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。备有533毫米鱼雷9枚。 在装甲防御方面，长门共安装了11000多吨的装甲板和防御板。12英寸厚的主装甲带覆盖了从1号炮塔基座前端到4号炮塔基座末端的的整段舰体侧面。材料为维克斯渗碳（VC）钢。主防御区划的两端为厚2。875英寸的横隔壁装甲，防御区划外的舷侧使用4英寸防御板。
四、改造
从长门级竣工时起，各种改造，改装就一直伴随着这艘战舰的成长。1921年长门撤去了防雷网吊杆，并搭载了弹着点观测气球。1922年4月在桅楼指挥所下方设置了上部测距所，安装7年式10米测距仪，并在罗盘舰桥上新安装了2座4。5米副炮射击指挥仪。 虽然长门级的前桅楼虽然比传统的三脚桅结实，但是存在一个很大的缺点：三层探照灯甲板上层建筑物稀少，7根支柱间存在较大间隔，如同高楼的风口效应一样，最终将一号烟囱排出的废气吸到了测距所和指挥所里，对人员和仪器造成很大伤害。虽然作为临时补救措施，加装了排烟罩，但是效果不明显。直到1923年秋，实验型轻巡洋舰夕张号竣工，其采用的屈曲式烟囱的设计，从根本上解决了烟气逆流问题。因此从1924年8月到1925年3月期间，长门级接受了1号烟囱的屈曲改装。屈曲状的烟囱从此成为长门级特有的象征，连当时小学生画军舰时都必定要画上弯曲的烟囱。在1920至1934年间，长门级又接受了更换舰艏，安装测距仪等小改装。1932年，拆除了1号烟囱两侧的4门76毫米高炮，在前桅和后桅各安装1座双联127毫米高炮。1933年夏，在后桅后部安装了弹射器和水上侦察机。
1927年起，日本海军对主力舰进行了旨在加强战斗力的现代化大改装。1934年4月，长门在吴海军工厂开始现代化改装，陆奥于同年9月在横须贺开始改装。改装作业主要包括：1 桅楼改装，2 更换锅炉，3 更换炮塔，4 舰身延长及防雷隔舱工事。 长门级的前桅楼改装以榛名号为蓝本，采用了相对外形敦实的设计，改装后前桅楼从龙骨到顶端高62，5米。从顶端向下依次为主炮射击指挥所，装有94式10米测距仪的作战舰桥和防空指挥所；上部观测所和副炮射击指挥所。在上层探照灯甲板上设置了主炮预备指挥所，两侧为4。5米副炮测距仪。下一层为90厘米信号灯，110厘米探照灯，观察指挥所和下观察所。下面为大型罗盘舰桥。底部为副炮预备指挥所，司令塔和下部舰桥。另外在改装时对锅炉也做了修改和替换，因此锅炉舱长度缩短了10。6米，得以将长期困扰的1号烟囱拆除。在新的直立式烟囱前布置了两层探照灯平台，安装6具110厘米探照灯。后部在1938年安装了4座双联25毫米机枪。 长门级竣工时主炮最大仰角30度，1934年，日本海军将废弃的加贺，土佐号战舰的遗留下来的主炮加以改装，最大仰角增至43度，射程也有30200米增大至37900米。并对防护装甲以及扬弹系统，测距仪做了修改，于1935…1936年换装到长门级战舰上。此外改装工事中原有的鱼雷发射装置被拆除，副炮甲板改为波形平面，撤去了两舷最前面的两座副炮。为了增加防御力，长门的主装甲带由305毫米增加到360毫米，水平防御装甲由76毫米增加到105毫米，总重量由10396吨增至13023吨。并且撤换了新的舰尾，以改善线型。完成现代化大改装后，长门级标准排水量增加到39130吨，最高航速25节。成为在大和号服役前日本最大的战列舰。
五、“柱岛舰队”
1936年2月26日“二二六”兵变发生后，长门作为海军旗舰参与了镇压叛军的行动，将炮口对准了叛军占领的指挥大楼。1937年7月7日中日战争爆发，长门奉命前往四国小松岛装载2000多名陆军士兵向上海吴淞运送兵员。并用舰上的侦察机对中国军队的阵地执行了侦察和轰炸等任务。
1939年11月1日，当陆奥第22任舰长保科善四郎上任时，山本五十六就把他叫去谈话，称“海军省已指定陆奥为战时不沉对策实验舰，达成这一任务，可从别舰选取必要的干部职员，一定要完成这个任务。”1940年1月，陆奥开始“不沉化”改装工作。所谓“不沉化”，就是强化防空配备，具体增设高炮和对空机炮，主炮配备对空弹，改进损管措施等。11月5日，山本视察改造完毕的陆奥，并对改进成果表示赞赏，保科晋升少将。
由于美日关系日趋紧张，日本海军在1941年新成立了第4，第六舰队，并于9月1日进入战时编制。10月9日，联合舰队司令部在长门号上举行了对美开战前的最后一次图上演习。1941年12月8日，太平洋海战爆发，包括长门，陆奥在内的第一舰队主力停泊在广岛西南弯的柱岛海域，联合舰队司令长官山本五十六坐镇长门。当天晚上，山本下令主力舰队出动，接应返航的机动舰队，整个舰队向小笠原群岛开进，但是最终没能和南云的舰队回合，在耗费了大量宝贵的燃油后，12月13日，舰队又浩浩荡荡地返回了柱岛泊地。
