Thực đơn
Dreadnought
Những nhà thiết kế cho dreadnought đã cố tìm cách thiết kế sao cho nó được bảo vệ, có tốc độ và hỏa lực càng nhiều càng tốt với kích cỡ và chi phí mang tính thực tế. Dấu hiệu xác nhận của một thiết giáp hạm dreadnought là giàn hỏa lực ‘toàn súng lớn’, nhưng cũng có một vỏ giáp nặng tập trung vào một đai dày ở ngang mực nước và một hay nhiều sàn tàu bọc thép. Thêm vào đó, giàn hỏa lực hạng hai, hệ thống kiểm soát hỏa lực, thiết bị chỉ huy, hệ thống bảo vệ chống lại ngư lôi cũng được nhồi nhét lên thân tàu.[32]
Hậu quả không thể tránh khỏi của những đòi hỏi về tốc độ nhanh hơn nữa, hỏa lực mạnh và sự chịu đựng có nghĩa là tải trọng, và do đó là chi phí, của dreadnought có xu hướng gia tăng. Hiệp ước Hải quân Washington năm 1922 đặt ra một giới hạn 35.000 đối với tải trọng của các tàu chiến chủ lực. Trong những năm sau đó, một số thiết giáp hạm hiệp ước được đưa vào hoạt động có thiết kế bên trong giới hạn này. Quyết định của Nhật Bản rời khỏi Hiệp ước trong những năm 1930, rồi đến việc Chiến tranh Thế giới thứ hai nổ ra, cuối cùng đã khiến cho giới hạn này không còn thích hợp.[33]
Dreadnought mang một giàn hỏa lực chính gồm pháo hạng nặng có cỡ nòng đồng nhất; số lượng, kích cỡ và cách bố trí rất khác nhau giữa các thiết kế. Bản thân Dreadnought mang mười khẩu 305 mm (12 inch). Pháo 305 mm (12 inch) đã trở thành tiêu chuẩn cho hầu hết hải quân trên thế giới trong thời đại tiền-dreadnought và điều này được tiếp nối trong thế hệ đầu tiên của thiết giáp hạm dreadnought. Hải quân Đế quốc Đức là một ngoại lệ, họ tiếp tục sử dụng pháo 280 mm (11 inch) trên những chiếc dreadnought hàng đầu thuộc lớp Nassau.[34]
Dreadnought cũng trang bị các vũ khí nhẹ hơn. Nhiều chiếc dreadnought đời đầu có một giàn hỏa lực hạng hai gồm các khẩu pháo rất nhẹ được thiết kế để đẩy lùi tàu phóng lôi đối phương. Tuy nhiên, cỡ nòng và trọng lượng của giàn hỏa lực hạng hai có xu hướng gia tăng, khi tầm xa của ngư lôi và sức chịu đựng của tàu khu trục được dự định mang chúng cũng gia tăng. Từ cuối Chiến tranh Thế giới thứ nhất trở đi, thiết giáp hạm còn được trang bị vũ khí phòng không, tiêu biểu là một số lượng lớn súng hạng nhẹ.[35]
Bản thân dreadnought cũng rất hay được trang bị ống phóng ngư lôi. Về lý thuyết, một hàng thiết giáp hạm được trang bị như vậy có thể tung ra một loạt ngư lôi hủy diệt nhằm vào hàng tàu chiến đối phương đang di chuyển một hướng đi song song. Song các ghi chép thực tế cho thấy ngư lôi phóng từ thiết giáp hạm ghi rất ít khi trúng mục tiêu, trong khi nguy cơ từ việc dự trữ ngư lôi có thể gây nổ nguy hiểm nếu bị hỏa lực đối phương bắn trúng.[36]
Hiệu quả của các khẩu pháo phụ thuộc một phần vào cách sắp xếp các tháp pháo. Dreadnought và các thiết giáp hạm Anh chế tạo ngay sau nó mang 5 tháp pháo: 2 phía trước và 1 phía sau trên trục dọc con tàu, và 2 tháp pháo bên cánh cạnh cấu trúc thượng tầng. Điều này cho phép ba tháp pháo sẽ bắn hướng ra trước và bốn tháp pháo bắn qua mạn tàu. Các lớp dreadnought Nassau và Helgoland của Đức sử dụng một sơ đồ 'lục giác': 1 tháp pháo phía trước và phía sau cùng 4 tháp pháo bên cánh, có nghĩa là có nhiều pháo trang bị hơn, nhưng có cùng số pháo có thể bắn ra phía trước hay qua mạn tàu so với Dreadnought.[37]
