19世纪中叶铁甲舰刚刚问世时，各国海军装备的仍是前膛炮，这一装备与铁甲舰的设计理念之间，很快出现了难以调和的矛盾。
铁甲舰的大炮大多安装在装甲舱室或炮塔内，火炮通过装甲上预留的炮门向外射击，厚重的装甲能为火炮和炮手提供可靠防护。但前膛炮的装填方式特殊，炮弹需从炮口装入，这就带来了一个关键问题：为保障装填手安全，必须用装甲将火炮整体包裹，战斗时装填手在装甲内部完成装弹，再将火炮推出炮门射击。
这种方式在早期尚且可行，但随着铁甲舰的普及，各国军舰的防御能力普遍提升，原本装备的火炮威力逐渐显得力不从心。为击穿敌方铁甲舰的装甲，各国纷纷加大火炮口径、延长炮身管长度，火炮的体积和重量也随之急剧增加。
以英国“英弗莱息白”号铁甲舰为例，其装备的4门主炮分置于两个炮塔内，火炮口径达到惊人的16英寸（406毫米），炮身管长度较旧式火炮也大幅增加。若仍想用炮塔将整个火炮完全包裹，炮塔的尺寸和重量将变得极为庞大，不仅无法实现转动，还会严重影响军舰的稳定性和机动性。
为解决这一困境，“英弗莱息白”号最终采用了折中方案——将巨大的炮管暴露在炮塔之外，仅用炮塔保护火炮的炮架和操作炮手。
可这又让炮弹装填陷入了新的困境：如果在装甲外部装填炮弹，不仅装填手会面临巨大伤亡风险，大口径炮弹所需的机械装填设施暴露在外，也极易被敌方炮弹损毁，进而影响火炮正常发挥战力。
面对这一难题，工程师们最终想出了一套可行的解决方案：将主炮的装填系统设置在甲板下方，仅在甲板上预留两个装填孔。每次装填时，先转动炮塔、降低炮口，使其对准装填孔，随后甲板下方的装填手操纵系统，将炮弹推送至炮口完成装填。这样一来，装填系统便与弹药库、动力系统一同位于甲板下的装甲堡内，获得了与火炮核心部件同等的可靠防护。
当然，这种方式也存在明显弊端：火炮装填时必须将炮塔转动至固定位置，装填完成后还要重新调整角度瞄准敌舰，整个过程繁琐，严重降低了炮弹的发射速度。但在当时的技术条件下，这已是兼顾防护与战力、简单可靠且实用性极强的最优选择。