Вернувшись домой, корабль прошёл капитальный ремонт на верфи в Сасебо, во время которого в феврале 1901 г. его огнетрубные котлы заменили на водотрубные Бельвиля (в 1903 г. [36]). Прежние огнетрубные котлы по конструкции и исполнению оказались не лучшими, а за время эксплуатации доставили экипажам всех трёх крейсеров серии немало хлопот...
При Ялу корабли типа "Мацусима" оказались среди японской эскадры самыми большими по водоизмещению, но из-за сравнительно низкой скорости не смогли поддержать маневром летучий отряд. Крейсера Тзубоя, построенные в Англии и Японии, также оснащённые огнетрубиыми котлами, ходили быстрее.
К началу века корабли типа "Мацусима" прослужили менее 10 лет и уступали всего треть в водоизмещении многим новейшим бронепалубным крейсерам 1 ранга, превосходя в этом аналоги 2 ранга. На фоне новой готовящейся войны японцы не захотели мириться с их тихоходиостыо и отказами котельных установок, решившись на трудоёмкую и дорогостоящую смену котлов. При этом они рассчитывали повысить надёжность и увеличить давление вырабатывавшегося пара (при росте мощности машин), снизить вес котолов. Выигрыш в весе оказывался во многом условным, так как водотрубные котлы в среднем требовали и больше топлива. Зато они быстрее выходили на режим номинальной мощности. Подобную замену котлов (на систему Бабкок-Вилькокса. Babcock & Wilcox) провели, например, американцы на броненосце "Индиана" в 1904 г. Для японцев же подобные работы способствовали совершенствованию собственной судоремонтной базы.
На "Мацусиме" восемь новых котлов системы Бельвиля с экоиомизаторами (экономайзерами) заняли место прежних шести, разместившись группами по четыре в носовом и кормовом котельных отделениях. Пар, вырабатывавшийся ими, теперь имел давление 17 кг/см² (против прежних 12). Экономизаторы внедрялись для сбережения тепла за счёт утилизации газов, покидавших топку. Они покрывались сажей, дня их чистки лриходилось останавливать котлы, но по мере освоения прижились на флотах.
Площадь полной нагревательной поверхности котлов Бельвиля на "Мацусиме" теперь составила 1241,2 м²(протнв прежних 1418), из которых 409.2 м² приходилось на долю экономизаторов. Площадь их колосниковых решёток при этом увеличилась незначительно — с 36,18 до 39,82 м² (оказавшись несколько меньшей, чем у головного корабля).
Общий вес котлов, как и полный запаса воды в них, уменьшился соответственно с 214,65 до 149,6 п с 91,53 до 11. 81 т. Экономия составила 144,77 т. При сохранении неизменным веса машин с водой в системе, полный вес машин и котлов с водой "Мацусимы" после модернизации оказался равным 439,11 (как и у "Ицукусимы"). [35]
После замены котлов корабль вошёл в состав 4 учебного отряда для навигационной и артиллерийской подготовки курсантов. Его место у ремонтного причала занял "Ицукусима". 320-мм пушка крейсера позволяла готовить командиров орудий и для броненосцев. Конечно, управление ею к тому времени оказалось чрезмерно трудоёмким, отнимающим много времени. У курсантов даже появилась поговорка: "Пока сделаешь один выстрел, и день пройдёт". Механизм компенсации отдачи, дававший сбои почти при каждом выстреле, также не удалось усовершенствовать. [35]
В справочниках времён русско-японской войны приводились данные о замене на крейсерах типа "Мацусима" 12,6-дм орудий Капе на более эффективные 8-дюймовые 45-калиберные. [5, 1904, 1906 гг.] Такие стояли на броненосных крейсерах "Ниссин" и "Касуга" Со временем ошибочная информация уже как бесспорный факт перекочевала в поздние издания. На основании тех же справочников за 1909 г. и имеющихся послевоенных фотографий можно отметить, что главный калибр на этих кораблях остался неизменным.
