Bối cảnh

Hai chiếc đầu tiên trong lớp tàu chiến-tuần dương Courageous được thiết kế vào năm 1915 để đáp ứng những yêu cầu do Thứ trưởng Hải quân Anh, Đô đốc Lord John Fisher, đặt ra với ý tưởng của Kế hoạch Baltic trong đầu. Chúng phải đủ lớn để duy trì tốc độ cao lúc thời tiết xấu, có dàn hỏa lực mạnh và tốc độ đạt ít nhất 32 kn (59 km/h), cho phép vượt hơn tàu tuần dương hạng nhẹ đối phương. Vỏ giáp bảo vệ của chúng tương đối nhẹ so với một tàu tuần dương, với lớp giáp dày 3 inch (76 mm) giữa mực nước và sàn tàu trước, bầu chống ngư lôi giữa tàu và hệ thống động lực bố trí càng sâu bên trong càng tốt, được bảo vệ bởi ba vách ngăn chống ngư lôi. Đặc tính tầm nước nông có độ quan trọng tuyệt đối và các yếu tố khác phải phụ thuộc vào điều này. Vào ngày 23 tháng 2 năm 1915, Sir Eustace Tennyson-d'Eyncourt, Giám đốc Chế tạo Hải quân (DNC: Director of Naval Construction), hồi đáp bằng một phiên bản thu nhỏ của lớp tàu chiến-tuần dương Renown với ít hơn một tháp pháo và tiết giảm vỏ giáp bảo vệ. Bộ trưởng Tài chính Anh vào năm 1915 đã ngăn cấm việc chế tạo thêm mọi con tàu lớn hơn tàu tuần dương hạng nhẹ, nên Fisher gọi những con tàu này là tàu tuần dương hạng nhẹ lớn để tránh né sự ngăn trở. Nếu như không có sự giới hạn này, những con tàu sẽ được chế tạo như những phiên bản cải tiến của lớp Renown dẫn trước. Hai chiếc đã được đặt lườn vài tháng sau đó trong sự bí mật, nên nội bộ Hải quân Hoàng gia gọi chúng là "những tàu tuần dương hush-hush của Lord Fisher", và thiết kế kỳ quặc của chúng cũng bị gán tên lóng là lớp Outrageous.[1]

Con tàu nữa chị em Furious được thiết kế vài tháng sau đó nhằm đáp ứng yêu cầu trang bị hai khẩu pháo BL 18 in (460 mm) Mark I, kiểu pháo có cỡ nòng lớn nhất từng được trang bị cho tàu chiến của Hải quân Hoàng gia, trên những tháp pháo nòng đơn với khả năng hoán chuyển thành tháp pháo 15 inch (381 mm) nòng đôi nếu như kiểu pháo 18 inch không đáp ứng yêu cầu. Các chuyên gia hải pháo phê phán quyết định này vì thời gian kéo dài giữa các loạt đạn pháo khiến cho việc trinh sát hiệu chỉnh trở nên vô dụng, giảm tốc độ bắn và do đó làm giảm xác suất bắn trúng. Dàn pháo hạng hai được nâng cấp lên kiểu pháo BL 5,5 in (140 mm) Mark I thay vì cỡ pháo 4 inch (102 mm) được sử dụng trên hai chiếc trước để bù trừ cho điểm yếu của hai khẩu pháo chính trước các mục tiêu di chuyển nhanh như các tàu khu trục. Trọng lượng choán nước và độ rộng mạn thuyền tăng so với những chiếc nữa chị em với một tầm nước hơi nông hơn.[1]

Kế hoạch Baltic chỉ là một trong những lý lẽ bào chữa cho các con tàu. Đô đốc Fisher đã viết trong bức thư gửi cho DNC vào ngày 16 tháng 3 năm 1915: "Tôi đã nói với Ngài Bộ trưởng rằng càng quan tâm đến chất lượng về thiết kế của ông đối với chiếc Tàu chiến-Tuần dương lớn, tôi càng bị ấn tượng về sự xuất sắc và đơn giản vượt trội; cả ba yêu cầu thiết yếu về hỏa lực, tốc độ và mớn nước đã được cân bằng rất tốt!"[2] Trong thực tế chúng có thể xem là bản toát yếu niềm tin của Fisher về tầm quan trọng tuyệt đối của tốc độ trên mọi thứ khác. Sự gắn bó của Fisher với nguyên tắc này nổi bật trong một lá thư gửi cho Winston Churchill, Bộ trưởng Hải quân Anh vào lúc đó, về những chiếc thiết giáp hạm cho Tài khóa Hải quân 1912-1913. Fisher đã viết trong bức thư vào tháng 4 năm 1912 này: "Chúng phải hy sinh vỏ giáp … phải GIA TĂNG RẤT LỚN VỀ TỐC ĐỘ … tốc độ phải vượt trội hơn nhiều so với đối thủ tiềm năng!"[3]

