这一阶段英国海军最大的进步在于建立了真正的岸上训练系统。美国战争的失败让他们意识到自己在炮术上的弱势，而布鲁克对阵“切萨皮克”号取得的胜利也让诸多上校们看到了进步的可能。霍华德·道格拉斯（HowardDouglas）将军曾于1812年在西班牙北海岸目睹了波帕姆的船队交火，就此，他写道：“为海军的胜利而激动、颤抖。”他于1820年出版了一本关于海军枪炮的专著，影响深远。而最为实际可行的建议来自乔治·史密斯（GeorgeSmith）中校，1829年，他提议：
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……将船安置在朴次茅斯，停靠在船坞北端，用于练习目标射击，目标被设计成船的样子。船桅、帆桁都用旧布做成，用圆杆撑起，放置在学员练习开火的地方：这样一来可以锻炼学员的射击能力，二来也可以用作火炮试验。10
</blockquote>
曾服役于圣文森特角海战的74门火炮船“杰出”号（HMSExcellent）被选作试验场，史密斯奉命指挥。约翰·比彻韦斯就是当时受训的成员之一，他写道：“在此，我度过了舒适的16个月，学习了海军炮术等各方面的知识。如今，感谢军官们的指导，我即将以全班第一的成绩离队，加入‘梅尔维尔’号。”11与商船上的训练不同，他们要掌握的技能不再局限在某一领域，“杰出”号教给他们的理念是，他们将终生为海军服务，而不再是为了某一场战斗或者某一个任务而出海。
战后的回忆录、传记层出不穷，其中不乏来自低级士兵的声音，如“恶脸杰克”［JackNastyface，即威廉·鲁滨逊（WilliamRobinson）］、约翰·比彻韦斯以及约翰·尼克尔（JohnNicol）的作品。由于战事已经结束，很多军官失去了生计，因而转向写作寻求出路，其中最为著名的当属弗雷德里克·马里亚特上校，他几乎可以被称为海事小说的创始人，也是从沃尔特·司各特（WalterScott）到查尔斯·狄更斯时代之间最受欢迎的作者。他的作品与自己的亲身经历紧密相关，他曾是科克伦勋爵麾下的一名准尉，所以他的主角并不是出海执行任务的船长，这就有别于之后弗里斯特和奥布莱恩的作品。马里亚特在书中几乎没有提及近代的海军汽船，但是这无碍于汽船在民众心中乘风破浪，探险猎奇的形象。
由于煤气灯的使用，剧院渐渐成为大众新宠，海军的故事常被搬上舞台，加以演绎歌颂。最为著名的剧作家是道格拉斯·杰罗尔德（DouglasJerrold），1829年他创作完成剧《黑眼苏珊》（BlackEy’dSusan），讲述了一名水手从心生歹念的船长手下救下自己的爱人，而自己险遭绞刑的故事。这部通俗剧在萨里剧场（SurreyTheatre）上演了300场，这一纪录史无前例，后来又在科芬园（CoventGarden）以及德鲁里街剧院（DruryLane）不断加演。最受欢迎的演员库克（T.P.Cooke）也出身海军，参加过圣文森特角海战。在舞台上，他将英国水手的勇敢、积极和浪漫演绎得淋漓尽致。在1827年的《引航员》（ThePilot）中，他出色地扮演了高个儿汤姆·科芬（LongTomCoffin），虽然这一形象在蒸汽机时代看似过时，却仍不乏“神秘与深度，热情与悲痛”12。
1830年到1837年间，执政的英国国王威廉四世（WilliamⅣ）素有“水手国王”的外号，在18世纪80年代，他曾是纳尔逊舰队中的一名上校。他成为自詹姆斯二世以来久违了的热爱海洋的英国君主，重新掀起了皇家对航海事业的兴趣。维多利亚女王继承了威廉四世的热情，她乘坐皇家游艇“维多利亚”号和“艾尔伯特”号巡游全国，往返于她位于怀特岛的奥斯本宫殿。她为英国海军建造了诸多战舰，开创了女性主持建造船舰的先河，她甚至将自己的几个儿子送到海军中接受锻炼。