Вероятно, при капитальных ремонтах крейсеров типа "Мацусима" возникла идея установить в их барбетах по одному новому скорострельному орудию взамен прежних, устаревших и ненадёжных в эксплуатации. Разместить два 203-мм орудия на том же месте не позволяла конструкция центральной бронированной трубы подачи боеприпасов, имевшей диаметр, втрое меньший чем барбет. Она жёстко связывалась с набором корпуса вплоть до трюма и переделке не подлежала. Для хранения других зарядов и снарядов виделось нетрудным переоборудовать погреба, как и систему их подачи внутри трубы (по для одного ствола).
Новое скорострельное 8-дм 44,6-калиберное (45) орудие Армстронга обладало бесспорными преимуществами перед 12,6-дм пушкой Кане: унификация с принимающимися на вооружение образцами, скорострельность около 2 выстрелов в минуту и собственный вес всего 20 т. Его 113,4-кг снаряд выбрасывался 24,95-кг зарядом с начальной скоростью 762 м/с, развивал у дульного среза энергию в 32371,6 кДж и пробивал 663 мм кованого железа. 203-мм орудие в барбете можно было сбалансировать. Более тяжёлые 254- или 305-мм орудия для замены не предполагались.
Но оставались получавшиеся в результате экономии 45 т веса в носовых оконечностях для "Ицукусимы" с "Хасидате" и в кормовой—для "Мацусимы", Скомпенсировать её за счёт новых более лёгких водотрубных котлов, размещавшихся намного ближе к миделю, чем барбетпые орудия, и за счёт балласта в трюме не получалось.
На "Ицукуснме" и "Хасидате" центр тяжести котлов располагался относительно миделя ближе к носу, как и центр тяжести барбетпой установки. И новые котлы и новые главные орудия уже не смогли бы уравновесить машин, среднюю артиллерию и её боеза- . пас, массы которых оставались без изменений. Принимать балласт пришлось бы в основном за счёт помещений носовых артиллерийских и минных погребов, и так не очень просторных в узких крейсерских корпусах обоих кораблей.
На "Мацусиме" центры тяжести котлов и барбетпой пушки располагались по разные стороны от миделя. Но и для этого крейсера экономия 144,77 т веса котлов меньше влияла на дифферент, чем ожидаемое 45-т снижение массы главного орудия. Разместить компенсирующий балласт в кормовых погребах, рядом с которыми проходили валолипии, оказывалось на "Мацусиме" ещё труднее, чем ил его собратьях. Конечно, в преддверии новой войны хотелось перевооружением повысить огневую мощь трёх крейсеров, по проект оказался неосуществлённым (возможно, из-за недостатка времени).
После того, как на "Ицукуснме" и "Хасидате" сменили котельные установки, "Мацусима" в составе 4-го отряда совершил полугодичное плавание. В 1902 г. крейсер прошёл капитальный ремонт. Перед новой войной его главная и средняя артиллерия осталась прежней, а малокалиберная состояла из двух 75- и пятнадцати 47-мм орудий. Вероятно, тогда 120-мм орудия "Мацусимы" перераспределили между палубами: в батарейной оставили средние и концевые (по три на борт), а стоявшие между ними смонтировали уровнем выше, на местах 47-мм — в бортовых спонсонах под палубой полубака, в районе дымовой трубы и миделя. Освободившиеся пушечные порты заделали, а оставшимся сохранили прежнюю квадратную форму.
В середине июля 1901 г. у западного берега о. Кюсю японский флот провёл морские учения, в которых принимали участие корабли порта Сасебо и Такесикской морской станции у о. Цусима. В апреле 1903 г. большие манёвры повторились. Корабли 4-го учебного отряда также в базе не застаивались. Плавания и отработка задач боевой подготовки продолжались до начала боевых действий.