Mong muốn của Fisher về một tầm nước nông không chỉ thuần túy dựa trên yêu cầu cho phép hoạt động gần bờ. Các tàu chiến lúc đó có xu hướng hoạt động gần với tải trọng đầy tải tối đa hơn dự đoán, và thường mất khoảng nổi, độ nổi dự trữ và độ an toàn đối với các cuộc tấn công dưới nước. Kinh nghiệm này đã khiến DNC bắt đầu bố trí lại các phần của lườn tàu để khắc phục vấn đề được phát hiện. Những chiếc trong lớp Courageous là những chiếc đầu tiên trong quá trình đánh giá lại này.[4]

Các đặc tính chung

Những chiếc trong lớp Courageous có chiều dài chung 786 foot 9 inch (239,8 m), mạn thuyền rộng 81 foot (24,7 m) và tầm nước sâu 25 foot 10 inch (7,9 m) khi đầy tải. Chúng có trọng lượng choán nước thông thường là 19.180 tấn Anh (19.490 t), và lên đến 22.560 tấn Anh (22.922 t) khi đầy tải. Chúng có chiều cao khuynh tâm 6 foot (1,8 m) khi đầy tải và lườn tàu có đáy kép toàn bộ.[5]

Con tàu nữa chị em Furious có chiều dài tương tự, nhưng mạn thuyền rộng 88 foot (26,8 m) và tầm nước sâu 24 foot 11 inch (7,6 m) khi đầy tải. Nó có trọng lượng choán nước tiêu chuẩn 19.513 tấn Anh (19.826 t), và lên đến 22.890 tấn Anh (23.257 t) khi đầy tải. Chiều cao khuynh tâm của nó là 5,33 foot (1,6 m) khi đầy tải.[5]

Động lực

Để tiết kiệm chỗ và trọng lượng, những chiếc trong lớp Courageous là những tàu chiến lớn đầu tiên của Hải quân Hoàng gia được trang bị turbine hơi nước hộp số và nồi hơi ống nước nhỏ, cho dù loại sau đòi hỏi một công việc bảo trì nặng nề hơn đáng kể. Hơn nữa, để rút ngắn thời gian thiết kế, chúng áp dụng ngay kiểu turbine hộp số vốn được trang bị cho tàu tuần dương hạng nhẹ Champion, tàu tuần dương đầu tiên của Hải quân Hoàng gia được trang bị turbine hộp số, đơn giản bằng cách tăng gấp đôi. Các turbine Parsons được bố trí trong hai phòng động cơ, và mỗi turbine dẫn động một trong số bốn trục chân vịt. Chân vịt của Furious có đường kính 11 foot 6 inch (3,5 m). Hơi nước cung cấp cho các turbine được sản sinh từ 18 nồi hơi Yarrow, được phân bố đồng đều trên ba phòng nồi hơi. Chúng được thiết kế để cung cấp công suất tổng cộng 90.000 mã lực càng (67.113 kW) ở áp lực làm việc 235 psi (1.620 kPa), nhưng đã đạt nhỉnh hơn đôi chút khi Glorious chạy thử máy, cho dù nó không đạt đến tốc độ thiết kế 32 kn (59 km/h).[6]

Chúng được thiết kế để mang theo 750 tấn Anh (762 t) dầu đốt lúc thông thường, nhưng có thể mang theo tối đa đến 3.160 tấn Anh (3.211 t). Với lượng nhiên liệu tối đa, chúng có thể di chuyển khoảng 6.000 hải lý (11.110 km; 6.900 dặm) ở tốc độ 20 kn (37 km/h).[7]