Những thiết kế khác của dreadnought thử nghiệm nhiều cách sắp xếp khác nhau. lớp Neptune của Anh xếp tầng các tháp pháo bên cánh, để cả 10 khẩu pháo có thể bắn qua mạn, một đặc tính cũng được lớp Kaiser của Đức áp dụng. Tuy nhiên, điều này có nguy cơ ảnh hưởng của phát súng nổ sẽ gây hư hại các bộ phận của con tàu nơi các khẩu pháo khai hỏa, và tạo áp lực nặng lên khung tàu.[38]
Nếu tháp pháo đều được bố trí toàn bộ trên trục dọc con tàu, áp lực lên khung tàu sẽ tương đối thấp. Cách bố trí này cho phép có thể bắn toàn bộ dàn pháo chính qua mạn tàu, cho dù sẽ ít hơn khi bắn hai đầu. Nó cũng có nghĩa là lườn tàu phải dài hơn, tạo một số thách thức cho các nhà thiết kế; một con tàu dài hơn cần dành nhiều trọng lượng hơn cho vỏ giáp để được bảo vệ tương xứng, và các hầm đạn phục vụ cho mỗi tháp pháo ảnh hưởng đến việc phân bố các nồi hơi và động cơ.[39] Vì những lý do đó, thiết giáp hạm HMS Agincourt (1913), mang một số lượng kỷ lục mười bốn khẩu 305 mm (12 inch) trên bảy tháp pháo bố trí dọc theo trục giữa, không được xem là một thành công.[40]
Một giải pháp bố trí bắn thượng tầng cuối cùng được áp dụng như là tiêu chuẩn. Giải pháp này bao gồm việc nâng cao một hoặc hai tháp pháo để chúng có thể bắn ngay bên trên một tháp pháo khác ngay phía trước hay phía sau nó. Hải quân Mỹ áp dụng kiểu này ngay trên những dreadnought đầu tiên của họ vào năm 1906, nhưng những nước khác không vội vã làm theo. Giống như những cách bố trí khác, nó vẫn có những thiếu sót. Thoạt tiên, có mối lo ngại về ảnh hưởng của sự nổ của các khẩu súng bên trên đối với tháp pháo thấp hơn; và các tháp pháo được nâng cao cũng kéo trọng tâm của tàu lên cao, có thể làm giảm độ ổn định của con tàu. Dù sao, cách bố trí này tận dụng tốt nhất hỏa lực có được từ một số lượng pháo cố định, và sau này được áp dụng rộng rãi.[38] Hải quân Mỹ sử dụng bắn thượng tầng cho lớp South Carolina, và cách bố trí này được Hải quân Hoàng gia áp dụng cho lớp Orion vào năm 1910. Đến thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ hai, cách bố trí bắn thượng tầng là tiêu chuẩn cho toàn bộ tàu chiến.
Vào thời kỳ đầu, mọi dreadnought đều có tháp pháo đôi: hai khẩu súng cho mỗi tháp pháo. Tuy nhiên, một giải pháp cho vấn đề bố trí tháp pháo là xếp ba hoặc thậm chí bốn pháo cho mỗi tháp pháo. Có ít tháp pháo hơn có nghĩa là con tàu ngắn hơn, hoặc dành nhiều chỗ hơn cho hệ thống động lực. Ở mặt khác, trong trường hợp một quả đạn pháo đối phương phá hủy một tháp pháo, một tỉ lệ lớn hơn của giàn hỏa lực chính bị loại khỏi vòng chiến đấu. Nguy cơ sóng kích nổ từ một nòng pháo ảnh hưởng đến những chiếc khác trên cùng tháp pháo cũng phần nào làm giảm tốc độ bắn của các khẩu pháo. Nước đầu tiên áp dụng tháp pháo ba nòng là Ý trên chiếc Dante Alighieri, nhanh chóng được tiếp nối bởi lớp Gangut của Nga,[41] lớp Tegetthoff của Áo-Hung, và lớp Nevada của Mỹ. Hải quân Hoàng gia không sử dụng tháp pháo ba nòng cho đến sau Thế Chiến I với lớp Nelson. Nhiều thiết kế sau đó còn sử dụng tháp pháo bốn nòng, bao gồm lớp King George V của Anh và lớp Richelieu của Pháp.
