Thiết kế Brandenburg (lớp thiết giáp hạm)

Bối cảnh

Lớp Brandenburg là những chiếc thiết giáp hạm đi biển đầu tiên của Hải quân Đế quốc Đức. Chúng tiếp nối sau một số chiếc hải phòng hạm (tàu phòng thủ bờ biển), bao gồm các lớp SiegfriedOdin vốn chỉ dự định cho vai trò phòng thủ tại chỗ ở bờ biển Đức.[2] Công việc thiết kế các con tàu được bắt đầu vào cuối năm 1888 dưới sự lãnh đạo của Phó đô đốc Alexander Graf von Monts, người cũng đồng thời vận động Quốc hội Đức chấp thuận ngân sách đóng các con tàu mới. Đô đốc von Monts là sĩ quan hải quân đầu tiên được bổ nhiệm bởi Hoàng đế Wilhelm II vừa mới đăng quang.[3]

Những chiếc thiết giáp hạm lớp Brandenburg trở thành nền tảng của lực lượng mà sau này trở thành Hạm đội Biển khơi Đức. Tiêu biểu cho sự thay đổi về tầm nhìn chiến lược của Hải quân Đức, phương thức đóng tàu truyền thống vốn phụ thuộc nặng vào kiểu tàu của nước ngoài bị hủy bỏ. Một số thử nghiệm được đưa vào trong quá trình thiết kế, đặc biệt là về kiểu vỏ giáp trang bị cho các con tàu. Brandenburg và Wörth được trang bị vỏ giáp tổng hợp gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau, trong khi hai chiếc sau có vỏ giáp bằng hợp kim thép-nickel kiểu Harvey.[4]

Các đặc tính chung

Những chiếc trong lớp Brandenburg có chiều dài ở mực nước là 113,9 m (374 ft) và chiều dài chung là 115,7 m (380 ft), mạn thuyền rộng 19,5 m (64 ft) nhưng tăng thêm lên đến 19,74 m (64,8 ft) sau khi lắp đặt lưới chống ngư lôi, và chúng có độ sâu của mớn nước ở phía trước 7,6 m (25 ft) và 7,9 m (26 ft) ở phía sau. Lớp Brandenburg có trọng lượng choán nước thiết kế là 10.013 t (9.855 tấn Anh; 11.037 tấn thiếu), và tải trọng tối đa trong chiến đấu lên đến 10.670 t (10.500 tấn Anh; 11.760 tấn thiếu).[5]

Như là tiêu chuẩn của các con tàu Đức vào thời đó, lườn tàu của những chiếc trong lớp Brandenburg được chế tạo từ những khung thép ngang và dọc, trên đó các tấm thép lườn tàu được kết nối bằng đinh tán. Các con tàu có 13 ngăn kín nước và một đáy kép chiếm 48% chiều dài con tàu. Hải quân Đức đánh giá chúng như những con tàu đi biển tốt, chuyển động dễ dàng, phản ứng tốt với chỉ thị từ cầu tàu và có đường kính lượn vòng trung bình. Chúng chỉ bị giảm 30% tốc độ khi bẻ lái và có chiều cao khuynh tâm 1,05 m (3,4 ft). Tuy nhiên, các con tàu bị ướt khi di chuyển tốc độ cao và phải chịu bập bềnh nặng.[5] Thành phần thủy thủ đoàn của các con tàu bao gồm 38 sĩ quan và 530 thủy thủ, và khi hoạt động như là soái hạm của hải đội, chúng được bổ sung thêm 9 sĩ quan và 54 thủy thủ.[6]

