Sau khi thu được vô số kinh nghiệm từ việc chế tạo và thử nghiệm chiếc "Yên Sơn" hào, hải quân Hoa Hạ đã xác định phương hướng phát triển tàu sân bay cỡ lớn. Rất nhanh, công tác thiết kế cho lớp tàu mới liền được khởi động.

Sở dĩ phải gấp rút như vậy là vì cả Mỹ và Nhật Bản đều đang tận dụng những chiếc thiết giáp hạm chưa hoàn thành để cải tạo thành tàu sân bay cỡ lớn. Cả hai nước đều sắp hoàn thành việc này, và chẳng bao lâu nữa, số lượng tàu sân bay của họ sẽ đạt tới con số ba.

Trong khi đó, nước Anh, bằng cách cải tiến và đóng mới, đã sở hữu ít nhất sáu chiếc tàu sân bay.

So sánh mà nói, Hoa Hạ, một trong tứ đại cường quốc hải quân, lại chỉ có duy nhất một chiếc "Yên Sơn" hào. Điều này là không thể chấp nhận được.

Thế là, sau một hồi khua chiêng gõ trống, cùng với vô số lần cân nhắc kỹ lưỡng, hai chiếc tàu sân bay cùng lớp đã được khởi công vào tháng 3 và tháng 4 năm 1927.

Công trình đóng tàu được giao cho hai nhà máy là Đại Liên và Khâm Châu. Cả hai nhà máy đều hoàn thành nhiệm vụ vào tháng 5 và tháng 6 năm 1930, cho ra đời "Côn Luân Sơn" hào và "Vũ Di Sơn" hào, với chi phí trung bình là 20,055,000 hoa tệ.

Là tàu sân bay cỡ lớn hàng đầu của quốc phòng, lớp "Côn Luân Sơn" đã kế thừa kinh nghiệm từ chiếc "Yên Sơn" hào, đồng thời tiếp thu nhiều sáng kiến ưu tú từ các quốc gia khác.

Trong đó, dễ thấy nhất là việc áp dụng kiểu mũi tàu kín thường thấy trên các tàu sân bay của Anh. Thiết kế này có khả năng chống sóng tốt hơn và cho phép sàn đáp máy bay có độ bền cao hơn.

Tàu sân bay lớp "Côn Luân Sơn" có chiều dài toàn thân 241.6 mét, chiều rộng lớn nhất 26.6 mét, mớn nước trung bình 8.1 mét, trọng tải tiêu chuẩn 20,650 tấn và biên chế thủy thủ đoàn 2,288 người.

Cũng nhờ sử dụng mũi tàu kín, sàn đáp máy bay có thể mở rộng về phía trước, chiều dài gần 243 mét và chiều rộng lớn nhất khoảng 29 mét.

Bên dưới sàn đáp máy bay, vốn vẫn là một lớp gỗ, là một tầng nhà chứa máy bay thông suốt. Cấu trúc của nhà chứa máy bay vẫn được giữ kiểu mở, dài 173 mét, rộng 22 mét và cao 5.5 mét.

Ba thang máy kết nối nhà chứa máy bay với sàn đáp.

Trong đó, hai thang máy trước và sau nằm dọc theo mạn tàu, bố trí ở hai đầu nhà chứa máy bay. họ có kích thước 14.8 mét chiều dài và 13.5 mét chiều rộng, lớn hơn thang máy của chiếc "Yên Sơn" hào.

Thang máy còn lại nằm ở mạn trái tàu, kích thước 16.7 mét chiều dài và 10.3 mét chiều rộng, được đặt ở điểm giữa thân tàu. Vị trí này đối diện với đảo舰 (hạm đảo) ở mạn phải.

Đảo舰 (hạm đảo) của lớp "Côn Luân Sơn" được thiết kế liền khối hơn, thậm chí hai ống khói cũng được tích hợp vào đó, tạo thành một công trình kiến trúc nổi bật.

Về khả năng mang theo máy bay, lớp "Côn Luân Sơn" có thể chở tới 72 chiếc, cùng với 12 chiếc dự bị.

Để hỗ trợ máy bay cất cánh và hạ cánh, sàn đáp được trang bị hai bộ máy phóng ở phía trước, cùng với mười dây hãm đà và các thiết bị hỗ trợ hạ cánh khác.

Đáng chú ý, tham khảo cách làm của các nước khác, lớp "Côn Luân Sơn" cũng thử nghiệm lắp đặt sáu dây hãm đà ở phía trước sàn đáp để máy bay có thể hạ cánh theo hướng mũi tàu. Tuy nhiên, sau đó người ta nhận thấy cách này không hiệu quả nên đã không tiếp tục áp dụng.

Về hệ thống động lực, lớp "Côn Luân Sơn" có thể nói là vô cùng mạnh mẽ. Tàu được trang bị bốn động cơ hơi nước giảm tốc bánh răng, dẫn động bốn chân vịt, cùng với mười hai nồi hơi ống nước áp suất cao đốt dầu nặng.

Hệ thống động lực này có thể sản sinh công suất 142,000 mã lực, cho phép tàu đạt tốc độ thiết kế 33 hải lý/giờ và tầm hoạt động tối đa 11,000 hải lý ở tốc độ 15 hải lý/giờ.