Thay vì cố gắng chất nhiều pháo trên một con tàu, có thể gia tăng sức mạnh cho mỗi khẩu pháo. Điều này có thể thực hiện bằng cách gia tăng cỡ nòng của vũ khí, và do đó là trọng lượng quả đạn pháo, hoặc bằng cách kéo dài nòng pháo để làm tăng lưu tốc đầu đạn. Cả hai cách trên đều giúp cho việc gia tăng tầm bắn và độ đâm xuyên vỏ giáp.[42]
Cả hai phương pháp đều có những ưu và khuyết điểm, cho dù nói chung lưu tốc đầu đạn lớn hơn sẽ làm gia tăng sự bào mòn trong lòng nòng pháo. Khi nổ súng, sự cháy của thuốc phóng bên trong khiến nòng súng bị mòn, mất độ chính xác và cuối cùng đòi hỏi phải thay thế. Có lúc điều này là cả một vấn đề; Hải quân Mỹ từng nghiêm túc xem xét đến việc phải ngưng thực tập tác xạ trên các cỡ pháo hạng nặng vào năm 1910 do vấn đề hao mòn nòng pháo.[43] Khuyết điểm của những khẩu pháo lớn hơn lại gấp đôi: trước tiên, cả pháo và tháp pháo đều nặng hơn nhiều, kế tiếp, quả đạn pháo nặng và chậm hơn đòi hỏi phải bắn ở một góc nâng cao hơn cho cùng một khoảng cách, ảnh hưởng đến thiết kế của tháp pháo. Tuy nhiên, ưu điểm lớn của việc gia tăng cỡ nòng là quả đạn pháo nặng hơn sẽ ít bị ảnh hưởng bởi lực cản của không khí, và giữ được sức mạnh đâm xuyên lớn hơn ở tầm xa.[44]
Hải quân các nước tiếp cận vấn đề về cỡ nòng theo những cách khác nhau. Hải quân Đức thường sử dụng một cỡ nòng nhỏ hơn so với tàu chiến Anh Quốc tương đương, như là cỡ nòng 305 mm (12 inch) vào lúc mà tiêu chuẩn của Anh đã tăng lên 343 mm (13,5 inch). Tuy nhiên, do ngành luyện kim của Đức tiến triển hơn, pháo 305 mm (12 inch) của Đức vượt trội hơn pháo 305 mm (12 inch) của Anh trong khía cạnh trọng lượng đạn pháo và lưu tốc đầu đạn; và vì khẩu pháo của Đức nhẹ hơn khẩu 343 mm (13,5 inch) của Anh, tàu chiến Đức có thể dành ra nhiều trọng lượng hơn cho vỏ giáp.[44]
Tuy nhiên, nhìn chung cỡ nòng của pháo có xu hướng ngày càng tăng. Trong Hải quân Hoàng gia, lớp Orion hạ thủy năm 1910 có mười khẩu pháo 13,5-inch, tất cả đều được bố trí dọc theo trục giữa; lớp Queen Elizabeth hạ thủy năm 1913, sử dụng tám khẩu 381 mm (15 inch). Tại tất cả hải quân của mọi nước, cỡ nòng pháo đều gia tăng và số lượng pháo có xu hướng giảm đi để bù trừ. Việc có ít khẩu pháo hơn làm cho việc phân bố chúng không còn là vấn đề lớn, và tháp pháo bố trí trên trục dọc con tàu trở thành một tiêu chuẩn thông thường.[45]
Một bước đi khác trong việc thiết kế thiết giáp hạm với pháo lớn hơn nữa, và được đặt lườn vào lúc Thế Chiến I kết thúc, đó là Lớp Nagato của Nhật Bản vào năm 1917 mang cỡ pháo 406 mm (16 inch). Ngay sau đó là lớp Colorado của Hải quân Mỹ. Cả Anh Quốc lẫn Nhật Bản đều nhanh chóng vạch kế hoạch cho những thiết giáp hạm trang bị pháo 457 mm (18 inch), trong trường hợp của Anh là lớp N3 và Nhật là lớp Số 13. Tuy nhiên, Hiệp ước Hải quân Washington đã khiến cho những kế hoạch này cùng với các khẩu pháo khổng lồ không bao giờ thể hiện bên ngoài bàn vẽ.[46]