1942年2月12日，联合舰队司令部转移到新服役的大和号战列舰上，长门解除了将近12年的联合舰队旗舰生涯，3月15日，在吴工厂入船坞检修。1942年5月27日，南云率领4艘航空母舰，2艘战列舰，2艘重巡洋舰和12艘驱逐舰从柱岛出发，开往中途岛。2天后，山本率领大和，长门，陆奥等8艘舰艇执前往中途岛执行支援任务。6月6日，南云的4艘主力航空母舰在中途岛海战中全军覆没，此时山本大舰队距其尚有500海里，得知失利的消息后，心灰意冷的山本下令返航。途中与驱逐舰野分号会合，接运赤城号上的幸存船员。在此后一段时间里，太平洋战局没有发生明显变化，长门与联合舰队主力一道停泊在柱岛，被人称作“柱岛舰队”。
六、壮志难酬
1942年8月11日，陆奥离开柱岛前往瓜岛海域，于17日抵达特鲁克，随后在南太平洋参加了第2次所罗门群岛海战支援作战，直到1943年1月才返回日本。在横须贺工厂稍做调整后，于2月23日抵达柱岛锚地。5月27日，陆奥奉命搭载粮食和弹药，准备开赴伊予滩进行射击训练。6月6日，住炮弹弹药库装载完毕，准备两天后出港。 1943年6月8日上午，土浦航空队235名少年预科生登上陆奥，开始为期3周的舰务实习。当天早晨下过一场雨，空气湿润，天空被薄雾笼罩。中午12时15分，陆奥号的泊位突然传来一声惊天巨响，一团黑烟穿过薄雾喷薄而出，之后是黄褐色烟云，随即升起巨大火柱。陆奥3号炮塔下方弹药库发生大爆炸，舰体被炸成两段。舰艏段向右倾斜，翻了个个儿，露出红色的船底，停了一下，接着向下沉没。距离爆炸不到2分钟，陆奥就从水面上消失，只留下1米厚的一层重油。舰上1471人只有350人幸存。 在发生爆炸当天下午就成立了调查委员会，最初怀疑为炮弹工艺不良导致摩擦产生爆炸，但在实验后否定了这个结论。后最终怀疑为人为原因，但是没有确凿证据，只能得出“没有非人为的证据，就可以说是人为的”这一匪夷所思的结论。1943年9月1日陆奥从现役海军舰船中除籍。为“避免影响国民士气”，海军并未公布这一消息，舰上幸存者多被发配到南太平洋诸岛作战，死于战事。作为对策，长门，大和等舰也加强了弹药库防护措施以及人员防卫工作。自此，一艘“国民熟知的战舰”几乎未参加任何战斗与获得战绩，就这样“悄无声息”地消逝了。
七、转战
1942年7月，长门号转入第一舰队第2战队，成为第一舰队第2战队司令清水光美的旗舰。8月8日，长门运载第一批陆奥幸存者前往特鲁克，随后停留在那里进行作战支援训练，成为第一舰队司令南云忠一的旗舰。并一直在特鲁克逗留到1944年初。 由于美军在太平洋节节逼近，特鲁克进入美机空袭范围中。2月1日，长门奉命转驻帛琉群岛，后又于2月16日转驻苏门答腊岛东北的林加岛。
1944年初，大和回港加装防空火炮，从2月至5月，长门再次成为联合舰队兼第一舰队旗舰，直到5月4日由大和接任。6月14日，长门在菲律宾完成燃料补给，于次日出港，与CV隼鹰，飞鹰，龙凤编成乙部队参加了马里亚那海战，在阻拦袭击隼鹰号的美机时遭到机枪扫射，无大伤。是役日本完败，长门于6月24日返回柱岛。
7月20日，长门再度入驻加岛泊地，在那里一直停留到10月初，期间进行了多次作战演练。10月18日凌晨2时，长门随第2舰队其它各舰离开林加，抵达婆罗洲的文莱，补充了5167吨1号重油。几天之后，人类历史上最大规模的海战‘莱特湾大海战‘即将爆发。 10月20日，长门编入栗田健男指挥的第一有游击部队第一部队，同队包括战列舰大和，武藏，6艘重巡洋舰，1艘轻巡洋舰和9艘驱逐舰。战列舰金刚，榛名，4艘重巡洋舰，1艘轻巡洋舰和6艘驱逐舰组成第一游击部队第2战队。根据“捷一号作战计划”，两队的任务是在24日深夜趁美军部队被诱敌部队吸引开的空当，穿过圣贝纳迪诺海峡，于25日黎明杀如莱特湾美军登陆舰队泊地，用舰炮消灭登陆之敌。但整个计划未提及摧毁登陆舰队后如何从赶回的美国航母攻击下逃脱，实际上与自杀式攻击无异。联合舰队参谋长重德大佐自己也承认：“战争的最后阶段已经来临了……”
10月24日0746时，美TG38。2舰队派出的侦察机在民都洛岛南端约15公里处发现日舰队航迹，随即发现两群轮型阵前进的战舰，并辨认出2艘大和级战舰和1艘长门级战舰。0810时，大和号观察员发现美机，舰队开始以X法走之字航线。1015时，长门左舷观察员发现1架B24轰炸机，全舰随即进入战斗状态。1023时，美机终于开始攻击，大和，长门开始发射三式烧霰弹。1029时，4架SB2C向长门投下了1000磅