中華帝國在中英戰爭中首次使用無限制潛艇戰，逼得英國束手無策被迫求和。潛艇和潛艇戰術首次成爲左右戰爭結局的戰略，更是在世界大戰中被德國海軍發揮到了極致。
戰後的世界各國，對於潛艇的態度猶若見到瘟神一般，五國公約更是嚴格限制了各國海軍的潛艇數量。
中華帝國、英國、德國、法國和意大利五國在公約中明確規定了各國的潛艇數量不得超過50艘，比例分別爲5:5:5:4:3.5，中英德三國的潛艇比例一致。實際上各國在戰後的潛艇數量當中，尤以德國的潛艇最多，高達422艘，而英國只有57艘，卻是逼迫德國海軍拆除了372艘潛艇，而英國海軍僅僅拆除了7艘。法國和意大利海軍的潛艇本來就不夠規定的數量，因此不用拆解。
對於中華帝國而言，戰後中華帝國海軍擁有133艘潛艇，但大多數都是晉級潛艇。由於美國海軍已經從俘獲的德國潛艇那裡獲得了晉級潛艇的數據，因此中華帝國海軍的晉級潛艇對各國而言已經不是秘密，所以沒有留下來的必要。
中華帝國僅僅保留了48艘唐級潛艇，離着規定的五十艘潛艇封頂額度還有兩艘的名額。
儘管中華帝國海軍的唐級潛艇遠遠領先於歐美各國最先進的潛艇八年以上，但是海軍部還是決定研發比唐級潛艇更加先進的現代化潛艇，儘可能的在這方面遙遙領先歐美各國，確保帝國海軍在海面下的霸權地位不被動搖。
爲此，中華帝國海軍艦政總署決定在唐級潛艇基礎上建造兩艘宋級潛艇，作爲帝國海軍潛艦隊的王牌武器。
到光華十九年時，中華帝國海軍的唐級潛艇已經服役七個年頭了。在這七年當中，唐級潛艇表現出來的戰鬥力和性能指標已經被帝國海軍潛艦隊的官兵們所認可，艦政總署對唐級潛艇進行跟蹤測試的結果表明，這種排水量高達兩千噸的唐級潛艇具有下潛深，續航力長，載彈量大，火力猛的優點，而且歐美各國海軍的反潛武器無法攻擊到位於150米深度的唐級潛艇。
可以說，唐級潛艇僅這一項功能就使其立於不敗之地。在中美大戰當中，美國海軍的反潛巡洋艦和驅逐艦不但無法攻擊到唐級潛艇，反而多次被唐級潛艇擊沉，令美國海軍大爲頭疼，卻拿她沒有任何對策。
按照王辰浩給潛艇列出的定義，唐級潛艇已經跨入世界第二代潛艇的門檻了，而經過七年的實際測試和實戰檢驗後，中華帝國海軍艦政總署的潛艇專家們陸續研製出一系列先進的潛艇設備，如今正好將這些新技術拿到宋級潛艇上做測試。
由於中華帝國海軍潛艦隊還有兩艘潛艇的建造名額，因此海軍部要求以絕對質量壓到歐美各國在未來十年內服役的所有的先進潛艇，因此宋級潛艇得到了充足的建造預算，在唐級潛艇的基礎上，噸位獲得大幅度提升，水面浮航排水量爲2620噸，水下潛航排水量爲3470噸。尺寸較唐級潛艇有所變化，唐級艇長超過100米，而宋級潛艇的長度縮小到95.3米，寬度增加很多達到了10.2米，水面排水破紀錄的達到了7.6米。這個排水深度使得能夠停泊宋級潛艇的海軍基地不超過50個，而其他潛艇則可以停泊超過150個基地。這也註定了宋級潛艇不適合在淺海區活動，只能作爲中華帝國海軍的戰略威懾兵器在大洋深處使用。
從唐級潛艇開始，得益於中華帝國流體力學的進步，打破了潛艇的常規設計，首次使用水滴形潛艇設計。而水滴形被帝國大學物理學教授們證明爲水下阻力最小的形狀，用於潛艇最好不過了。
唐級潛艇採用水滴形小蠻腰式佈局後獲得了非常好的效果，因此宋級潛艇也保留了水滴形設計。潛艇尾部非常細小，像魚的尾腰那樣，能夠大幅度減少水下阻力，減小尾流範圍。