Theo trọng tải tăng lên, những chiếc "Côn Lôn Sơn" không còn "chạy trần truồng" như lớp "Yên Sơn" nữa, mà được trang bị lớp giáp bảo vệ nhất định.

Lớp giáp hông tàu có độ dày lớn nhất là 105 li, lớp giáp bảo vệ khoang chứa máy bay dưới boong tàu dày nhất là 80 li, còn những vị trí khác thì dùng các tấm giáp có độ dày khác nhau để chống đạn.

Phần thân tàu dưới mặt nước được bảo vệ rất kỹ lưỡng, trang bị hệ thống phòng ngự ngư lôi hoàn chỉnh, kết hợp thiết kế hai lớp đáy và phân khu kín nước, cùng hệ thống thoát nước hiệu suất cao.

Ngoài ra, các công trình kiểm soát thiệt hại, bao gồm cả hệ thống phòng cháy, luôn được hải quân Hoa Hạ coi trọng, nên được thiết kế vô cùng hoàn thiện.

Về vũ khí trang bị trên tàu mẹ, quân đội chính quy từ đầu đã cho rằng việc dùng hàng không mẫu hạm trực tiếp tham gia pháo chiến trên biển sẽ không mang lại giá trị lớn, ngược lại còn dễ trở thành bia ngắm cho địch.

Bởi vậy, lớp "Côn Lôn Sơn" chỉ được trang bị hỏa pháo dùng cho phòng không và phòng ngự tầm gần, bao gồm mười hai khẩu pháo cao xạ 100 li kiểu 1917, 40 ly và mười cụm pháo cao xạ 37 li nòng đôi kiểu 1925, 70 ly.

Thực tế, việc quân đội Hoa Hạ dốc sức phát triển hàng không mẫu hạm không chỉ đơn thuần dựa trên sự coi trọng đối với loại tàu này, mà phần lớn là do kỳ vọng vào máy bay, một loại trang bị tân tiến.

Quả thật, trong hơn hai mươi năm kể từ khi ra đời, kỹ thuật máy bay đã phát triển vượt bậc, đồng thời phát huy vai trò quan trọng trong các cuộc chiến.

Khi máy bay quân sự thể hiện ngày càng nhiều giá trị chiến lược và chiến thuật, một loại lý luận quân sự gọi là "bàn luận chiến thắng trên không", cho rằng không quân có thể độc lập tiến hành chiến tranh và quyết định kết cục chiến tranh, đã được đưa ra và dần thu hút sự chú ý của thế giới.

Người đầu tiên trình bày một cách hệ thống lý thuyết này là nhà quân sự người Ý Giulio Douhet. Trong cuốn sách "Quyền Khống Chế Bầu Trời" xuất bản năm 1921, ông đã luận thuật tương đối đầy đủ về các khái niệm tác chiến trên không.

Cùng thời kỳ, những người có quan điểm tương tự còn có Hugh Trenchard, người sáng lập Không quân Hoàng gia Anh, William Mitchell, người khởi xướng không quân độc lập của Mỹ.

Hoa Hạ cũng từ rất sớm đã chú ý đến giá trị của máy bay trong lĩnh vực quân sự, vì vậy hết sức coi trọng việc phát triển kỹ thuật và xây dựng lực lượng tương ứng, đồng thời đã có những ứng dụng thành công trong thực chiến, tích lũy được nhiều kinh nghiệm phong phú.

Quân đội chính quy cực kỳ coi trọng việc xây dựng lực lượng trên không, nhưng trong khi phát triển mạnh mẽ các đơn vị không quân lục quân và hải quân, họ lại tạm thời không thành lập một lực lượng không quân độc lập như Anh, Ý và các nước khác. Điều này liên quan mật thiết đến trình độ kỹ thuật máy bay thời bấy giờ.

Những năm 1920 là thời kỳ hoàng kim của máy bay hai tầng cánh. Kỹ thuật hàng không ngày càng hoàn thiện khiến các quốc gia có xu hướng thống nhất về phong cách thiết kế máy bay, khó thấy được những sáng tạo kỳ lạ khác biệt như trước.

Nhưng khi mọi người càng kỳ vọng vào tác chiến trên không, yêu cầu về tính năng của máy bay cũng ngày càng cao.

Tuy nhiên, máy bay hai tầng cánh đang chiếm ưu thế vào thời điểm đó lại gặp phải những hạn chế do đặc điểm cấu trúc của nó, khiến cho quá trình tiến hóa để bay nhanh hơn, cao hơn, xa hơn và có kết cấu vững chắc hơn không thể tránh khỏi việc gặp phải nút thắt.

Trước khi giải quyết được những vấn đề này, nhiều quốc gia, bao gồm cả Hoa Hạ, không khỏi do dự khi thành lập một lực lượng không quân độc lập mang ý nghĩa chiến lược.

Muốn thực sự xóa bỏ những lo lắng này, chỉ có thể đợi đến khi máy bay một tầng cánh kết cấu kim loại hoàn toàn mới bắt đầu tỏa sáng rực rỡ, đột phá giới hạn tính năng.

Mặc dù vậy, những kiểu máy bay mới này đã lặng lẽ ra mắt. Chắc chắn không bao lâu nữa, họ sẽ vượt qua những khó khăn kỹ thuật ban đầu, bắt đầu phát triển mạnh mẽ và thay thế hoàn toàn máy bay hai tầng cánh.