从道德层面上说，1840年到1860年间的鸦片战争应该算是皇家海军行动中最为人诟病的——年轻的威廉·格莱斯顿（WilliamGladstone）曾在议会责备这场战争的非正义性质，“在人类历史中，我从未见过如此不正义，并故意要使国家蒙受永久耻辱的战争”。长久以来，中国向西方提供丝绸、瓷器、茶叶这类西方人趋之若鹜的宝贝，但是除了白银和非法的鸦片，西方人找不到其他能够打开中国市场的商品。1840年，林则徐在广东销烟，试图以此永绝鸦片贸易，但是英国人报之以侵略暴行。英国仰仗自己的铁甲汽船，一路进犯到长江，沿岸港口无一在炮火硝烟中幸免。1841年1月7日，英军侵犯珠江时，遭到了戍城官兵的抵抗，关键之战在此打响。要塞之上，中国官兵设备落后，枪支火力微弱，枪炮被固定在不能升降的支架上。江面上只有区区几艘平底帆船待命。威廉·霍尔上校（CaptainWilliamHall）指挥桨轮铁甲的护卫舰“复仇女神”号（Nemesis）慢慢逼近，枪弹飞射，击中中国船只。中国船只中有一艘中弹爆炸，威力之大让人想起43年前尼罗河的“远东”号。当江面上的中国船只剩下不到6艘的时候，“复仇女神”号转而攻击沙滩处的其他帆船，中国船只尽数被毁或被俘。随后，“复仇女神”号又逆流而上，攻击了上游一处小镇才扬长而去。这次战争是一场新旧帝国之间的较量，中国在炮火的攻击下深刻认识到大英帝国的海上实力。
经过两年的战争，英国占领了香港，获得了在4个港口通商贸易的特权。前英国海军上将查理·义律（CharlesElliot）成为英国驻华的贸易总督，他不断向英国人大力鼓吹香港的重要性，但是英国人在香港最初10年的生活是让人失望的。据1844年的一份报告称：“这个岛上的中国人总计1.9万人，其中妇女、小孩总计不到1000。这其中还包括了31座妓院、8座赌场、20座鸦片馆中的97名女奴和女仆。”13虽然如此，贸易很快为这个小岛注入了活力，香港成了英国贸易的大仓库，随之发展起来的还有英国的海军基地。1856年至1860年间，英国通过第二次鸦片战争又获得了10个港口的通商特权，代价是中国民众对大英帝国的长期敌视。
战争的成功需要具备良好的制图和情报收集的能力，需要对这个世界了如指掌。鸦片战争的幕后策划者是海军部第二秘书约翰·巴洛爵士（SirJohnBarrow），正是他推动了北极和非洲的科学考察，他同时还是皇家地理学会（RoyalGeographicSociety）的创始人之一。在以往，荷兰和法国的制图能力远远超过英国。虽然库克在远航前的准备和远航中都表现出了惊人的制图能力，但是海军水道测绘部（AdmiraltyHydrographicDepartment）直到1795年才得以建立，而且其工作只是收集已有的绘图，然后分发给各艘船只而已。当弗朗西斯·蒲福（FrancisBeaufort）1829年掌管水道测绘部的时候，他已经是一名年届55岁、经验丰富的海军上校了。在其在任的25年间，他授权绘制了1500张新地图，极大地提高了地图绘制的准确度，为整个世界海军地图的绘制建立了标准。其中有不少图制在一个半世纪以后仍在使用。
和平年代中，海军资助了很多科学远航探险活动，其中就有1831年和1836年出航的单桅帆“小猎犬”号（Beagle），大名鼎鼎的查尔斯·达尔文（CharlesDarwin）当时也随船考察。正是蒲福本人推荐了达尔文参与这两次出海任务，虽然当时达尔文还不完全是“一个生物学家，只是在收集样本、观察以及记录自然上非常认真”14。达尔文并非水手，也从未参与过船只的运行操作，他只是充分利用了这次航海带来的机会，研究了不同环境下的生物。加拉帕戈斯群岛上特殊的生物形式激发了达尔文的灵感，由此建立的生物进化论可能是整个19世纪最为激进、最具争议性的理论了。
达尔文本来是作为“小猎犬”号船长罗伯特·菲茨罗伊（RobertFitzroy）的随从上船的，船上还有传教士，远航本身也带有一些宗教的目的。菲茨罗伊原本也想献身科学事业，在这次远航之后，他受命成为新西兰的总督，政绩却并不喜人。1853年，他又奉命为贸易部收集气候数据。他所收集到的数据远远超过他提交给贸易部的简报，在这些数据的基础上，菲茨罗伊制作了天气图，直到今天，这些天气图都是天气预报的基础。他设计了用于预报天气的晴雨表，并在港口建造灯塔来提醒渔民。在天气预报领域，他的思想已经远远超过当时可以利用的技术，再加上他的性格阴晴不定，1865年，他终于受不了人们对他本人以及天气预报的指责，以自杀告别人世。