Một khẩu hải pháo 355 mm (14 inch), như được trang bị cho lớp thiết giáp hạm hiệp ước King George V.Hiệp ước Hải quân Washington giới hạn pháo trang bị cho thiết giáp hạm ở cỡ nòng 406 mm (16 inch).[47] Các hiệp ước sau này tiếp tục duy trì giới hạn này, cho dù có những đề nghị nhằm giảm hơn nữa xuống còn 11, 12, hoặc 14 inch.[48] Những thiết giáp hạm duy nhất phá vỡ giới hạn này là lớp Yamato của Nhật Bản, bắt đầu vào năm 1937 sau khi Hiệp ước hết hiệu lực. Chúng có dàn pháo chính với cỡ nòng 460 mm (18,1 inch).[49] Trong khi Thế Chiến II trang diễn ra, Anh Quốc tận dụng các khẩu pháo 381 mm (15 inch) vốn được dự trữ để thay thế cho lớp Queen Elizabeth trang bị cho chiếc thiết giáp hạm cuối cùng của Anh Vanguard.[50]
Trong Thế Chiến II còn có một số thiết kế đề xuất một bước tiến mới trang bị vũ khí khổng lồ. Các thiết kế H-43 và H-44 của Đức đề xuất pháo cỡ 508 mm (20 inch), và có chứng cứ cho thấy Hitler mong muốn có cỡ nòng lên đến 609 mm (24 inch);[51] thiết kế lớp Siêu Yamato của Nhật Bản cũng trang bị pháo 508 mm.[52] Không có đề xuất nào trong số này tiến xa hơn bước thiết kế sơ thảo.
Những chiếc dreadnought đầu tiên có dàn pháo hạng hai rất nhẹ, dùng để bảo vệ tàu trước các cuộc tấn công của tàu phóng lôi. Bản thân Dreadnought mang 22 khẩu pháo 12-pounder; mỗi khẩu có thể bắn ít nhất 15 phát mỗi phút nhắm vào mọi tàu phóng lôi mưu toan tấn công.[53] Những chiếc South Carolina cùng các dreadnought ban đầu của Hoa Kỳ cũng được trang bị tương tự.[54] Vào thời kỳ này, tàu phóng lôi thường tấn công độc lập với các hoạt động của hạm đội. Do đó, không cần bọc giáp cho dàn pháo hạng hai hay bảo vệ cho pháo thủ khỏi hiệu ứng sức nổ bởi dàn pháo hạng nặng của chính nó. Trong hoàn cảnh đó, các khẩu pháo hạng nhẹ có xu hướng được gắn trên các vị trí cao không bọc giáp của con tàu để giảm trọng lượng và có góc bắn tối đa.[55]
Trong vòng vài năm, mối đe dọa chủ yếu là từ các tàu khu trục, vốn lớn hơn, vũ trang mạnh hơn và khó tiêu diệt hơn so với các tàu phóng lôi. Điều này dẫn tới nhu cầu xem xét việc một quả đạn pháo từ dàn pháo hạng hai của thiết giáp hạm có thể đánh chìm, chứ không chỉ là làm hư hại, một tàu khu trục tấn công. Ngoài ra, khác với tàu phóng lôi, tàu khu trục còn tấn công trong đội hình của một cuộc đối đầu hạm đội, nên dàn pháo hạng hai cũng cần được bảo vệ chống lại mảnh đạn pháo và sức nổ của dàn pháo chính hạng nặng. Triết lý về dàn pháo hạng hai này được Hải quân Đức áp dụng ngay từ đầu; như là lớp Nassau mang 12 khẩu 150 mm (5,9 inch) và mười sáu khẩu 88 mm (3,45 inch), và được tiếp nối bởi các lớp dreadnought sau đó.[37] Những khẩu pháo lớn hơn này có xu hướng được gắn trên các ụ súng bọc thép trên sàn tàu chính. Hải quân Anh tăng cường dàn pháo hạng hai của họ từ kiểu 12 pounder lên, thoạt tiên là 102 mm (4 inch), và sau đó là pháo 152 mm (6 inch), vốn trở thành tiêu chuẩn vào lúc bắt đầu Chiến tranh thế giới thứ nhất.[56] Pháo hạng hai tiêu chuẩn của Hoa Kỳ trong Chiến tranh thế giới thứ nhất là loại 127 mm (5 inch), nhưng sau chiến tranh pháo 152 mm (6 inch) được sử dụng cho những chiếc tàu mới.[57]
