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从一战前夕时起，德国发展轻巡洋舰的主要目的，就是打击敌海上航运线，在尽量避免与敌主力舰队交战的同时，还能凭借足够的速度和适航性逃脱追击。而另一方面，轻巡洋舰还必须具备一定的防空、反潜和压制敌驱逐舰的火力。但《凡尔赛和约》禁止德国在境内造船厂建造新型战舰，战后德国海军尚有6艘巡洋舰，按和约规定，这些老巡洋舰服役期达到20年时才允许建造新巡洋舰。最后，德国经济环境的复苏和令人头疼的通货膨胀压力也在严重困扰着德国海军高层的决策者们。
1920年，两艘1897年开始建造的“瞪羚”级老巡洋舰——“尼俄伯”（Niobe）号和“阿里阿德涅”（Ariadne）号可以被替代了。在1920年的德国海军预算中，海军方面提交了一项新型巡洋舰的建造计划并于次年3月获批准。与此同时，德国海军人员与海军航空兵训练计划也在秘密推进。1925年1月，抓住机会的德国人终于完成了战后第一艘新型轻巡洋舰——“埃姆登”（Emden）号并于10月服役。当年底，又有四艘一战时期老式轻巡洋舰达到了20年的舰龄，于是很快提出3艘6000吨级和1艘5000吨级轻巡洋舰的建造方案。
1926年初，3艘轻巡洋舰相继动工建造，次年3月，6000吨级的柯尼斯堡级轻型巡洋舰首舰下水，其余两艘也于30年代初全部建成服役。5000吨级的“莱比锡”号轻型巡洋舰则于 1928年开工并同样于30年代初建成服役。显然，就在各国忙于钻研条约的空子大造巨舰的同时，德国人也没闲着。就在一战结束后的这第一个十年里，一个初具规模的新型海军力量呼之欲出。
“埃姆登”号
战后第一艘新型轻巡洋舰“埃姆登”号（也称为A型或1920年型）的整体设计还是以1916年下水的“科隆”级轻巡洋舰“卡尔斯鲁厄”号为基础。
A型轻巡洋舰是德国在一战结束后建造的第一艘大型水面作战舰艇，然而就在其投入建造之初就遇上了不大不小的麻烦。1922年召开的华盛顿海军裁军会议由美国、英国、日本、法国和意大利等强国主导，德国只能被动接受会议缔结的《限制海军军备条约》。
华盛顿会议对各国舰艇排水量下了定义：每吨排水量（即标准排水量）为1016千克，是在舰艇装载有基本弹药、饮用水和锅炉用水（不包括燃料）的情况下的排水量，而之前所谓的标准排水量（或称设计排水量，为德国海军所采用）还包括1/3到2/5的燃料和全部舰上用水。这种对舰艇标准排水量的重新定义，给德国正在建造的轻巡洋舰带来了重要变化：原本按照6000吨级轻巡洋舰设计的新舰现在被定义为标准排水量5280吨，那么就正好落入到《凡尔赛条约》的限制条款中，因此必须修改。这样，原方案中的8门150毫米舰炮改为4门双联装方式布置在中线上，以满足所有火炮实施舷侧射击的要求，还增加了4部鱼雷发射管；舰上采用燃油锅炉和齿轮变速汽轮机机；安装舷侧装甲带。不过，盟国管制委员会却禁止德国对上述设计方案进行修改，此外物料短缺也严重影响着新舰的建造进度。舰上装甲钢材和火炮都要由位于法国占领区的鲁尔供应，其余的国内工厂迟迟没能从一战的破坏中恢复，新舰的建造费用也时时面临着断链的危险。
无论如何，德国还是于1921年12月8日在威廉港100号码头铺设了这艘新型轻巡洋舰的龙骨，建造工作步履蹒跚地向前推进。由于最基本的型钢供应都无法满足需求，因此内部结构、上层建筑等设计随着建造进行了修改。
当时的战舰设计中，设计师必须尽量平衡火力、装甲防护和航速三者关系。在德国海军看来，轻巡洋舰的装甲防护问题并不象战列舰那么突出，他们要在这艘排水量不到6000吨的新型轻巡洋舰上解决的首要问题，是如何尽可能运用当时最先进的技术。
