受到那位斐迪南大公的刺激，劉芾回到臺灣的第一件事，就是跑到海軍造船廠，仔細詢問了羅莎莉亞號的建造情況，在得到工程師們肯定的回答後，劉芾立刻召集了當初參與設計羅莎莉亞號的所有工程師，並喊來了臺灣空軍司令馬丹，讓他們合作，設計一款類似於羅莎莉亞號的大型船隻，不過這次可不是民用船隻了，而是一艘軍艦，不過這艘軍艦除了船體下部以外，都有別於這個時代的其它任何軍艦。
這艘奇特的軍艦按照劉芾的草圖，大概是這個樣子，40000萬噸左右的排水量，甲板採用全通甲板，就是從船頭到船尾的甲板都是連成一片的，中間沒有任何建築物阻擋，而全艦唯一的建築物就是位於軍艦右舷的指揮塔。
而這樣做的目的，劉芾也告訴了這幾位海軍工程師和空軍司令，這是一艘可以起降飛機的船，叫做飛機母艦。而這條全通的甲板，就是爲了讓飛機可以順利起降。
聽完劉芾的描述，看完劉芾畫的草圖，幾位工程師都用狐疑的眼神看着劉芾，他們雖然也知道那種停在洲級重巡上的小飛機可以從水上起飛，當做重巡的眼睛非常好用，但是他們還是想不出，專門爲這些小飛機建造如此之大的一艘母艦是出於什麼目的，難道這位總統嫌重巡的眼睛還不夠多？或者是打算多造幾艘重巡，用這條母艦給它們一起當眼睛？
工程師們正在胡思亂想，但是空軍司令馬丹卻很快就明白了劉芾的用意，在之前的多次飛機試驗中，劉芾都對飛機研究所的研究員提出了加大飛機的載重量的要求，而當時的飛機主要的用途還是爲海軍和陸軍擔任偵查的任務，所以研究所對飛機速度的研究要比對飛機載重的研究要重視的多，而劉芾非常堅決的下了命令，要求對飛機機體的結構和飛機的載重量要做重點研究。
當時，馬丹也私下裡問過劉芾，爲什麼要這麼看重飛機的機體結構和載重量，劉芾笑着告訴他，在不久的將來，臺灣空軍將不再是陸軍和海軍的輔助兵種，而是將作爲一個主力兵種，擔任起進攻敵人的重擔，而這個重擔需要飛機更加的結實、載重量更大，以便攜帶更多更大的炸彈。
在這之後的飛機研究中，飛機研究所開始重點攻關臺灣現有比較成熟的機型中，兩種飛機的載重量和機體結構，並在之後的多次訓練中，安排了飛機投彈項目，從剛開始的小型迫擊炮彈，到後來的專用航空炸彈，經過多次更改之後，效果越來越好，已經接近了劉芾的要求。不過，對於劉芾的另一個要求，就是攜帶魚雷進行海上攻擊，這些研究員們想破了腦袋，也沒能做出一次合格的攻擊試驗。其中主要原因有2點。
第一，兩種小型飛機的載重量太小，掛載一條重達800公斤的450MM魚雷就基本飛不起來了，而用大型雙翼機，倒是可以掛載，但是由於大型雙翼機速度太慢，體型也太大了，這種飛機直接被劉芾給否定了。
第二，換裝大功率發動機以後，兩種小型飛機勉強可以掛載450MM魚雷飛行並投彈，但是飛行狀況就非常不穩定，在接近海面投彈中，出現了好幾次墜海的情況，不僅損失了飛機，還死傷了好幾名飛行員。
看到這種情況，劉芾叫停了繼續使用這兩種飛機進行試驗，而是要求飛機研究所研製一款新型的飛機，雙翼單翼都可以，速度不能太慢，而負載最少也要能夠搭載一條450MM魚雷並可以進行機動飛行。
另一方面，劉芾又來到了海軍研究所，看看能不能在動力和魚雷方面也想想辦法。動力方面，現在的小型汽油發動機已經是研究所能提供的重量最輕、動力最大的航空發動機了，雖然有幾款材料更新，動力更強的發動機在試製，不過離定型量產還有些時間。而魚雷方面倒是可以利用減小魚雷口徑來減低魚雷的重量，不過威力就不敢保證了。
最後，劉芾在衡量了利弊以後，決定，不減小魚雷的口徑，就使用450MM魚雷，不過可以適當的改進一下海軍使用的魚雷，由於航空魚雷都是由飛機在軍艦很近的地方，比如幾百米之內扔下來的，所以並不需要航行幾千米的燃料，並且由於飛機的速度很快，達到了80節左右，所以依靠飛機的慣性，魚雷的發動機也不用太強大，所以減少其發動機和燃料的重量，這樣就能減小魚雷的尺寸和重量，但不影響魚雷的威力。
最後，經過多方的論證和試驗，定型出2款飛機，和兩款魚雷，以供臺灣空軍和海軍使用。
第一款是一種單座單發雙翼機型，機長10米，翼展15米，高3.4米，空重1400公斤，最大起飛重量2600公斤，由一臺12缸活塞發動機，提供380馬力，最高時速155公里，續航時間4小時30分，實用升限3700米，機頭裝備一挺12MM重機槍，備彈500發，機腹攜帶一枚重620公斤的“海Ⅰ”型450毫米航空魚雷或掛載2枚250公斤的航空炸彈。
第二款是一種單座單發單翼機型，機長7米，翼展11米，高3米，空重1207公斤，最大起飛重量2300公斤，由一臺14缸星型風冷發動機提供510馬力，最高時速185公里，續航時間3小時30分，實用升限3400米，機頭裝備一挺19毫米機炮，備彈300發，機腹攜帶一枚“海Ⅰ”型魚雷，或掛載2枚250公斤航空炸彈。
而兩款魚雷則分別是450MM的“海Ⅰ”型航空魚雷和450MM的“海Ⅱ”型航空魚雷，而他們的分別就是“海Ⅰ”使用熱動力推進，而“海Ⅱ”型使用了新型鉛酸電池和電動機驅動。
“海Ⅰ”型長度3000MM，重620公斤，戰鬥部裝藥200公斤，40節航速下可以行使1000米，35節航速下可以行使2000米；
“海Ⅱ”型長度2700MM，重500公斤，戰鬥部裝藥135公斤，33節航速下可以行使1500米；
這兩種飛機經過多次海上投彈試驗，在各種天氣情況下都可以比較平穩的進行操控，算是兩種成功的海軍飛機，並被分別命名爲“鰹鳥”和“軍艦鳥”型。不過劉芾並沒有立即安排量產，而是把一艘1萬噸的舊貨船的上層建築物都拆掉，安裝上一層建議甲板，錨定在基隆軍港外的一片封鎖水域裡，讓那些試飛員和研究員們，開始對從這艘貨船上起降飛機的課題進行深度探索和訓練。