Dàn pháo hạng hai còn được sử dụng cho nhiều mục đích khác. Người ta hy vọng là pháo cỡ trung có thể bắn trúng hệ thống kiểm soát hỏa lực nhạy cảm trên một dreadnought đối phương. Ngoài ra, người ta còn cảm thấy rằng pháo hạng hai có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc đánh đuổi tàu tuần dương đối phương định tấn công một thiết giáp hạm bị hư hại.[58]
Nhìn chung, hiệu quả của dàn pháo hạng hai trên dreadnought không làm người ta thỏa mãn. Một phát pháo hạng nhẹ dù bắn trúng cũng không thể chặn đứng một tàu khu trục; và cũng không hy vọng pháo hạng nặng bắn trúng một tàu khu trục, như kinh nghiệm trong trận Jutland cho thấy. Cách bố trí các khẩu pháo nặng hơn trên các ụ súng thân cũng tỏ ra có vấn đề; được bố trí quá thấp trên lườn tàu, nên chúng dễ bị tràn nước; và vì thế trên một số lớp tàu, chúng đã bị tháo bỏ. Cách duy nhất chắc chắn để bảo vệ một dreadnought khỏi bị tàu khu trục hay tàu phóng lôi tấn công là bố trí một hải đội tàu khu trục hộ tống nó. Sau Chiến tranh thế giới thứ nhất, dàn pháo hạng hai có xu hướng được gắn trên những tháp pháo ở sàn trên và chung quanh cấu trúc thượng tầng. Điều này cho phép có góc bắn rộng và được bảo vệ tốt mà không có những nhược điểm của ụ súng thân. Dần dần trong những năm 1920 và 1930, các khẩu pháo hạng hai trở thành một phần chính của giàn hỏa lực phòng không, sử dụng các khẩu pháo có góc nâng cao và mục đích kép.[59]
Hầu hết trọng lượng rẽ nước của một chiếc dreadnought là do các tấm thép của lớp vỏ giáp tạo ra. Các nhà thiết kế dành nhiều thời gian và nỗ lực để cung cấp sự bảo vệ tốt nhất có thể cho con tàu của họ chống lại nhiều loại vũ khí khác nhau. Tuy nhiên, không thể dành quá nhiều tải trọng cho việc bảo vệ mà không tính đến tốc độ, hỏa lực hay khả năng đi biển.[60]
Phần lớn nhất của vỏ giáp trên một chiếc dreadnought tập trung chung quanh một "thành trì trung tâm". Đây là một cái hộp với bốn vách bọc thép và nóc cũng bọc thép chung quanh những bộ phận quan trọng nhất của con tàu. Mặt hông của thành trì này là đai giáp của con tàu, bắt đầu từ lườn tàu ngay trước tháp pháo phía trước và kéo dài cho đến phía sau tháp pháo phía sau. Hai đầu của thành trì này là hai vách ngăn bọc thép trước và sau, nối liền giữa hai đầu của đai giáp. Nóc của thành trì và một lớp sàn tàu bọc thép. Bên trong nó là các nồi hơi, động cơ và hầm đạn cho các tháp pháo chính. Một phát bắn trúng vào một trong số các bộ phận này có thể làm hỏng hoặc thậm chí phá hủy con tàu. Đáy của cái hộp này chính là đáy của lườn tàu và không được bọc thép.[61]