相较于“小猎犬”号的航行，前往加拿大北部寻找“西北通道”的远航虽然没那么成功，却也让人关注。在18世纪，库克和乔治·温哥华（GeorgeVancouver）也做过相似的尝试，均未得到什么有价值的发现，1845年2月，约翰·富兰克林爵士（SirJohnFranklin）扬帆起航。富兰克林是一位参加过特拉法尔加海战的老兵，在远航北极的探险活动中已经声名远扬，传说他还做出过“吃自己的靴子”这样离奇的事。他的远征队从詹姆斯·克拉克·罗斯（JamesClarkRoss）以及其他人那儿吸取了经验教训，也得到了部分路线图，这一次，富兰克林使用的是动力强劲的汽船，船上装载了充足的罐装食品，甚至还配备了一个不错的图书馆。虽然准备充分，他们却消失在汪洋大海之上。之后，英国组织了不下30次的远航，就是为了寻找他们的踪影，其中大多是由海军部资助的，富兰克林的妻子及其支持者也资助了几次远航。民众难以接受129人就这么凭空消失的事实，也不愿意相信有关因纽特人的报道中所称的“找到遗体”以及“证明食人族的存在”这样的怪谈。
在近40年的和平之后，圣城耶路撒冷的归属问题又成为战争的导火索，这一次，交战一方是俄国，另一方是英、法、土耳其三国。后者已经做出了进攻俄国的决定，海军参战已是必然。英国的强制征兵制度从来没有被废止过，但是自从1815年最后一次强制征兵之后，世界已经发生了巨大的变化，《航海条例》已经不再适用新的时代，而你要是以为英国船上的船员都是英国人，也是大错特错，公民自由的观念现如今已经深入人心。如果是英国的国家安全受到了直接威胁，那么强制征兵尚有可能执行，但是这一场战争远在他乡进行，还要与世界上海军力量第二强的法国联手。皇家海军船坞的装配工已经组织了一小队预备军，港口戍卫队则由退伍的海军军人充任。
虽然这个国家对战争热情不减，但是要征召足够多支援波罗的海和黑海两地的远征军，依然困难重重。被逼无奈的海军在征兵中饥不择食，“甚至（招募）屠夫家的孩子、挖土工、马车夫等——这些人完全达不到护卫的标准”。在外执行任务的战船在国外各港口间来回游弋；英国也在瑞典和挪威征召海员，但是两国的敌对由来已久，“不可能被安置在同一艘船上”。有一艘应该搭载850人的船甚至在只有8名健全水手的情况下就起航了。正如一位船主所言：“老天爷，你是有多厚爱大英舰队，才让全世界再次整装起来与我们为敌？”15
蒸汽机
1712年，托马斯·纽科门（ThomasNewcomen）发明了世界上第一台蒸汽机——大气式蒸汽机：蒸汽引入汽缸，与汽缸中的冷水相遇后，蒸汽凝结造成真空，并将活塞推下。1769年，瓦特发明了分离式冷凝器。该蒸汽机可将冷凝后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，避免了汽缸在一冷一热过程中消耗热量，热效率也因此提高了两倍。伴随着新式装置的发明，汽缸内活塞的上下运动转变为轮轴的旋转运动并推动船桨，这也使得蒸汽机运用在轮船上成为可能。早期的蒸汽轮船的成功案例包括罗伯特·富尔顿（RobertFulton）发明的“克莱蒙特”号（Clermont），在哈德逊河上试航成功；亨利·贝尔（HenryBell）的“彗星”号（Comet），于1812年在克莱德河上试航成功。
在接下来的半个世纪里，蒸汽机都被用作航海的辅助器。对于设计者来说，最主要的难题在于如何将蒸汽机置于轮船有限的空间内，轮船上有尖塔、横梁和侧栏。使用高压蒸汽将更为高效，这已成为不争的事实，但大多数蒸汽在仅有的汽缸内被浪费掉。解决办法是在第二个汽缸内以低压循环利用蒸汽，于是在1872年，第一台用于战船的复合式蒸汽机问世。紧接着，三胀式蒸汽机也相继问世，第三个气缸的使用大大增加了效能，也使得远洋航行更为可行。
新升级的蒸汽机使用了压强更大的蒸汽，因此，轮轴的旋转比活塞的往复运动产生更多的效能。汽轮机占用更少的轮船空间，推动行船速度加快，并且占用较少的活动部件，所需的维护也更为简单。
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三胀式蒸汽机。（康威）
汽轮机由一系列转动部件组成，这些部件在一个长长的管子内，管子装有无数个桨叶。蒸汽由一端进入，推动汽轮机桨叶转动。通常，汽轮机产生的速度对于海上实际航行来说过快，因此就需要一组齿轮装置来减速。大多数航船为了倒行都备有独立的小发动机。
