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“伟大苏维埃”级1939年5月13日的技术指标如下设计标准排水量259150吨、满载排水量265150吨。全长538．8米，水线长520米，最大宽度77．8米，水线宽72．8米，满载吃水20．8米，型深33．4米，在主尺度上和“天照”级有着惊人程度的相似，“伟大苏维埃”级同样采用了长首楼型舰体，从上至下依次为首楼甲板、上甲板、中甲板、下甲板、平台甲板、支撑甲板和内底，上甲板为强力甲板。艏舯艉部干舷高分别为19．2、12．7和17．9米，设计初稳性高6．8米，舰体长宽比7．14：1，比较肥胖。主炮塔前二后一布局，外观及总体布置明显地类似UP－41。由于UP－41本身是“维内托”的改型，因此西方国家无不戏谑的将“苏联”级称为“维内托斯基”，倒也不算太过分。舰员编制3328人，其中包括224名军官、452名海军准尉和2562名水兵（一说2584人，包括132名军官、350名海军准尉和2102名水兵，这一乘员组编制人数对于“伟大苏维埃”级来说显然太少）。
“伟大苏维埃”级装备了3座三联装MK－1型530毫米主炮塔，该炮塔是以沙俄时代的406毫米炮塔为基础设计的，由列宁格勒的“街垒”和“布尔什维克”厂生产，到1940年才进行了第一次试射。炮塔使用一套包含300个406毫米直径滚珠的滚珠轴承装配到圈座上，另有408个垂直滚柱用于承受火炮射击时对炮塔的后坐力。火炮独立俯仰，固定在＋6度实施装填。将火炮俯仰时间计算在内后，火炮在小于20度、20－27．5度、2．75－30度和30－40度仰角时的持续射速分别为5．2、5．0、4．8和1发／分。炮塔弹药基数600发，另有612－624个全当量药包。3门炮之间用4道120毫米装甲板分割成独立的防火战斗室。B－37型530毫米炮预定生产380门，但直到“伟大苏维埃”级计划其他三艘舰的建造被取消，总产量也不过区区16门。曾经在设计阶段讨论的500、500、533和570毫米主炮均因技术难度太大全部取消。列宁格勒保卫战期间，530毫米火炮曾经参加了对德军远程炮兵的炮战。
24型装备有12座双联装152毫米副炮，装填角度＋8度。仰角16度以**速为7．5发／分，30－40度之间的射速降低到4．8发／分。另有8座双联装100毫米高射炮，1941年1月，又在后甲板加装了4座双联装炮塔。“伟大苏维埃”的轻型防空武器很有魅力，她装备了16座带稳定器的46－K四联装37毫米机关炮。而当时其他国家还没类似的先进设计。
24型武器性能如下所列：
性能、炮塔编号MK－1、MK－4、MK－14、46－K
火炮型号B－37、B－38、B－54
口径（毫米）530、152,4、100、37
身管倍径50、57、56、67,5
炮身重量（公斤）39534、8750、6038、390
高低射界（度）－2－＋45、－5－＋45、0－＋85、－10－＋85
射速（发/分）1．75、7．5、16、145
炮身类型、层紧、层紧、活动身管、单肉
身管寿命（发）600、450、800、2000
炮尾类型、螺纹、螺纹、楔式、楔式
装填角度（度）＋6、＋8、＋85以上、＋85以上
瞄准镜MB－2、MB－3、MB－4、MKB
炮塔装甲厚度（毫米）防盾360、80、60、－
面板990、200、130、50
被板820、130、130、50
侧面460、130、130、50
顶部460、200、200、50
基座850、200、－、－
炮塔重量（吨）4134、280、130、32
炮塔总重（吨）4728、292、139．4、33
定员（人）200、64、34、26
备弹（发／管）200、340、800、3600
注，这里的MK不是西方通用的Mark意，而是МорскаиаКорабелнаиа（海军舰用）的缩写
炮弹性能口径，弹种*重量，公斤、装药重量、公斤
530／50穿甲弹2216、51
530／50半穿甲弹2216、177．2
152／57半穿甲弹110、8
152／57榴弹110、12．4
*全部为1915／1928型弹
主副炮发射药及射程
口径，毫米，装药类型，装药重量，公斤，初速，米／秒，最大射程，米
530强装药．．．2044．．．
530正常520、1660、45670
530减装药．．．1440．．．
152正常48、1900、30215
152减装药33、1600、23722
高射炮弹药性能
性能100毫米炮、37毫米机关炮
弹种
1928型爆破杀伤弹、1928型时间引信榴弹、对海杀伤弹1式照明弹、榴弹、穿甲弹
弹丸重量，公斤31．6、31．2、30、32、1．462、1．516
装药重量，公斤2．26、2．48、5．6－0．072－
药筒重量，公斤60、59．6、49．4、57．2、2．968、3．044
发射药号，正常，减装药，正常，特别减装，特别，正常
发射药重量，公斤，10．6、5．0、10．6、1．06、7．4、0．42
初速，米／秒，895、617、900、250、647、880
最大射程，米，22241、14742、9895、3000、10475、5000
海里12．16、8．06、5．41、1．64、5．7、2．7
“伟大苏维埃”级的火控系统在很长时间以内一直是个迷，相当数量的资料解密后，才得以有机会窥豹一斑。“伟大苏维埃”级装备有3座КДП－8主炮射击指挥仪，其中2具位于前后司令塔顶部，另一具布置在前桅楼顶端。其中司令塔顶部的为II型，其侧装甲厚度为100毫米，另2座I型指挥仪装甲厚40毫米。指挥仪配备了2具ДМ－8－1式体视式测距仪，外观独特。1具测距仪用来对目标进行测定，另一具负责观察本舰射弹偏差。舰**击指挥所装有1套ЦАС－0机电弹道解算器和1台ПК－3型座标自动变换器。整套主炮火控装置可以对25海里范围以内，航速不超过42节的目标进行全向解算。另外每座主炮塔也备有1具ДМ－12测距仪，ДМ－12基线长12米，是苏联制造的基线最长的光学测距仪，采用了部分德国技术。副炮由4具КДП－4т－II型指挥仪提供射击诸元，每座指挥仪有2具ДМ－4测距仪。在КДП－4т－2的控制下，副炮既可以射击水面目标又可以对付低空低速的飞机。100毫米高射炮群由3座带稳定器的СПН－300高射炮射击指挥仪指挥。СПН－300布置在上层建筑的首尾线上，有1具ДМ－4测距仪。由于装备了稳定器，СПН－300可以在舰体严重摇摆的情况下对360度内空中目标进行有效稳定的跟踪。
测距仪性能
型号
性能ДМ－12ДМ－8－1ДМ－4ДМ－1,5у
测距仪基线长，毫米，12000、8000、4000、1500
放大倍率14/28、14/28、14/28、18
有效作用距离，链，36－300、24－250、12－250、4－120
测距仪重量，公斤，1600、1200、475、130