当时各国最为通用的造船工艺是铆接法，而德国人在这艘新舰上除了主要隔舱壁和外部舰体外，全部采用电焊方式。电焊工艺在当时早已成熟，然而在造船领域如此大规模的应用却是头一遭。与此同时，建造过程中尽可能采用了轻金属材料，在舰体重量上就节省了8～10%。更重要的是，新舰采用了克虏伯公司的表面渗碳硬化镍铬合金钢，能大幅度提高抗打击能力。全舰采用了17个水密隔舱和双船底设计。针对较高的艏楼和上层建筑，还优化了舰体下部的设计，通信室、损管系统和通风设备也根据一战的经验教训进行了重新设计。
与一战时期的老前辈“卡尔斯鲁厄”号相比，新型轻巡洋舰的舰员生活环境无疑更为舒适。这得益于燃煤舱空间被解放出来，使舰员起居舱室空间得到了极大的扩展。齿轮变速汽轮机机的采用也提高了推进效率和燃油经济性，动力舱的结构极为紧凑。这样带来的好处就是内部舱室的管线布置也得到了简化，同时还能节约对装甲防护带的需求。而所有这些优化设计都很好地控制了排水量。
1925年7月1日，这艘新型轻巡洋舰——以德国港口城市命名的“埃姆登”号终于顺利下水。完工后的“埃姆登”号标准排水量为5600吨，最大排水量6990吨。新舰全长155.1米（水线长150.5米），宽14.3米，吃水5.38米。
“埃姆登”号上设有4个锅炉舱，原本安装6部舒尔茨燃油锅炉和4部舒尔茨燃煤水管式锅炉，载875吨燃煤和200吨燃油，后于1933年4月全部改为燃油锅炉。两部蒸汽汽轮机机分别安装在两个汽轮机机舱内，双轴双桨驱动，推进采用直径3.75米的三叶螺旋桨。舰上还配备有两部420千瓦辅助柴油发电机。最大推进功率为34177.5千瓦（29.4节最大航速时），18节航速时最大航速可达5300海里。从“埃姆登”号试航的情况来看，该舰适航性尚可，只是转弯时操纵略显笨拙。
在装甲防护上，“埃姆登”号的水平甲板装甲厚度为20～40毫米，舰首装甲厚度为40毫米，主炮塔和供弹系统装甲为20毫米，侧面装甲带厚度为50毫米。指挥室外舱壁的装甲厚度则达到了100毫米。为了防范磁性水雷的破坏，1939年6月该舰还加装了舰体消磁线圈。按标准配备，“埃姆登”号可载19名军官和464名水兵。如果是执行训练任务，舰上还可搭载162名军校学员。到了1940年，定员增加到26名军官和556名水兵。舰上配备有6艘工作/救生艇。损管系统方面，该舰在所有重要舱室都配备有水泵，两台主水泵每小时可排水600立方米，可同时连接两台汽轮机海水冷却泵使用，此时排水能力可达1200立方米/小时。此外还配备有5部60立方米/小时的备用舱底泵。
武器装备方面，“埃姆登”号装备了8门150毫米SK/L45单管舰炮。其中4座炮塔按传统布局沿舰体中轴线布置，首尾各装两座。舰体前部上层建筑两侧各安装一座，另两座炮塔则安装在舰尾烟囱两侧。1942年起，这些炮塔改为驱逐舰型，每门炮备弹60发。该炮最大射程达17600米，最大俯仰角-10°～40°。不过，这种主炮的布局意味着全舰8部主炮炮塔中只有6部能同时向舷侧射击。“埃姆登”号的副炮为2门88毫米L45 flak/C32单管炮（在1936年的改装中加装了第3门），各备弹1200发。1938年和1943年又相继增加了4门37毫米单管flak/C30防空炮、2门20毫米四联装防空炮以及3至7门20毫米MG/C30单管防空炮。有资料表明，1944年该舰还曾加装过3门105毫米SK/C32防空炮，同时拆除了原有的3门88毫米炮。此外还加装了2门40毫米Flak 28博福斯炮以及若干37毫米和20毫米炮。
起初德国人计划为该舰配备8部533毫米鱼雷发射管，结果未获盟国管制委员会批准，不得已而改用4部双联装500毫米鱼雷发射管，舰上储备鱼雷12枚，另备有水雷120枚。而到了1942年，两部鱼雷发射管和探照灯被拆除，代之以FuMO雷达天线和一门新型150毫米Tbts KC/36火炮，这种火炮炮弹重40千克，炮口初速达875 米/秒，最大射程则达到了23500米。此外还在舰体中部的前部分别安装了一门20毫米四联装高炮、2座20毫米单管高炮和2门40毫米高炮。
