米。
定型的69型重巡洋艦方案
根據1939年度海軍艦艇建造計劃，位於列寧格勒的第194造船廠（馬爾蒂造船廠）和位於尼古拉耶夫的第200造船廠（61個公社社員造船廠）被確定為69型重巡洋艦的承建船廠，每家船廠各建造2艘。為此，第194造船廠將該廠最大的南側船臺予以修復重新投入使用，而第200造船廠則新建了一座3號船臺。1939年11月30日，第194造船廠開工了69型重巡洋艦的首艦“喀琅施塔得”號，2號艦“塞瓦斯托波爾”號的開工日期實際上比首艦更早：該艦在1939年11月5日就在第200造船廠鋪下了龍骨。
69型竣工想象圖
儘管兩艘“喀琅施塔得”級重巡洋艦的建造進度都受到斯大林的親自監督，而且剛開工時的船體建造工作進展十分順利，但隨著船殼裝配階段的結束，配套設備和艦載裝備的供貨嚴重拖延問題就逐漸暴露出來了。
為了保證首艦“喀琅施塔得”號與2號艦“塞瓦斯托波爾”號能夠在1943年前竣工並交付海軍，造船工業人民委員部不得不開始尋求從國外直接採購現成的武器系統和艦用裝甲鋼材。在這一提議的驅動下，以捷沃相為首的一支蘇聯代表團打著“經濟委員會”的名義於1940年月前往德國與著名的克虜伯公司就購買“俾斯麥”級戰列艦上的雙聯裝38毫米主炮塔進行談判。
根據1940年4月12日由國防人民委員會批准的技術設計方案以及蘇聯與德國在1940年2月11月簽訂的貿易協定，已開工建造的“喀琅施塔得”號和“塞瓦斯托波爾”號重巡洋艦將按照換裝德制380毫米雙聯裝炮塔的69N型的設計方案予以建成，主要是換裝“克虜伯”公司的380毫米主炮及其配套的火控系統；根據1940年4月12日批准了技術設計方案，為69型重巡洋艦從國外進口其他所需的設備。與先前批准的技術設計方案相比，修改後的方案進行了如下修改：
更換主炮塔；
徹底修改前部主炮塔彈藥庫並變動了後部主炮塔彈藥庫的位置；
經過設計變更後，69型重巡洋艦的排水量預計將在69型巡洋艦的基礎上增加800噸，
吃水增加到9米，航速和續航力則基本不變。
六座380毫米艦炮雙聯裝炮塔交付給蘇聯的日期如下：
I 號炮塔：1941年10月5日至1942年2月28日；
II 號炮塔：1941年12月5日至1942年3月31日；
III 號炮塔：1942年2月5日至1942年4月3日；
IV 號炮塔：1942年5月5日至1942年11月30日；
V 號炮塔：1942年8月5日至1942年12月31日；
VI 號炮塔：1942年11月5日至1943年3月28日；
彈藥（每門炮購買480發炮彈）分兩批交付，交貨日期分別定在1942年7月1日和1943年2月1日。
按照兩國簽署的政府間協議，除了380毫米主炮塔、彈藥以及火控設備外，與德國的交
易中還包括在1940~1941年間向蘇聯交付約3萬噸艦用裝甲板，其中用於69И型重巡洋艦上的包括厚度為330毫米的艏橫艙壁裝甲、275毫米厚的艉橫艙壁裝甲以及主炮塔座圈裝甲。
更換德制380毫米雙聯裝炮塔的69N型重巡洋艦方案
雖然蘇聯按照合同內容按時付清了5000萬馬克的預付款項，但德方並沒有履行義務，甚至還推遲了向蘇聯交付主炮塔和火控系統有關文件和技術資料的時間，導致69И型重巡洋艦的建造工作進一步發生延誤。而隨著國際軍事政治形勢的變化，蘇聯人民委員會和聯共（布）在1940年10月19日頒佈的關於1941年造艦計劃的命令中，決定停止開工新的戰列艦和重巡洋艦，優先保障23型戰列艦“蘇維埃俄羅斯”號與2艘69И型重巡洋艦的建造，同時將重巡洋艦的下水時間推遲到1942年的第三季度；380毫米主炮的問題擬於不晚於11月中旬前解決。
69N型重巡洋艦竣工想象圖
衛國戰爭爆發後的194年7月10日，蘇聯國防委員會頒佈第86號決議，下令中止69/69И型重巡洋艦的全部建造工作。此時“喀琅施塔得”和“塞瓦斯托波爾”號的技術準備程度均為12%左右。而當1941年8月16日德軍佔領尼古拉耶夫時，“塞瓦斯托波爾”號重巡洋艦已經完成了大約 5000 噸結構件的裝配工作，當年夏秋，“喀琅施塔得”號重巡洋艦的裝甲也被挪用，以就近支援列寧格勒的防禦設施的建造。
德國偵察機拍攝到的“喀琅施塔德”號的艦體
在德軍佔領尼古拉耶夫期間，“塞瓦斯托波爾”號重巡洋艦的整個艏部結構和下甲板都被切割回收，艦體前部的第1號至第4號鍋爐艙的艙壁、安裝基座和上層船底都被拆毀。遺留在船臺上的船體剩餘金屬僅剩下約3000噸，包括部分廠內備料在內的大約500噸金屬被運回了德國本土回爐再利用。而且由於部分龍骨墩、木垛和支撐柱被德國人拆除，“塞瓦斯托波爾”號的船體已出現大量不可修復的變形。蘇軍工程人員在收復尼古拉耶夫後曾對，“塞瓦斯托波爾”號進行仔細的勘察，認為其技術準備程度降低到了4%，該艦實際上已經報廢。
德國投降前一個月，海軍科學技術委員會向海軍造艦總局提議，可以將船體保存情況相對較好的“喀琅施塔得”號重巡洋艦改建為航空母艦。根據原先69/69И型重巡洋艦的設計噸位，經過擴大艦內空間並加裝飛行甲板，最多可搭載 76 架艦載機，飛行甲板的尺寸為260米×30米。艦上的自衛火力包括安裝在穩定式炮座上的16門雙聯裝130毫米高平兩用炮以及16門雙聯裝37毫米自動高炮。
在“喀琅施塔德”號基礎上提出的改成航空母艦的69AB型方案
這一改建計劃並未得到支持，因為在戰後的第一個五年內蘇聯的造船工業和國防配套能力還未恢復到能夠建造大型水面戰鬥艦的水平，對“喀琅施塔得”號重巡洋艦的修復和建造週期預期將超過5年。再加上“喀琅施塔得”號在衛國戰爭期間曾拆卸過裝甲，實際技術準備程度已不足7%。最終庫茲涅佐夫還是決定放棄這個前景不明的方案。而根據1947年3月24日蘇聯部長會議發佈的關於處理戰前未完工艦艇的命令，“喀琅施塔得”號與“塞瓦斯托波爾”號重巡洋艦的剩餘船體在 1948 年間被拆毀解體。
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