Hệ thống động lực

Các con tàu được trang bị hai bộ động cơ hơi nước ba buồng bành trướng 3 xy-lanh đặt trong các ngăn động cơ riêng biệt, mỗi bộ dẫn động một chân vịt đường kính 5 m (16 ft); và có một bánh lái. Hơi nước được cung cấp bởi 12 nồi hơi hình trụ đặt ngang, cũng được chia ra hai phòng nồi hơi riêng biệt; mỗi nồi hơi có đến ba lò đốt và cung cấp hơi nước cho đến áp suất 12 atm (180 psi). Hệ thống động lực này được thiết kế để cung cấp công suất 10.000 mã lực (7,5 MW)[Chuyển đổi: Tùy chọn không hợp lệ], nhưng trong thực tế chúng đạt được từ 9.686 hp (7,223 MW) đối với Kurfürst Friedrich Wilhelm cho đến 10.228 hp (7,627 MW) đối với Wörth. Các con tàu được dự định đạt tốc độ 16,5 hải lý trên giờ (30,6 km/h; 19,0 mph)[Chuyển đổi: Tùy chọn không hợp lệ]; Brandenburg là chiếc chậm nhất khi chỉ đạt 16,3 kn (30,2 km/h; 18,8 mph), trong khi cả Kurfürst Friedrich Wilhelm và Wörth đều đạt được 16,9 kn (31,3 km/h; 19,4 mph) khi chạy thử máy. Các con tàu được thiết kế để chở theo 650 t (640 tấn Anh; 720 tấn thiếu) than để đốt các nồi hơi; tuy nhiên các khoảng trống trong lườn tàu có thể sử dụng để chất than, và do đó có thể chở tổng cộng 1.050 t (1.030 tấn Anh; 1.160 tấn thiếu); cho phép các con tàu có tầm xa tốc đa 4.300 hải lý (8.000 km; 4.900 dặm)[Chuyển đổi: Tùy chọn không hợp lệ] với tốc độ đi đường trường 10 kn (19 km/h; 12 mph). Điện năng được cung cấp bởi ba máy phát nhưng khác nhau trên mỗi con tàu; công suất tổng cộng thay đổi từ 72,6 đến 96,5 kilowatt ở điện thế 67 volt.[5]

Vũ khí

Sơ đồ lớp Brandenburg như được mô tả trong Niên giám Hải quân Brassey 1902

Những chiếc trong lớp Brandenburg khá đặc biệt vào thời đó, vì chúng sở hữu một dàn pháo bắn qua mạn gồm sáu khẩu pháo hạng nặng trên ba tháp pháo nòng đôi, thay vì chỉ có bốn trên những thiết giáp hạm đương thời.[2] Các tháp pháo trước và sau mang kiểu pháo 28 cm (11 in) K L/40,[Ghi chú 1] trong khi tháp pháo giữa mang kiểu nòng ngắn hơn L/35.[5] Cần có nòng pháo ngắn hơn nhằm cho phép tháp pháo xoay qua lại hai bên mạn.[2] Pháo L/40 được đặt trên bệ kiểu Drh.L. C/92, cho phép hạ cho đến góc −5° và nâng tối đa cho đến góc 25°. Cả hai kiểu pháo đều bắn ra đạn xuyên thép (AP: armor-piercing) và đạn nổ mạnh (HE: high explosive) với tốc độ bắn khoảng hai phát mỗi phút. Loại đạn pháo này nặng 240 kg (530 lb), sử dụng liều thuốc phóng RPC 12 nặng 73 kg (161 lb). Lưu tốc đầu đạn đối với kiểu pháo L/40 là 820 m/s (2.700 ft/s); ở góc nâng tối đa nó có thể bắn đến mục tiêu ở khoảng cách 15.900 m (17.400 yd).[7] Vì nòng pháo của kiểu L/35 ngắn hơn, nó chỉ đạt đến 685 m/s (2.250 ft/s), và do đó chỉ có tầm xa tối đa khoảng 14.400 m (15.700 yd).[8] Ở khoảng cách 12.000 m (13.000 yd), đạn pháo AP có thể xuyên thủng vỏ giáp dày cho đến 160 mm (6,3 in).[7] Hầm đạn của các con tàu có thể mang theo 352 quả đạn pháo.[5] Cho dù là một ý tưởng mới lạ, tháp pháo giữa tàu khi bắn gây ra những hư hại do ánh chớp đầu nòng đối với cấu trúc thượng tầng chung quanh, khiến nó dần phải loại bỏ trong khi thiết kế các lớp tiếp theo.[2]

Dàn pháo hạng hai của những chiếc trong lớp Brandenburg thoạt tiên bao gồm bảy khẩu pháo 10,5 cm (4,1 in) SK L/35 bắn nhanh[5] bố trí trong các tháp pháo ụ chung quanh cấu trúc thượng tầng phía trước. Trong đợt hiện đại hóa từ năm 1902 đến năm 1904, các con tàu được bổ sung thêm một khẩu 10,5 cm.[2] Các khẩu pháo này được cung cấp tổng cộng 600 quả đạn pháo, và sau đợt nâng cấp, hầm đạn pháo 10,5 cm được mở rộng để chứa được tổng cộng 1.184 quả đạn.[5]

