Sau khi Hiệp ước Thân thiện Tam cường giữa Anh, Pháp và Nga được ký kết vào năm 1907, Đức trở nên bị cô lập đáng kể ở giữa lục địa Châu Âu: họ bị bao vây giữa Pháp ở phía Tây và Nga ở phía Đông, cùng Anh Quốc với một lực lượng hải quân hùng mạnh có khả năng ngăn chặn Đức tiếp cận các tuyến đường biển thương mại quốc tế. Đô đốc Alfred von Tirpitz phản ứng lại bằng cách yêu cầu các tàu chiến chủ lực mới hơn và mạnh hơn. Suy nghĩ của ông về vấn đề này là: "Mục đích mà tôi nhắm đến... vì những lý do kỹ thuật và tổ chức cũng như những lý do chính trị và tài chính... là phải chế tạo càng đều đặn càng tốt."[4] Nguyện vọng của ông được thể hiện trong Bản Tu chính thứ hai của Đạo luật Hải quân, vốn được thông qua vào ngày 27 tháng 3 năm 1908.[4]

Về lớp thiết giáp hạm dreadnought thứ hai của Đức, đã có những sự tranh luận đáng kể về những gì cần phải thay đổi so với thiết kế đầu tiên. Vào tháng 5 năm 1906, Văn phòng Hải quân Đế chế (RMA, Reichsmarineamt) nhận được tin tức rằng Anh Quốc đang chế tạo thiết giáp hạm trang bị cỡ pháo 13,5 inch (34 cm)[Chuyển đổi: Tùy chọn không hợp lệ].[5] Kết quả là Bộ Tham mưu Hải quân Đức chủ trương tăng cỡ nòng của dàn pháo chính từ 28 cm (11 in) lên 30,5 cm (12,0 in). Đô đốc von Tirpitz rất miễn cưỡng để chấp nhận thay đổi này, ông muốn tránh việc đẩy nhanh hơn nữa cuộc chạy đua vũ trang với Anh.[6]

Sự ngần ngại của Đô đốc von Tirpitz trong việc tăng cường hỏa lực cho các con tàu mới biến mất khi người ta biết được vào đầu năm 1907 rằng Hải quân Hoa Kỳ đang chế tạo thiết giáp hạm với pháo 30,5 cm. Đến tháng 3 năm 1907, von Tirpitz ra lệnh cho Văn phòng Chế tạo chuẩn bị một thiết kế với pháo 30,5 cm và đai giáp dày 320 mm (13 in).[6] Một số bàn cãi vẫn tồn tại về cách sắp xếp dàn pháo chính. Hai chiếc thuộc lớp thiết giáp hạm Minas Geraes được chế tạo cho Brasil bố trí cùng một số lượng pháo chính nhưng theo một sự sắp xếp hiệu quả hơn. Các đôi tháp pháo bắn thượng tầng được đặt ở hai đầu con tàu, cùng hai tháp pháo mạn giữa tàu. Đô đốc von Tirpitz chuộng áp dụng cách sắp xếp này cho lớp Helgoland, nhưng Văn phòng Chế tạo cảm thấy hai tháp bắn thượng tầng dễ dàng bị loại bỏ chỉ với một phát bắn trúng. Kết quả là cách sắp xếp hình lục giác khá bất thường của lớp Nassau dẫn trước vẫn được giữ lại.[7]

Luật Hải quân quy định tuổi đời hoạt động của thiết giáp hạm được giảm từ 25 năm xuống còn 20 năm, điều này được thực hiện nhằm thúc đẩy Quốc hội Đức dành ngân sách cho các con tàu mới. Việc giảm tuổi thọ cũng đưa đến việc cần thay thế các hải phòng hạm thuộc các lớp Siegfried và Oldenburg cũng như các thiết giáp hạm tiền-dreadnought thuộc lớp Brandenburg. Những thiết giáp hạm mà von Tirpitz thất bại không thể đưa vào Tu chính thứ nhất của Luật Hải quân năm 1906 giờ đây được Quốc hội thông qua. Luật Hải quân cũng gia tăng ngân sách hải quân một ngân khoản bổ sung 1 tỉ mark vàng.[4] Sau khi bốn chiếc thuộc lớp tàu hộ tống bọc thép Sachsen được thay thế bởi bốn chiếc thuộc lớp Nassau, ba chiếc thuộc lớp Siegfried là Siegfried, Beowulf và Frithjof cùng chiếc hải phòng hạm độc nhất Oldenburg là những tàu chiến tiếp theo được thay thế. Những chiếc thuộc lớp Helgoland, SMS Helgoland, SMS Ostfriesland, SMS Thüringen và SMS Oldenburg, được đặt hàng dưới những cái tên tạm thời tương ứng là Ersatz Siegfried, Ersatz Oldenburg, Ersatz Beowulf và Ersatz Frithjof.[8][Ghi chú 1]