Những chiếc dreadnought đầu tiên nhất được thiết kế để tham gia những trận chiến đối đầu các thiết giáp hạm khác ở khoảng cách cho đến 9 km (10.000 yard). Trong một cuộc đối đầu như vậy, các quả đạn pháo sẽ bay theo một đường đạn tương đối phẳng, và sẽ trúng ngay hay vào khoảng mực nước để gây hư hại những phần thiết yếu của con tàu. Vì lý do này, vỏ giáp của những chiếc dreadnought đầu tiên tập trung vào một đai dày chung quanh mực nước; và nó dày 280 mm (11 inch) trên chiếc Dreadnought. Các hầm chứa than cho con tàu được bố trí đằng sau đai giáp này để tăng cường hơn nữa sự bảo vệ các khoang động cơ.[62] Trong một trận chiến kiểu này, có ít nguy cơ hư hại gián tiếp cho những bộ phận thiết yếu của con tàu. Một quả đạn pháo bắn trúng phía trên đai giáp và phát nổ sẽ tung mảnh đạn bay ra khắp mọi hướng. Những mảnh đạn này nguy hiểm, nhưng có thể được ngăn chặn bởi lớp vỏ giáp mỏng hơn nhiều so với lớp cần có để ngăn chặn một quả đạn xuyên thép chưa phát nổ. Để bảo vệ những phần bên trong của con tàu khỏi mảnh đạn của những đạn pháo phát nổ trên cấu trúc thượng tầng, một lớp vỏ thép mỏng hơn được ghép cho các sàn tàu.[62]
Trong khi sự bảo vệ dày nhất được dành cho thành trì trung tâm của mọi thiết giáp hạm, hải quân một số nước cũng kéo dài đai giáp và vỏ giáp sàn tàu mỏng hơn để che phủ hai đầu con tàu, hay mở rộng một lớp đai giáp mỏng lên phía trên bên ngoài của lườn tàu. Kiểu vỏ giáp "vuốt nhọn" này được các cường quốc hải quân tại châu Âu: Anh, Đức và Pháp áp dụng. Cách sắp xếp này cho phép có đôi chút vỏ giáp cho một phần lớn của con tàu; và điều này hữu ích đối với những dreadnought thế hệ đầu tiên khi mà đạn pháo gây nổ vẫn còn được xem là một mối đe dọa đáng kể. Tuy nhiên, đai giáp có xu hướng trở nên quá ngắn, chỉ bảo vệ một dải mỏng bên trên mực nước; một số hải quân các nước nhận thấy khi những dreadnought của họ chất đầy tải, đai giáp bị chìm hoàn toàn dưới nước.[63] Sơ đồ bảo vệ "tất cả hoặc không có gì" là giải pháp thay thế được Hải quân Mỹ phát triển. Đai giáp sẽ cao và dày, nhưng không có sự bảo vệ bên hông nào được cung cấp cho hai đầu con tàu hoặc các sàn tàu bên trên. Lớp vỏ giáp sàn tàu cũng được làm dày hơn. Sơ đồ "tất cả hoặc không có gì" đem đến sự bảo vệ hiệu quả hơn cho những cuộc đối đầu ở tầm rất xa giữa các hạm đội chiến trận và được áp dụng rộng rãi bên ngoài Hải quân Mỹ sau Chiến tranh thế giới thứ nhất.[64]
Trong quá trình phát triển của dreadnought, sơ đồ vỏ giáp cũng thay đổi phản ảnh mối nguy cơ lớn hơn của đạn pháo bắn đến từ tầm xa, và mối đe dọa gia tăng của bom xuyên thép ném từ máy bay. Trong các thiết kế sau này, lớp vỏ giáp thép cho sàn tàu có độ dày lớn hơn;[65] Yamato mang đai giáp chính dày 406 mm (16 inch), nhưng vỏ giáp sàn tàu dày 228 mm (9 inch).[66]