善变的查尔斯·纳皮尔（CharlesNapier）率海军坐镇波罗的海，但是英国海军的重心还是在克里米亚半岛，三国决定通过摧毁俄国在塞瓦斯托波尔的海军基地来削弱俄国。俄国的海军并不强大，英法联军的舰队毫不费力就将军队护送至土耳其，由此进入克里米亚。在上将埃德蒙·莱恩斯（EdmundLyons）的首肯下，军队登陆半岛。1854年9月14日凌晨两点，法军旗舰打响了第一炮，英国盟军随之呼应。357艘帆船运载的2.6万名英国士兵顺利登岸。等到所有部队登陆完成，又耗时3日。部队向南行进，血战后渡过阿尔马河（RiverAlma）。部队决定不从北方进攻塞瓦斯托波尔，而是绕过城市，从南边建立攻击据点；城市北部一直保持开放的状态，所以严格说来，联军并没有真正占领该城。巴拉克拉瓦（Balaclava）一处小港成了联军的物资供给地。1854年10月，俄国反攻，联军为了保卫这一供给地，与俄军大战。战斗中，英国士兵确实如电影《红色警戒线》中那般英勇，其军官也如《英烈传》中描述的那样迂腐蠢笨。
10月17日，两军厮杀，争夺塞瓦斯托波尔港的入口。那一日天气极佳，风平浪静。还没装上引擎的帆船被蒸汽护卫舰运送就位，联军火炮超过数千座，而岸上的俄军火炮总计只有73座。但是俄军的炮弹易燃易爆，而联军的船体也多为木质。在被迫撤退前，英军5艘战船被焚，1艘搁浅。英法联军伤亡共计310人，损失惨重却只端掉了俄军6座火炮，伤了对方50人，这足以证明以船攻要塞、堡垒是多么的不切实际而且危险。这场战争注定了不能速战速决，此后，联军长期占领了塞瓦斯托波尔。
水手经常上岸，作为海军军团的一个组成部分与陆军协同作战。为了支援陆军占领塞瓦斯托波尔，海军派遣了水手和海军陆战队共3700人登陆，同时提供了68磅火炮6座，32磅火炮50座，投弹器680座。水手们很快发现岸上的生活并不是他们所设想的放风度假。“不管什么天气，都置身泥地，连睡觉都是在水塘里……就我自己来说，我已经全然放弃晾干的希望了。”16
塞瓦斯托波尔最终在1855年9月陷落，这一场从一开始就无谓的战争于1856年结束。从很多方面来说，克里米亚战争具有划时代的意义。这个更为平民化的时代，诞生了第一枚不论级别、只为嘉奖勇气的维多利亚十字勋章。卢卡斯中尉是第一位登报公开受此殊荣的英国军官，而拉比中校（CommanderH.J.Raby）于1857年6月由女王亲自授予勋章，成为由君主授勋的第一人。据记录，受勋者在女王跟前一字排开，普通水手紧挨着军官。在这场战争中还诞生了真正的职业护士，为近代军事医疗打下了基础。弗洛伦斯·南丁格尔（FlorenceNightingale）正是在满是海陆两军伤患的医院建立了自己的不朽声名，陆军军官亚瑟·海（ArthurHay）勋爵也曾建言提高医疗服务：
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就如今的数据来看，斯库塔里（Scutari）医院不同级别的伤患共有4600人，这些人都是零散地乘船而来，不论天气如何，他们的担架上都没有遮挡……要建造6艘专事运送病员的船只应该不成问题；还需要一些带遮挡的担架，以及数名土耳其人……可以雇用他们抬运担架。17
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这场战争中，人们首次使用地雷，以及原始的“人体鱼雷”。就连第一张战事照片都与这场战争相关。一张拥挤的巴拉克拉瓦港口的照片直观地向人们展示了，即便有汽船的协助，一场近代的战争依然要面对供给困难的问题。海军部首次授予战事艺术家军官头衔——威廉·“克里米亚”·辛普森（William“Crimean”Simpson），意味着在克里米亚的战场上出现了现代意义的战地记者。在威廉·霍华德·罗塞尔（WilliamHowardRussell）写给《泰晤士报》的报道中，海军撤退相对轻松，一来海军较陆军更为专业；二来确实陆军深陷战场，难以撤离。虽然如此，海军仍然亟须改革。事实已经证明征兵充盈舰队并非易事。这场战争画下了帆船时代的句点，也开启了海军的汽船时代。