Vũ khí

Lớp Courageous được trang bị bốn khẩu pháo BL 15 inch (381 mm) Mark I trên hai tháp pháo nòng đôi kiểu Mark I* vận hành bằng thủy lực, một phía trước và một phía sau và được đặt tên 'A' và 'Y' tương ứng.[7] Những tháp pháo này nguyên được dự định dành cho một thiết giáp hạm thuộc lớp Revenge nhưng bị hủy bỏ không lâu sau khi chiến tranh bắt đầu.[8] Các khẩu pháo có thể hạ tối đa cho đến góc -3° và nâng đến góc 20°; việc nạp đạn có thể thực hiện ở mọi góc nâng cho đến 20°, nhưng việc nạp đạn ở góc cao có xu hướng làm chậm thời gian quay trở lại góc bắn. Các con tàu mang theo 120 quả đạn cho mỗi khẩu pháo. Kiểu vũ khí này bắn ra đạn pháo nặng 1.910 pound (866 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.575 ft/s (785 m/s); cho phép có tầm bắn tối đa 23.734 yd (21.702 m) với loại đạn pháo xuyên thép (AP).[9]

Những chiếc trong lớp Courageous được thiết kế để mang theo 18 khẩu pháo BL 4 inch (102 mm) Mark IX, được bố trí trên sáu tháp pháo ba nòng. Chúng phải được vận hành bằng tay và khá cồng kềnh, đòi hỏi một kíp pháo thủ 32 người để nạp đạn và xoay khẩu pháo. Tốc độ bắn của kiểu vũ khí này chỉ đạt 10 đến 12 phát mỗi phút; chúng có thể hạ tối đa cho đến góc -10° và nâng đến góc 30°. Chúng bắn ra loại đạn pháo nổ mạnh (HE) nặng 22 pound (10,0 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.625 ft/s (800 m/s); và ở góc nâng tối đa chúng có thể bắn mục tiêu ở khoảng cách 13.500 thước Anh (12.344 m).[10] Con tàu mang theo 120 quả đạn cho mỗi khẩu pháo.[7]

Mỗi con tàu còn mang theo một cặp pháo QF 3 inch 20 cwt[Note 1] phòng không trên các bệ nòng đơn Mark II góc cao. Chúng được bố trí ngang với cột ăn-ten chính trên những chiếc Courageous, và trước ống khói trên chiếc Furious.[7] Khẩu pháo có thể hạ đến góc 10° và nâng đến góc 90°, bắn ra đạn pháo nặng 12,5 pound (5,7 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.500 ft/s (760 m/s) và với tốc độ bắn 12-14 phát mỗi phút. Chúng có trần bắn hiệu quả 23.500 ft (7.200 m).[11] Cả ba con tàu cũng mang theo mười quả ngư lôi và được trang bị hai ống phóng ngầm 21 in (533 mm) nạp bên cạnh, được bố trí gần tháp pháo 'A'. Chúng được nạp đạn và xoay bằng thủy lực, nhưng được phóng ra bằng hơi nén.[12]

Kiểu pháo BL 18 inch (457 mm) Mark I mà Furious trang bị được cải tiến từ loại pháo 15 inch Mark I của các tàu nữa chị em. Chúng được đặt trên hai tháp pháo nòng đơn cải tiến từ tháp pháo nòng đôi 15 inch Mark I/N, và bệ tháp pháo được thiết kế để có thể chấp nhận được cả hai loại tháp pháo phòng ngừa trường hợp việc phát triển kiểu pháo 18 inch gặp trục trặc. Khẩu pháo có thể hạ đến góc -3° và nâng đến góc 30°; nó bắn ra đạn pháo AP 4crh nặng 3.320 pound (1.510 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.270 ft/s (690 m/s) đến một khoảng cách tối đa 28.900 thước Anh (26.400 m). Chúng chỉ có thể bắn ở tốc độ một phát mỗi phút, và con tàu mang theo 60 quả đạn pháo. Khối lượng xoay của tháp pháo là 826 tấn Anh (839 t), chỉ nhỉnh hơn so với 810 tấn Anh (823 t) của tháp pháo nguyên thủy.[13]

Dàn pháo hạng hai mà Furious trang bị bao gồm 11 khẩu BL 5,5 inch (140 mm) Mark I. Chúng có góc nâng tối đa 25° trên các bệ trục xoay, bắn ra đạn pháo nặng 82 pound (37 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.790 ft/s (850 m/s) và với tốc độ bắn 12 phát mỗi phút. Tầm bắn tối đa của chúng là 16.000 yd (15.000 m) ở góc nâng tối đa 25°.[14]