Các đặc tính chung

Những chiếc trong lớp Helgoland dài hơn so với những chiếc dẫn trước, với chiều dài chung 167,2 m (549 ft). Chúng có mạn thuyền rộng 28,5 m (94 ft) và độ sâu của mớn nước khi đầy tải là 8,94 m (29,3 ft). Các con tàu nặng hơn đáng kể so với lớp Nassau: chúng có trọng lượng choán nước tiêu chuẩn 22.808 tấn (22.448 tấn Anh) và lên đến 24.700 tấn (24.310 tấn Anh) khi đầy tải; nặng hơn những chiếc trước gần 4.000 tấn (3.900 tấn Anh).[1][Ghi chú 2] Các con tàu có 17 ngăn kín nước, và khoảng đáy tàu kép chiếm 86% chiều dài của lườn tàu.[9]

Lớp tàu này có đặc tính vận hành được cải tiến đáng kể so với lớp Nassau dẫn trước, chúng có đặc tính đi biển tốt và không mắc phải vấn đề lật nghiêng nặng mà Nassau phải chịu đựng. Các con tàu phản ứng tốt khi bẻ lái, có đường kính quay đầu nhỏ, và chỉ mất tốc độ tối thiểu khi sóng to. Các con tàu bị mất cho đến 54% tốc độ khi bẻ lái gắt, và nghiêng cho đến 7°.[3] Để so sánh, lớp Nassau trước đó mất đến 70% tốc độ và nghiêng 12° khi bẻ lái gắt.[9]

Hệ thống động lực

Lớp Helgoland giữ lại loại động cơ hơi nước ba buồng bành trướng đặt dọc đã lạc hậu thay vì động cơ turbine hơi nước được Hải quân Hoàng gia Anh sử dụng. Quyết định này thuần túy là do chi phí: vào lúc đó hãng Parsons nắm độc quyền về kỹ thuật turbine hơi nước, đã đòi hỏi 1 triệu mark vàng cho mỗi động cơ turbine.[10] Động cơ gồm 3 trục, 4 xy-lanh được bố trí trong ba phòng động cơ. Mỗi trục vận hành một chân vịt 4 cánh đường kính 5,1 m (17 ft). Hơi nước được cung cấp bởi 15 nồi hơi hàng hải, mỗi chiếc có 2 lò đốt, lên đến tổng cộng 30 lò. Động cơ có công suất thiết kế 28.000 ihp (21.000 kW) để đạt được tốc độ tối đa 20,5 hải lý trên giờ (38,0 km/h; 23,6 mph). Khi chạy thử máy, hệ thống động lực đã cung cấp công suất 35.500 ihp (26.500 kW) và một tốc độ tối đa 21,3 hải lý trên giờ (39,4 km/h; 24,5 mph). Các con tàu chở theo 3.200 tấn (3.100 tấn Anh) than, sau này được cải biến để chở thêm 197 tấn (194 tấn Anh) dầu, vốn sẽ được phun vào than trong lò đốt để làm tăng tốc độ cháy.[Ghi chú 3] Khi đầy nhiên liệu, các con tàu có thể di chuyển 5.500 hải lý (10.200 km) ở tốc độ 10 hải lý trên giờ (19 km/h). Điện năng cho con tàu được cung cấp bởi tám máy phát turbine, tạo ra công suất 2.000 kW điện xoay chiều với điện thế 225 V.[8]

