光華大帝號戰列艦的20英寸主炮的發shè速度較明級戰列艦大幅度降低，每3分鐘能發shè一發炮彈。因為炮彈的重量已經達到2噸，儘管使用自動化機械裝填方式。但是裝填發shè藥藥包劑量不變。數量卻大幅度增加，因此需要多的時間，終完成主炮shè擊準備速度自然就慢了。為了配合強大的續航力，超級巨炮的炮彈基數也大幅度增加，為每門炮備彈200發。
原本明級戰列艦的18英寸主炮因為主炮膛壓太大，發shè時將會磨掉大量的膛線，因此明級戰列艦的主炮發shè100發左右後，就必須返廠維修換炮管了。但是考慮到光華大帝號戰列艦的主炮炮管換裝工程太過複雜，換炮管需要至少三個月的時間，這在戰爭狀態下是不允許的。因此。為了增強炮管壽命。中華帝國海軍武器工程處首次在該主炮炮管上採用了先進的材料和衝壓技術。
至光華三十五年，中華帝國在火炮用鋼管制造工藝上已經相當的先進了，首次實現了kp…502型中碳鎳鉻鉑系合金鋼，這種鋼管採用的傳統中華特種鋼的工藝基礎上。還要加上鍍鉻，嚴格說來，不是僅僅鍍，還有“滲”的步驟，主要是增加炮管的內部硬度、光滑度，鍍、滲鉻後，又經過先進的圓錐形內壁擠壓技術和還有滲硫工藝等等，總之都是為了增加管內的光滑度、耐磨度、耐腐蝕度，另外給光華大帝號主炮炮管還有保密元素，裡面增加少量的釩金屬來提升綜合表現xìng能。可以同時適應發shè高低速穿甲彈、高低速破甲燃燒彈~~…等，採用這種先進炮管制造工藝後，使得炮管的壽命達到了400發。而同等級的戰列艦主炮當中，德國的興登堡級戰列艦所用炮管算是壽命長的了，但也只有120發。中華帝國在特種合金鋼方面足足領先德國30年以上，這個巨大的成就令人振奮，凸顯中華民族的偉大創造能力。
主炮shè擊時的後坐力一直是困擾超級戰列艦的大難題之一，中華帝國的明級戰列艦的12門18英寸主炮指向一舷齊shè時，其後座力達10000噸，發shè時衝擊波也非常強。造成戰艦橫搖週期疊加至12秒，戰艦傾斜角度很大影響綜合作戰能力。
為此帝國艦政總署的設計師們煞費苦心，經過對後四艘明級戰列艦和為蘇聯建造的蘇聯級戰列艦主炮的研究之後，終羅森博格等人在29反坦克戰車上安裝的反後坐力系統實驗成功，海軍工程署藉助其原理和經驗。開發出p12型反後坐力系統，並安裝到光華大帝號戰列艦上。使得12門20英寸主炮一側齊shè時，後坐力大幅度降低，只有2200噸的後坐力。同時，明級戰列艦沒有解決的主炮shè擊後氣浪衝擊波問題也一併解決了，後坐力系統實際上利用了80％的氣浪衝擊波來抵消後坐力，兩個問題同時解決。
作為終極戰列艦，光華大帝號戰列艦的火力打擊能力是放在第一位置的。在口徑、倍徑和主炮數量確定下來後，提高炮彈穿甲威力和jīng度就成為了重點。
k…37主炮（1937年上艦安裝）依然使用低初速高存能的重型穿甲彈頭，目的是能夠遠距離擊穿同等級的終極戰列艦的裝甲。炮口初速為805米/秒，大shè程達到65公里（45度仰角），炮彈需飛行96秒。由於zhōng yāng火控雷達指揮系統xìng能的大幅度提升，有效雷達測距指揮距離達到50公里，因此主炮有效打擊距離也擴大到50公里，基本上接近超視距作戰的低標準了，這也是艦載火炮的極限打擊距離了。
光華大帝號戰列艦的主炮炮彈採用先進的k6高強度穿甲彈頭，配合黑索金高爆炸藥，在20000…30000米距離上已經可以貫穿擊穿世界上任何一艘終極戰列艦的主裝甲帶。在12公里距離上可以擊穿蘇聯級戰列艦的裝甲，這點蘇聯人一直被矇在鼓裡。反過