Kiểm soát hỏa lực

Dàn pháo chính trên những chiếc trong lớp Courageous có thể kiểm soát từ một trong hai bộ kiểm soát hỏa lực. Bộ kiểm soát hỏa lực chính được đặt trên nóc tháp chỉ huy trong một vòm bọc thép, còn bộ kia trong nóc quan sát trên cột ăn-ten chính.[15] Dữ liệu thu thập từ một máy đo tầm xa 15 foot (4,6 m) đặt trong vòm bọc thép được chuyển đến một bảng điều khiển hỏa lực Dreyer Mk IV* đặt trong trạm thông tin (TS) nơi chúng được biên dịch thành số liệu tầm xa và độ lệch để các khẩu pháo sử dụng.[16] Mỗi tháp pháo chính còn có một máy đo tầm xa 15 ft đặt trong một vòm bọc thép trên nóc tháp pháo. Dàn pháo hạng hai cũng được điều khiển.[17] Nóc quan sát được trang bị một máy đo tầm xa 9 foot (2,7 m), cũng như trên tháp chỉ huy ngư lôi trên cấu trúc thượng tầng phía sau. Pháo phòng không được kiểm soát bằng một máy đo tầm xa 2 mét (6 ft 7 in) đơn giản đặt trên cấu trúc thượng tầng phía sau.[18]

Vỏ giáp bảo vệ

Không giống các tàu chiến-tuần dương Anh khác, những chiếc trong lớp Courageous có phần lớn vỏ giáp được làm từ thép có độ co giãn cao (high-tensil steel), loại thép thường dùng vào cấu trúc các con tàu khác. Đai giáp ở mực nước bao gồm một lớp 2 in (51 mm) và phủ thêm một lớp bọc dày 1 in (25 mm); nó kéo dài giữa hai bệ tháp pháo trước và sau và mở rộng thêm 1 in (25 mm) phía trước đến vách ngăn trước dày 2 in (51 mm) vốn cách xa mũi tàu. Đai giáp cao 23 ft (7,0 m), trong đó 18 in (0,5 m) ở bên dưới mực nước theo thiết kế. Từ bệ tháp pháo trước, một vách ngăn dày 3 in (76 mm) mở rộng ra hai bên lườn tàu giữa sàn trên và sàn dưới, cùng một vách ngăn tương tự ở bệ tháp pháo sau. Bốn lớp sàn tàu được bọc thép với độ dày thay đổi 0,75–3 in (19–76 mm), chỗ dày nhất bên trên hầm đạn và trục bánh lái. Sau việc ba tàu chiến-tuần dương Anh bị mất trong trận Jutland, có thêm 110 tấn Anh (112 t) vỏ giáp bảo vệ bổ sung được tăng cường cho sàn tàu chung quanh hầm đạn.[19]

Vỏ giáp bảo vệ cho tháp pháo, bệ tháp pháo và tháp chỉ huy được làm từ thép giáp Krupp. Mặt trước tháp pháo dày 9 in (229 mm) trong khi các mặt hông dày 7–9 in (178–229 mm) và nóc dày 4,5 in (114 mm). Bệ tháp pháo có độ dày tối đa 6–7 in (152–178 mm) bên trên sàn chính, nhưng giảm xuống còn 3–4 in (76–102 mm) giữa sàn chính và sàn dưới. Tháp chỉ huy có vỏ giáp cho các mặt bên dày 10 in (254 mm) và nóc dày 3 in (76 mm). Bộ điều khiển hỏa lực chính bên trên tháp chỉ huy có một vòm bọc thép với mặt trước dày 6 in (152 mm), các mặt bên dày 2 in (51 mm) và nóc được bảo vệ với giáp 3 inch. Một ống liên lạc vợi các mặt hông dày 3 inch chạy từ tháp chỉ huy đến vị trí chỉ huy bên dưới ở sàn chính. Các vách ngăn chống ngư lôi được tăng thêm độ dày từ 0,75 in (19 mm) lên 1,5 in (38 mm) trong quá trình chế tạo.[20]

Cả ba con tàu được trang bị bầu chống ngư lôi nông tích hợp trong lườn tàu, với ý định kích nổ quả ngư lôi trước khi nó va chạm thực sự với lườn và hướng áp lực của vụ nổ dưới nước lên mặt nước thay vì vào lườn tàu. Kinh nghiệm sau đó cho thấy nó không được đặt đủ sâu để hoàn thành nhiệm vụ, thiếu các ngăn rỗng và đầy cần thiết để hấp thu sức mạnh của vụ nổ.[21]