Yếu tố cuối cùng của sơ đồ bảo vệ những chiếc dreadnought thế hệ đầu tiên là những ngăn kín nước riêng biệt của lườn tàu bên dưới mực nước. Nếu lườn tàu bị thủng bởi bất cứ nguyên nhân nào, đạn pháo, thủy lôi, ngư lôi hay do va chạm; trên lý thuyết chỉ có một khu vực bị ngập nước và con tàu có thể sống sót. Để làm cho biện pháp phòng ngừa này thêm hiệu quả, nhiều chiếc dreadnought thậm chí không trang bị cửa thông giữa các ngăn khác nhau dưới mực nước, để ngay cả một lỗ thủng bất ngờ dưới nước cũng không thể làm đắm con tàu. Tuy nhiên, vẫn có một số tình huống mà việc ngập nước lan rộng giữa các ngăn dưới nước.[67]
Tiến triển lớn nhất trong hệ thống bảo vệ dreadnought là việc phát triển các bầu và đai chống ngư lôi, cả hai đều nhằm bảo vệ chống lại sự hư hại dưới nước do thủy lôi và ngư lôi gây ra. Mục đích của việc bảo vệ dưới nước là hấp thu xung lực của một quả thủy lôi hay một quả ngư lôi kích nổ, không cho chúng tác động tới lớp trong cùng của lườn tàu kín nước. Đó là một vách ngăn bên trong dọc theo hông của lườn tàu, nói chung được bọc giáp nhẹ để ngăn chặn mảnh đạn, cách biệt với lớp vỏ ngoài bởi một hay nhiều ngăn. Những ngăn ở giữa có thể để trống hoặc được đổ đầy than, nước hay dầu đốt.[68]
Dreadnought được vận hành nhờ từ hai đến bốn chân vịt cánh quạt.[69] Bản thân Dreadnought cùng các thiết giáp hạm dreadnought của Anh có các trục chân vịt được dẫn động bằng động cơ turbine hơi nước. Tuy nhiên, thế hệ dreadnought đầu tiên mà các nước khác chế tạo vẫn sử dụng kiểu động cơ hơi nước ba buồng bành trướng đặt dọc chậm hơn, vốn là tiêu chuẩn cho các thiết giáp hạm tiền-dreadnought.[70]
Với cùng một thể tích máy móc, động cơ turbine cung cấp nhiều sức mạnh hơn động cơ chuyển động qua lại.[71][72] Điều này, cộng với sự đảm bảo của nhà phát minh động cơ mới là Charles Parsons, đã thuyết phục được Hải quân Anh sử dụng turbine trên Dreadnought.[72] Có quan điểm cho rằng động cơ turbine còn có thêm lợi điểm sạch hơn và tin cậy hơn so với động cơ chuyển động qua lại.[73] Tuy nhiên, vào thời điểm 1905, những thiết kế mới của động cơ chuyển động qua lại sẵn có đã sạch hơn và tin cậy hơn so với các kiểu trước đó.[71]
Động cơ turbine không phải là không có khuyết điểm. Khi di chuyển ở tốc độ đường trường chậm hơn nhiều so với tốc độ tối đa, động cơ turbine có hiệu quả nhiên liệu thấp hơn đáng kể so với động cơ chuyển động qua lại. Điều này đặc biệt quan trọng đối với hải quân những nước vốn cần có tầm hoạt động rộng xa ở tốc độ đường trường; và nhất là đối với Hải quân Mỹ, vốn đã vạch kế hoạch băng ngang suốt Thái Bình Dương để đối đầu với Nhật Bản tại Philippines trong trường hợp có chiến tranh.[74] Đây chính là lý do đưa đến quyết định của Mỹ từ bỏ động cơ turbine sau khi đã trang bị chúng cho chiếc North Dakota (đặt hàng năm 1907, hạ thủy năm 1908);[75] mãi cho đến chiếc Nevada (đặt hàng năm 1911, hạ thủy năm 1914) thì động cơ turbine mới sống lại trên những chiếc dreadnought của Mỹ.