Các con tàu cũng mang theo tám khẩu pháo 8,8 cm (3,5 in) SK L/30 bắn nhanh[5] cũng được bố trí trong các tháp pháo ụ: bốn khẩu được xếp thành cặp trên các bệ nhô về phía mũi tàu, cùng bốn khẩu khác đặt chung quanh cấu trúc thượng tầng phía sau.[2] Các khẩu pháo này được cung cấp tổng cộng 2.000 quả đạn pháo, và giống như kiểu pháo 10,5 cm, sau đợt nâng cấp trữ lượng đặn cũng được tăng thêm lên đến 2.384 quả.[5] Kiểu vũ khí này bắn ra đạn pháo nặng 13,8 kg (30 lb) với lưu tốc đầu đạn 590 m/s (1.900 ft/s) và tốc độ bắn khoảng 15 phát mỗi phút. Chúng có khả năng đối đầu mục tiêu cách xa 10.500 m (11.500 yd), và được vận hành bằng tay.[9]

Các con tàu còn được trang bị sáu ống phóng ngư lôi 45 cm (18 in), tất cả đều đặt trên bệ xoay bên trên mực nước. Bốn ống được bố trí bên mạn tàu, một ống trước mũi và một ống phía đuôi. Chúng được cung cấp tổng cộng 16 quả ngư lôi.[5] Kiểu vũ khí này dài 5,1 m (200 in) và có đầu đạn chứa 87,5 kg (193 lb) thuốc nổ TNT; chúng có thể cài đặt để hoạt động ở hai mức tốc độ/tầm xa khác nhau: với tốc độ 26 kn (48 km/h; 30 mph) chúng có tầm hoạt động 800 m (870 yd), và với tốc độ 32 kn (59 km/h; 37 mph) tầm xa hoạt động bị giảm còn 500 m (550 yd).[10] Một trong các ống phóng được tháo dỡ trong đợt hiện đại hóa.[2]

Vỏ giáp

Weißenburg và Kurfürst Friedrich Wilhelm được trang bị vỏ bảo vệ bằng thép giáp Krupp, nhưng do những khó khăn trong việc cung cấp, Brandenburg và Wörth chỉ được trang bị loại giáp hỗn hợp. Giáp hỗn hợp được kết cấu bởi những lớp sắt rèn bọc thép kẹp với những tấm ván gỗ, được gia cố thêm bởi hai tấm sắt. Thép giáp nickel Krupp được dựa trên vỏ giáp Harvey theo nguyên tắc nhiệt luyện bổ sung carbon lên bề mặt thép co dãn. Kiểu vỏ giáp này tạo ra vỏ giáp cứng với độ dày mỏng hơn, cho phép con tàu được bảo vệ toàn diện hơn.[4] Một số bộ phận của Brandenburg được trang bị kiểu giáp Krupp mới, bao gồm bệ tháp pháo giữ tháp pháo chính phía trước và phía giữa tàu. Cả bốn con tàu giữ lại lớp lót bằng gỗ tếch phía sau đai giáp chính.[5]

Những chiếc trong lớp Brandenburg có sàn tàu bọc thép dày 60 mm (2,4 in); tháp chỉ huy phía trước dày 300 mm (12 in) ở các mặt hông và 30 mm (1,2 in) phía nóc. Bên trên mực nước, đai giáp dày đến 400 mm (16 in) ở phần giữa con tàu và vuốt mỏng xuống 300 mm (12 in) phía trước và phía sau; nếu tính cả lớp lót bằng gỗ tếch, độ dày tổng cộng của đai giáp ở khu vực mạnh nhất là 600 mm (24 in). Bên dưới mực nước, đai giáp hơi mỏng hơn; nơi dày nhất đạt 200 mm (7,9 in) và vuốt mỏng về phía mũi và phía đuôi còn 180 mm (7,1 in). Các tháp pháo của con tàu có nóc dày 50 mm (2,0 in) trong khi các mặt hông bao gồm ba lớp dày 40 mm (1,6 in), lên đến tổng cộng 120 mm (4,7 in). Các bệ tháp pháo dày 300 mm (12 in) và được tăng cường thêm 210 mm (8,3 in) gỗ.[5]