通过“埃姆登”号的建造和不断改造，德国海军开始走出战后的低谷。更重要的是，“埃姆登”号从1925年10月15日服役之时起就作为训练舰投入使用，为德国海军作战和指挥人员的培养发挥了不可忽视的重要作用。
柯尼斯堡级
1924年底，德国的K级新型轻巡洋舰设计方案出炉，共计划建造3艘。华盛顿海军条约限定的轻巡洋舰标准排水量为6000吨，而该级舰的设计排水量为6750吨，满载排水量将达7700吨。为了进一步减轻重量而提高整体作战性能，计划在全舰85%的地方采用电焊技术建造，其它部分则尽量采用轻金属材料。在设计19个独立水密舱室的同时，在舰体水线处设计装甲带以提高防护水平，同时双船底结构至少要覆盖舰体72%的长度。从整体 外形设计上看，K级和A型“埃姆登”号的差异可谓相当大。后者的长宽比设计为10.6，前者则达到了11.12。形象的说，“埃姆登”号是典型的短粗式旧巡洋舰，K级舰身则更显修长，并且采用了标准的巡洋舰尾。特别是在1931年底至1932年初的首次大改装完成后，“柯尼斯堡”号降低了前桅高度，改造并扩建了上层建筑，外形轮廓更为优美。
1926年4月12日，K级轻巡洋舰首舰“柯尼斯堡”（Konigsberg）号在威廉港海军造船厂正式开工建造，次年3月26日下水。另两艘同级舰——同样以德国城市命名的“卡尔斯鲁厄”（Karlsruhe）号和“科隆”（Koln）号也分别于1926年7月底和8月初分别在基尔和威廉港开工建造。
“埃姆登”号设计建造时火炮配置与口径受到的限制，到了K级身上则有所松动。德国人为其配备了9门新设计的SK C/25型150毫米舰炮，以三联装炮塔形式沿中轴布置，弹重45.5千克，备弹1080发。相比较“埃姆登”号的主炮布置而言，柯尼斯堡级进一步节约了舰上空间和排水量，在装甲防护上也有了进一步的提升空间。
除了指向前半球射界的A炮塔外，舰体后部的B、C炮塔的布置较为有趣：两部炮塔分别偏离中轴线左右舷方向。据说这一方面可以增强主炮齐射时的稳定性，一方面可以在必要时回旋至前半球区域，弥补前向火力的不足，特别适合海上追击作战。此外，共有6门150毫米炮是指向舰尾方向的，这又大大增加了击退追击敌舰的机会。就在“柯尼斯堡”号建造期间，德国海军也在考虑在后续舰的建造中进一步增强火力。于是在海军司令雷德尔的批准下，计划在“卡尔斯鲁厄”号上安装3座190毫米双联装主炮。但如何突破盟国管制委员会的禁令却是个无法回避的问题，而且新型火炮遭遇的技术困难恐怕要到三十年代初才有望解决，于是后续舰只的主炮依然沿用150毫米设计。
此外舰上还配备有2门88毫米单管SL L/45防空炮，各备弹400发，4座双联装37毫米防空炮和4门20毫米炮。舰体中部安装有4部三联装500毫米鱼雷发射管（1940年换装为533毫米），备用鱼雷24枚，水雷120枚。为增强防空火力，服役期间该级舰进行了较大程度的火力改装。如1934年“柯尼斯堡”号换装2部新型的SK C/32型88毫米双联装防空炮，1936年又加装了2部，从而将舰上的88毫米防空炮数量增至6门。30年代中期，舰上还加装了8门37毫米SK C/30型防空炮以及8门20毫米Flak 30防空炮。1936年7月，“卡尔斯鲁厄”号则用3部双联装88毫米炮换装了原有的单管88炮，1938年则换装火力更强的105毫米高炮。而到了大战末期依然在役的“科隆”号上，则最终配备了8门37毫米防空炮和18门20毫米炮。