Bất lợi của kiểu động cơ turbine cuối cùng cũng được khắc phục bằng cách áp dụng rộng rãi turbine hộp số, khi hộp số được dùng làm giảm tốc độ xoay của chân vịt và do đó làm tăng hiệu quả. Tuy nhiên, giải pháp này đòi hỏi độ chính xác kỹ thuật của hộp số, và vì vậy khó áp dụng.[76]
Một giải pháp thay thế là động cơ turbo-điện khi các turbin hơi nước dẫn động máy phát điện, và điện năng được dùng để quay các chân vịt. Giải pháp này được Hải quân Mỹ đặc biệt ưa chuộng, khi áp dụng cho mọi dreadnought từ cuối năm 1915 đến năm 1922. Ưu điểm của phương pháp này là chi phí thấp, khả năng phân bố các ngăn thật sát nhau dưới mực nước, và cơ động chạy lui tốt. Những khuyết điểm bao gồm máy móc nặng nề và mong manh trước những hư hại trong chiến đấu. Đặc biệt là ảnh hưởng của ngập nước đối với hệ thống điện.[A 8]
Động cơ turbine không bao giờ được thay thế trên thiết kế của thiết giáp hạm. Động cơ diesel từng được hải quân nhiều nước xem xét, vì chúng có tầm hoạt động xa và kích thước động cơ chiếm ít hơn chiều dài của con tàu. Tuy nhiên, chúng cũng nặng hơn, chiếm chỗ nhiều bề rộng hơn, công suất yếu hơn, và được xem là ít tin cậy.[77][78]
Thế hệ dreadnought đầu tiên sử dụng than để đốt các nồi hơi cung cấp hơi nước cho các turbine. Than đã bắt đầu được sử dụng ngay từ những tàu chiến hơi nước đầu tiên, nhưng có nhiều bất lợi. Chất than lên hầm chứa trên tàu, rồi để nạp chúng vào lò đốt là một công việc tốn sức lực. Các nồi hơi dễ bị nghẹt vì muội than. Than tạo ra lớp khói đen kịt bộc lộ vị trí của hạm đội. Hơn nữa, than rất cồng kềnh và có hiệu suất nhiệt tương đối thấp. Dù sao, than có tính trơ khá và có thể được sử dụng như một phần trong sơ đồ bảo vệ con tàu.[79]
Động cơ đốt dầu mang lại những lợi ích mà cả các nhà thiết kế hải quân lẫn sĩ quan hạm đội đều ưa chuộng. Nó tạo ra ít khói, khiến con tàu ít bị phát hiện. Nó có thể nạp tự động vào lò đốt, không cần đến một đội ngũ các thợ đốt lò để nạp than thủ công. Dầu đốt có nhiệt dung khoảng gấp đôi than. Điều này có nghĩa là bản thân nồi hơi có thể nhỏ hơn; và với cùng một thể tích nhiên liệu, một con tàu đốt dầu có tầm hoạt động xa hơn nhiều.[79]
Với những lợi ích đó, ngay từ năm 1901, Jackie Fisher đã rất quan tâm đến dầu đốt.[80] Cũng có những vấn đề kỹ thuật liên quan đến việc đốt dầu, do sự phân bố khác nhau trọng lượng của dầu đốt so với than,[79] và vấn đề bơm dầu có độ nhớt cao.[81] Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất của việc sử dụng dầu đốt cho hạm đội chiến trận chính là mọi cường quốc hải quân, ngoại trừ Hoa Kỳ, đều phải nhập khẩu dầu. Việc này khiến cho nhiều nước áp dụng 'lò đốt kép' sử dụng than phun dầu; tàu chiến Anh đã được trang bị như vậy, kể cả thiết giáp hạm, có thể sử dụng một mình dầu cho đến 60% công suất.[82]
Hoa Kỳ là nước sản xuất dầu chính yếu, và họ là nước đầu tiên toàn tâm toàn ý sử dụng dầu đốt. Năm 1910, Hải quân Mỹ đã quyết định đặt hàng chế tạo nồi hơi đốt dầu cho thiết giáp hạm lớp Nevada vào năm 1911.[83] Anh Quốc không bị tụt hậu lâu, đã quyết định vào năm 1912 sử dụng dầu đốt cho lớp Queen Elizabeth của mình;[82] và thời gian thiết kế lẫn chế tạo của Anh ngắn hơn khiến cho Queen Elizabeth được đưa vào hoạt động còn trước cả lớp Nevada. Anh Quốc có kế hoạch quay trở lại đốt nồi hơi hỗn hợp đối với lớp lớp Revenge tiếp theo, với cái giá phải giảm đi ít tốc độ; nhưng khi quay lại chức vụ Bộ trưởng Hải quân vào năm 1914, Fisher đã khẳng định mọi nồi hơi đều phải đốt dầu.[84] Tất cả các cường quốc hải quân khác đều giữ lại lò đốt hỗn hợp than và dầu cho đến khi kết thúc Thế Chiến I.[85]
Thực đơn
DreadnoughtLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Dreadnought