Vũ khí

Giống như lớp Nassau dẫn trước, những chiếc thuộc lớp Helgoland được bố trí dàn pháo chính trên một hình lục giác khá bất thường. Mười hai khẩu pháo 30,5 cm (12,0 in) SK L/50 [Ghi chú 4] được đặt trên các bệ Drh LC/1908 thân dài, một phiên bản cải tiến so với kiểu LC/1907 và LC/1906 sử dụng cho lớp Nassau. Chúng được bố trí thành cặp trên sáu tháp pháo nòng đôi, gồm một tháp pháo đặt tại phía trước mũi và một sau đuôi tàu, và hai tháp pháo mỗi bên mạn tàu.[2] Thoạt tiên các tháp pháo này cho phép có góc hạ thấp đến −8° và nâng lên đến 13,5°; nhưng sau đó chúng được cải tiến để hạ thấp −5.5° và nâng lên 16°.[8] Các khẩu pháo bắn ra đầu đạn nặng 405 kilôgam (893 lb) với một lưu tốc đầu đạn 855 m/s (2.810 ft/s); ở góc nâng 13,5° cho phép một tầm bắn tối đa 18.700 m (20.500 yd), và khi được nâng cấp lên góc nâng 16°, tầm bắn được mở rộng lên đến 20.500 m (22.400 yd).[11] Các khẩu pháo được cung cấp tổng cộng 1.020 quả đạn pháo, 85 quả cho mỗi khẩu.[8]

Dàn pháo hạng hai của các con tàu bao gồm mười bốn khẩu pháo pháo 15 cm (5,9 in) SK L/45 gắn trên các tháp pháo ụ. Các khẩu pháo này bắn ra đạn pháo nặng 45,3 kilôgam (100 lb) ở lưu tốc đầu đạn 840 m/s (2.800 ft/s). Tháp pháo ụ này cho phép nâng lên đến 19°, cho phép một tầm bắn tối đa 14.950 m (16.350 yd). Các con tàu cũng mang theo mười sáu khẩu pháo 8,8 cm (3,5 in) SK L/45, cũng bố trí trong các tháp pháo ụ. Các khẩu pháo này bắn ra đạn pháo nặng 10 kilôgam (22 lb) ở lưu tốc đầu đạn 650 m/s (2.100 ft/s), và có thể xoay cho đến 25° cho một tầm bắn tối đa 9.600 m (10.500 yd).[11] Sau năm 1914, hai khẩu 8,8 cm được tháo dỡ thay thế bằng hai khẩu pháo phòng không 8,8 cm, rồi trong giai đoạn giữa năm 1916 và 1917, mười hai tháp pháo ụ 8,8 cm còn lại được tháo dỡ.[8] Các khẩu pháo phòng không này bắn ra đầu đạn hơi nhẹ hơn 9,6 kg (21 lb) ở lưu tốc đầu đạn 770 m/s (2.500 ft/s); chúng có thể nâng đến 45° và có thể bắn trúng mục tiêu cách xa 11.800 m (12.900 yd). Những chiếc trong lớp Helgoland còn được trang bị sáu ống phóng ngư lôi chìm 50 cm (20 in); một ống trước mũi, một ống khác phía đuôi, và hai ống bên mỗi mạn tàu về phía cuối vách ngăn chống ngư lôi.[11]

Vỏ giáp

Những chiếc trong lớp Helgoland được trang bị vỏ giáp Krupp, hầu như theo cùng sự sắp xếp như trên lớp Nassau dẫn trước. Những điểm khác biệt chính là gia tăng đôi chút việc bảo vệ cho dàn pháo chính và pháo hạng hai, cùng một vỏ nóc dày hơn cho tháp chỉ huy phía trước. Đai giáp của con tàu ở chỗ mạnh nhất dày đến 30 cm (12 in), dành để bảo vệ những phần trọng yếu giữa tàu, và mỏng còn 8 cm (3,1 in) ở những vùng ít quan trọng như mũi và đuôi tàu. Phía sau đai giáp là vách ngăn chống ngư lôi dày 3 cm (1,2 in). Sàn tàu được bọc thép dày 5,5–8 cm (2,2–3,1 in). Tháp chỉ huy phía trước có nóc dày 20 cm (7,9 in) và các mặt hông dày 40 cm (16 in); trong khi tháp chỉ huy phía sau được bảo vệ kém hơn, với nóc dày 5 cm (2,0 in) và các mặt hông dày 20 cm (7,9 in). Các tháp pháo chính có nóc dày 10 cm (3,9 in) và mặt hông 30 cm (12 in); trong khi các tháp pháo ụ có vỏ giáp bảo vệ dày 17 cm (6,7 in) và các tấm chắn pháo dày 8 cm (3,1 in). Các con tàu cũng được trang bị lưới chống ngư lôi, nhưng chúng được tháo dỡ sau năm 1916.[8]