尽管受到华盛顿条约的限制，柯尼斯堡级轻巡洋舰的装甲防护力仍然居于当时各国轻巡洋舰的主流水平。其装甲厚度为20/40毫米，舰首有20毫米厚的防撞舱壁，自C炮塔至舰尾30米处布置了50～70毫米厚的装甲带，上层建筑的局部舱壁和关键区域设有70毫米厚的装甲板防护，150毫米主炮炮塔则配有20～30毫米厚的装甲板，指挥室的装甲厚度达到了100毫米。值得一提的是，在该级舰“卡尔斯鲁厄”号的后期改造上，增加了采用1925年发明的新型克虏伯WH高强度匀质钢打造的10～14毫米厚的附加装甲，并换装了以同样材料制成的16毫米厚上层装甲。
柯尼斯堡级上安装4台蒸汽汽轮机机和2台10缸柴油机作为推进动力，蒸汽由6台沿舰体中轴线安装布置的海军型燃油锅炉提供，设计推进功率48000千瓦。舰上汽轮机机布置在3间发动机舱内，柴油机则位于其隔壁的一个单独舱室。上述动力驱动两部直径4.1米的三叶螺旋桨（“科隆”号尾桨直径为3.7米）。舰上还配备有5台发电机。实际上，3艘同级舰建造完成后，都在海试期间超过了设计动力指标，最大推进功率都达到了51000千瓦以上，最高航速则达到了32节。舰上设计装载600吨燃油，最大则可装载1350吨，在19节航速下航程可达5700海里。
舰上定员为21名海军军官和493名水兵，后来增加至23名军官和591名水兵。二战爆发后，水兵人数则进一步增至850名。舰上还配备有8艘用途不同的小艇，可分别用于救生、通信和运输用途。进入上世纪30年代后，三艘柯尼斯堡级相继配备了2架水上飞机以及相应的弹射/起吊设备用于执行海上侦察任务，机型起先是亨克尔He-60双翼水上飞机，后来改为阿拉道Ar-196单翼水上飞机。在1941年初的改装中，“科隆”号还在舰尾的“布鲁诺”炮塔顶部加装了一个供Fi-282直升机起降的小平台。
事实证明，柯尼斯堡级无论是主炮火力还是防空火力都较“埃姆登”号大幅度提升，防护力也有改善，基本性能达到了设计要求。该级舰在恶劣海况下航速受影响较小，在海上以最小转弯半径转向时航速损失不到20%。但由于当时德国的柴油机技术尚不成熟，再加上混合动力配置较为浪费舰上空间，因此全舰综合性能较为有限，无补给情况下的航程远不及后来建造的各型巡洋舰，无法执行远距离作战任务。特别是在稳定性上略有不足，为此不得不装载大量压舱物以确保航行稳定。该舰队同时也存在一定的舰体抗疲劳性差的问题，在1936年一次前往太平洋的训练航行途中，该舰就曾因遭遇风暴而发生舰体受损的事故。由此一来，虽然柯尼斯堡级后来参加了西班牙内战和二战期间的作战，但主要承担的还只是战备训练、巡逻以及布雷任务，未参与激烈的一线海上战斗。
莱比锡级
德国于1927年和1933年再次完成了两艘轻型巡洋舰——“莱比锡”（Leipzig）和“纽伦堡”（Nürnberg）号的设计，称为莱比锡级，从而用掉了条约允许德国建造轻巡数量的最后两个名额。莱比锡级舰沿用了当时还在建造中的柯尼斯堡级的设计图纸，因此外观与K级也大体相仿，只是上层建筑明显更大。和先前建造的轻巡洋舰一样，两艘新舰仍然采用纵向隔舱的总体布置，舰体90%采用焊接工艺建造，双船底结构占全长的83%。如果说K级的排水量只是打了条约限制的擦边球的话，这个时候的德国新型轻巡洋舰则突破了限制——“莱比锡”号舰的最大排水量达8427吨，“纽伦堡”号更是达到了9040吨。