經過七年的發展，中華帝國工業在動力系統方面大幅度進步，迪塞爾19式8缸8衝程反扭矩靜音型柴油發動機被安裝到了宋級潛艇上，這種柴油發動機功率較唐級潛艇的6缸4衝程發動機增加了40%，油耗降低了20%，最大的改進是噪音降低了90%，放置在隔音泡沫墊上，噪音降至230分貝，輪機室的潛艇人員可以不用再帶耳機工作了。這在以前是不敢想象的，包括唐級潛艇在內的所有潛艇，她們的輪機室內就跟地震和迪廳一樣，噪音不但吵得工作人員頭暈腦脹，隔着很遠的艙室內都能夠聽得到，服役的潛艇官兵80%都會出現不同程度的耳鳴，影響官兵的精神狀態。
如今新式柴油機系統的噪音得到了控制，宋級潛艇成爲有史以來最安靜的潛艇，極大的提高了乘員的舒適性。
宋級潛艇安裝了兩套迪塞爾式柴電輪機系統，一套推進式柴電系統用於戰鬥航速，一套經濟省電柴電系統用於平時巡航。水面浮航速達到21節，較唐級潛艇沒有變化。不過宋級潛艇的水下設計航速達到了驚人的25節。
如果說唐級潛艇的水下航速僅僅超過水麪航速0.3節就已經讓海軍界驚訝了的話，那麼宋級潛艇水下航速超過水麪航速4節，這就可以描述爲令人震驚了。
包括中華帝國海軍大部分軍官在內，全世界潛艇界的軍官們都不認爲潛艇的水下航速能夠超過水麪航速的事情會發生，因爲他們的思想受到很大的侷限，歐美各國的潛艇此時還都裝備着火炮、機關槍用於水面作戰，他們的柴電系統落後，所以不可能做得到水下航速超過水麪航速。但中華帝國的潛艇發展一直受到帝國皇帝王辰浩的指導，從唐級潛艇開始，就不再有火炮、機關槍之類的水面作戰武器了，潛艇就是潛艇，水面下才是她的戰場，加上各國的反潛驅逐艦都發展非常快，讓潛艇在水面作戰實在是雞肋。
當然，宋級潛艇能夠獲得水下25節的超過航速，還得益於螺旋槳生產技術的進步。中華帝國海軍在唐級潛艇上第一次嘗試使用單軸七葉高彎角螺旋槳推進器，這樣不但可以彌補取消雙軸推進後帶來的速度降低問題，而且反過來增加了航速。
這種螺旋槳在唐級潛艇上得到了發揮，經過七年的探索後，帝國海軍在此基礎上首次採用最先進的同軸對旋螺旋槳方式，這種螺旋槳具有有效的節能方式，由兩個相對旋轉的螺旋槳產生的扭矩可以相對抵消，使得潛艇傳動動力不用偏置來抵消動力產生的偏距扭矩。另外單個螺旋槳所產生的渦動能量，在對旋槳中能夠得到有效的利用。同時，雙槳推進能夠產生較大的盤推比，減小螺旋槳直徑，提高推進效率。
宋級潛艇超過唐級潛艇5節航速，其中有2.5節航速是通過這種對旋螺旋槳提供的，而且節能方面也貢獻了25%的電耗。
在武備方面，宋級潛艇的改進不大，保留了唐級潛艇的六個艏魚雷發射管，安裝在水滴艇艏的上、中、下三個位置，呈正六邊形佈局，這也是中華帝國海軍潛艇今後的主要標誌之一。
黑索金裝藥的21英寸紅頭魚雷已經成爲了中華帝國海軍標準的魚雷武器，經過這些年的實戰發展，中華帝國在魚雷方面的進步飛快。宋級潛艇搭載的爲北洋兵器重工最新研製的光華十八年式魚雷，攻擊速度達到51節，有效射程1200米，爆炸當量可以擊穿500毫米後中華特種鋼，全世界各國現役的主力艦都無法防護這種魚雷，包括中華帝國海軍的明級戰列艦在內，如果捱上一枚這種魚雷，就算不被擊沉也是被重創無疑。
噸位的提升，使得宋級潛艇可以搭載更多的魚雷和燃油，其中21英寸紅頭魚雷26枚，柴油500噸，具備獨立遠洋作戰能力，也可以跟隨艦隊作戰。
