战列舰主导海战的时代，各国海军用大口径主炮进行对射是海战的主要方式。在海战中，战列舰主炮装填间隙，就由副炮来进行开火攻击。在战列舰建造之初，工程师们就在舰体额外空间布置了大量的副炮，力求实现火力输出的最大化。
俄国前无畏舰装有一定数量的副炮
前无畏舰时期，副炮是辅助火力，除对付轻型舰艇外，还负责在战列舰之间的交战中破坏敌方的上层建筑和舱面设施。但是随着战列舰装甲防护能力的提高，副炮在与同等级舰船交战时作用就非常有限。例如，日俄对马海战，日本海军战列舰上的305毫米主炮命中俄舰之后产生的杀伤力极大，但是俄军在主炮丧失进攻能力的时候使用副炮还击却未对日本战列舰造成多大的伤害。
炮廓式布置
到一战时期，各国战列舰（无畏舰和超无畏舰）装备副炮的一个显著特征就是无炮塔的炮廓式布置，其中德国部分战舰考虑要通过基尔运河水闸，炮管还可以拉回到舰体内。只是，炮廓布置的副炮还有一个问题，在高海况下会遭遇海水猛灌无法使用的尴尬。无畏舰时代，副炮的主要作用是对付雷击舰等轻型舰只。一开始只有小口径炮，随着雷击舰、驱逐舰的大型化也逐步增大口径。
MK12型127毫米高平两用炮
一战后，随着航空兵对主力舰的威胁越来越大，部分主力舰开始在甲板上装备中等口径火炮用于驱散飞机。也就是说，航母主导海战的时代，主力舰的副炮也必须越来越高端，除有对海攻击能力以外还必须兼具防空功能。美国战列舰所有的副炮大都有强大的对空打击能力，其最大口径为127毫米。MK12型127毫米/38倍径高平两用炮是后条约时代战列舰副炮的优秀代表。其在1943年装备VT近炸引信炮弹后，成为盟军在太平洋防空作战的中坚力量，舰载防空武器击落的日军飞机中，VT引信弹占到40%左右。有资料显示，美军的战列舰每座双联装127毫米炮塔设计备弹450发，战时备弹达500发，另有40发半穿甲弹，舰底处还存有额外的弹药。这样大的备弹量能让一艘战列舰在对空防御作战中形成一道道密集的火网，对10千米以外的目标射出密集的弹幕，可有效破坏敌军战机的空中队形，影响其攻击效果。战后，改进型的MK12型主炮采用全自动装弹后，射速较过去又有了明显提高。（此前采用半自动扬弹机装填，射速仅20发/分）在防空导弹出现以前，该型火炮一直是美军舰队防空的重要武器装备。
“雾岛”号战列舰舷侧装有大量副炮
对海攻击方面，二战前后设计副炮的转动速度更快，操作更灵活，鱼雷艇和驱逐舰很难凭借速度优势靠近战列舰发起偷袭。战列舰的大口径主炮在远距离交火中能够发挥最大作用，而到了极近距离作用将会大打折扣。正常海战中，随着战斗的进行，双方舰队交战距离不断接近，这就很可能出现“海上拼刺刀”的战斗。这时主炮受制于俯角因素，很难发挥有效作用，大量副炮就能派上用场。在瓜岛海战中，美军“南达科他”号战列舰与日军“雾岛”号战列舰的战斗中，对“南达科他”号上层建筑造成重大损伤的并不是“雾岛”号的356毫米主炮，而是其舷侧的副炮和其它战舰的中口径火炮。
“沙恩霍斯特”号上150毫米副炮
像美国那么强大的海军，所装备的副炮几乎全部用于对空作战，所以美军战列舰的副炮更偏重防空。其余国家的战列舰，要么舰队实力不强，副炮必须要应对巡洋舰以下级别的目标，或者在主炮丧失攻击能力的时候不至于变成一个“死靶”。“大和”级的顶级副炮也是从“最上”级巡洋舰上拆下来的155毫米主炮，属于废物利用，防空能力也非常差；“沙恩霍斯特”号在与英国战列舰“约克公爵”号的决战中，其150毫米副炮一直没有停止攻击，直至沉没。
所以，副炮只是海军作战体系中的一个节点，整个体系如果足够强大，那么副炮的作用也会最大限度地发挥；如果体系不够强大，即使是威力巨大的150毫米以上火炮也难有用武之地。日本海军和德国海军的超级战列舰都加装了威力强大的副炮，但它们却很难找到合适的攻击目标……
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