按照德国人的说法，这些多出来的排水量只是因为装甲材料超重所致，但对于舰上武器装备更新带来的火力提升却绝口不提。“莱比锡”号舰全长177米（“纽伦堡”号略长，为181米），宽16.3米，吃水5.65米（“纽伦堡”号为5.74米）。从水线上看，莱比锡级的水线长要略小于K级舰，而宽度则更甚之，这样便可以重新设计发动机舱和锅炉舱，比方说3个锅炉舱里即可容纳所有的锅炉，烟囱也可减少为1部（K级舰设计有4个锅炉舱和2部烟囱）。从动力系统上看，莱比锡级也采用了全新的设计，除克虏伯公司生产的汽轮机机外，舰上还增加了由4台MAN公司生产的M7 ZU 30/44型二冲程七缸柴油机，用于驱动中轴，因此采用了三轴三桨推进的设计。这样一来，K级舰上汽轮机机和柴油机无法同时工作的缺陷就得到了解决。此外，舰上还配有2台250千瓦汽轮机发电机和2台90千瓦的柴油发电机，并为这些发动机分别配备了动力隔舱。该级舰总推进功率达57624千瓦，最大航速达到了32节（仅采用柴油机时为16.5节）。在15节航速下航程可达3580海里。
1928年4月14日，“莱比锡”号在威廉港海军船厂开工建造，1929年10月下水，在持续了两年的舾装工作完成后，于1931年10月方才服役。“纽伦堡”号直到1934年12月8日才下水，次年11月初进入德国海军服役。当时莱比锡级舰的单舰造价将近4000万德国马克。
就在“纽伦堡”号完工时，德国在1935年英德海军协定中打的小算盘所带来的好处已经显露无疑。比方说，仅仅是“纽伦堡”号舰上火炮射击指挥系统的重量，便已超过了“埃姆登”号轻巡洋舰上所有火炮的重量（不可能，是否笔误？），前者总体排水量较姊妹舰“莱比锡”号更是超出了数百吨。为了不至于太过显眼，德国人象征性地减少了约几十吨舰上燃料储量，但仍达到了约1600吨。舰上配有两架亨克尔He-60C型水上飞机，其中一架固定在烟囱旁的飞机弹射器上，另一架拆装储存在下层甲板。全舰定员为26名海军军官和508名水兵。战争后期最多时可搭载30名军官和628名水兵。
和先前建造的轻巡洋舰不同的是，莱比锡级的主炮回归到了中轴线布局的传统方式上，全舰有3座三联装150毫米炮塔，副炮为6部双联装105毫米炮。在防空火力方面，莱比锡级配有2门88毫米SK L/45单管防空炮、6座双联装37毫米高炮和8门20毫米单管高炮。舰上还安装有4部三联装533毫米鱼雷发射管和8艘小艇。
在1934年年底的首次改装过程中，“莱比锡”号在烟囱前方安装了一部飞机弹射器，将原左舷位置的起重吊臂拆除，代之以一部飞机起重臂。同时用105毫米双联炮替换了原有的88毫米炮。到了1941年，“莱比锡”号拆除了舰体前部的鱼雷发射管和主桅上的探照灯平台，加装了新型的FuMO 24/25和FuMO 6型雷达。3月份，“纽伦堡”号也拆除了原有的6米测距仪，代之以FuMO 21型雷达。在1942年的改装中，“纽伦堡”号干脆拆除了飞机弹射器，并换装了FuMO 25型雷达和测距仪，1944年更是加装了FuMO 63型雷达。1944年“纽伦堡”号加装了两门40毫米Flak 28高炮，从而成为二战期间德国海军轻巡洋舰中防空火力的最强者。
未完成的侦察型巡洋舰
1939年1月27日，希特勒亲自批准了规模庞大的海军造舰计划——“Z计划”。除了上述6艘轻巡洋舰，还计划建造16艘8000吨M级轻巡洋舰和22艘满载排水量6000吨级的“侦察型巡洋舰”（Sp?hkreuzer，亦有称“驱逐领舰”）。
“侦察型巡洋舰”的设计工作始于1940年3月，主要依照1938年型Z40至Z42型驱逐舰的设计方案进行改进，因此可以看作是放大版的驱逐舰，排水量和武器装备水平也比“埃姆登”号提升很多。1941年2月17日，“侦察型巡洋舰”首舰在位于基尔的日耳曼造船厂开工，同年8月20日在第642号码头铺设了龙骨。1941年12月，用于首批6艘新舰的舰上机械设备都已完成订购。然而研制并不顺利，此外配备给“侦察型巡洋舰”的150毫米新型主炮完全不同于K级轻巡洋舰和其它战列舰上的型号，研制和改进过程中也遭遇到不少难以解决的技术问题，德国人曾考虑用128毫米炮或88毫米炮替换，但终究无法满足要求。1941年底，“侦察型巡洋舰”的建造工作与“Z计划”中的M级巡洋舰一样戛然而止。
