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彼得大帝号全长252米，宽28.5米，吃水9.1米，标准排水量19000吨，满载排水量24300吨，续航力14000海里/30节，堪称世界巡洋舰之最。该舰外形类似于二次大战时的战列舰和重巡洋舰，具有明显的外飘船体剖面和丰满的尾部水线面。其首部细长，顶端上翘;尾部方形，上面是飞行甲板，下面是机库。
红色的辉煌—— 彼得大帝 号核动力导弹巡洋舰(已完工)
它采用两座核反应堆和两座燃油锅炉的混合式动力系统。核动力装置和蒸汽动力装置以平行方式工作。其中两台核装置的总功率达8万马力，可以使该舰以24节的速度航行。两台蒸汽动力装置的总功率是4万马力。两装置如果并机使用，可以发出高达12万马力的总功率，使该舰以30节的全速前进。
彼得大帝号防空火力空前强大，其配备型号之复杂在各国舰艇中绝无仅有。中远程为SA-N-6VLS系统。甲板下面共有12个该型导弹的垂直发射系统，每箱备弹8枚，总计96枚。该弹即俄罗斯著名的S-300防空导弹的舰用型，射程100公里，速度6马赫。该系统可同时发射12枚导弹，迎击12个空中来袭目标。
近程为SA-N-9VLS系统，共有2组。每组8个发射舱，每舱备弹8枚，总计备弹128枚。该弹射程15公里，速度2马赫，相当于西方的"海麻雀"。另外，该舰还有2座传统的双联装SA-N-4点防空导弹起辅助作用。该弹射程15公里，速度2.5马赫，全舰备弹40枚。
如果来袭目标突破了上述三道防线，最后还有6座CADS-N-1近防系统进行终极拦截。该系统2座在前甲板，4座在后甲板，每个系统包括8枚SA-N-11导弹和1座双联30mm炮。导弹射程8公里，火炮射程2公里，每分射速4500发。
在一艘战舰上装备种类如此为多、数量如此庞大的防空武器，全世界舰艇家族中独此一家。该级舰装备各型导弹近500枚，是美国载弹量最大的提康德罗加级导弹巡洋舰的四倍，因此又有武库舰的美称。
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