排水量提升帶來的另外一個好處就是可以安裝更加結實的裝甲防護，使得宋級潛艇的外殼能夠耐得住250米深的海水壓力。這個深度目前任何國家的軍艦都無法實施反潛，包括中華帝國海軍的反潛驅獵艦在內，這使得宋級潛艇具備了強大的生存能力，處於大海食物鏈的最頂端。
三千噸級的宋級潛艇，其艇內的舒適度較唐級潛艇大幅度增加，62名官兵每人都有寬鬆的臥鋪來休息。當然，打造舒適的空間主要目的是增加對空氣的儲存量，保證潛艇在水下潛伏的時間更長。同時，宋級潛艇沿用了唐級潛艇的氧氣儲備室，放置30灌液壓氧氣，緊急時刻供艇員呼吸使用。
電子設備方面，宋級潛艇的聲納系統升級到了S9型，分作主被動兩款。S9A1主動聲納安裝在艇艏下方，用來探測目標方位、速度、距離等，最大探測距離已經超過了20公里，不過主動聲納陣列的耗電問題未能解決，太過耗電以至於潛艇指揮官被要求慎重使用，因爲蓄電池的最大缺點就是在耗電巨大的時候其自身的電量儲備會成指數倍消耗。
由於聲納系統已經不是秘密，各國海軍的反潛驅逐艦都安裝了聲納探測系統，因此中華帝國海軍認爲未來的深海作戰中，潛艇需要精確的探測到敵人的聲納探測，因此從唐級潛艇開始安裝的被動聲納陣列，到了宋級潛艇時已經獲得了極大的升級。被動聲納陣列同樣位於潛艇的脊背和兩側，可偵聽來自水面和水中的聲納探測信號，並可以反過來判斷對方位置。
世界其他國家出現了聲納系統後，王辰浩對於中華帝國海軍的宋級潛艇提出了新的要求，那就是降噪，降低聲納反射面或者折射聲納波，要求宋級潛艇應該具有極強的靜音和隱身能力。
爲此，霍蘭、萊克等人大費腦筋，除了將輪機室內的柴電機組降低噪聲外，再就是對螺旋槳尾流進行處理，使其儘可能的減少噪聲。而在其他測試結果當中，似乎根本無法避開聲納系統的直接掃描。
不過，很快王辰浩給出瞭解決辦法。王辰浩指出潛艇外殼上要安裝消音瓦，以此來屏蔽潛艇發出的噪聲，降低噪音。同時，在潛艇最外層上塗裝厚厚的一層鎳鎘漆，用來折射聲納波。
當然，王辰浩能夠給出的指導也就僅限於此了，更高級的消音瓦和折射塗料不是當前的科技所能夠研製出來的，例如更高級的聚能高分子化合物，那些都需要超高的科技，不是現在就可以研製出來的。
儘管沒有更高級的消音瓦和折射塗料，潛艇專家們在宋級潛艇的外殼上按照王辰浩的指示安裝了一千多片蒙皮和泡沫合成的消音瓦，又在最外層塗裝了厚厚的鎳鎘漆，經過測試後發現，經過這種降噪之後，宋級潛艇的噪聲已經降至120分貝，而大海的噪音是90分貝左右，就連中華帝國最優秀的潛艇聲納兵也很難探測到宋級潛艇的真正位置。
宋級潛艇的設計方案和各項測試結果於1919年3月定案，兩艘宋級潛艇鯉魚號（CN-SS-141）和鰱魚號（CN-SS-142）於6月份在皇家造船廠內秘密開工建造。由於中華帝國海軍的唐級潛艇足以稱霸世界，十年內都不會過時，因此兩艘宋級潛艇的建造週期也是最長的，海軍艦政總署不要求快，但求高質量，因此計劃在4年內完工，專家們隨時跟進，不斷的改進設計和升級裝備，務求將宋級潛艇打造成中華帝國海軍的一個王牌殺手鐗。
由於宋級潛艇擁有極強的隱身能力，一直到二戰末期，並且在二戰中發揮出了極強的攻擊能力，歐美各國的潛艇都無法有效探測到她，因此被世界各國的軍事家們稱之爲“大洋黑洞”，爲中華帝國海軍最終確立全球絕對霸權地位立下了汗馬功勞。