Thiết kế Indefatigable_(lớp_tàu_chiến-tuần_dương)

Sơ đồ mạn phải và sàn tàu như được mô tả trong Niên giám Hải quân Brassey 1923. Cách sắp xếp được mô tả trong sơ đồ này thực ra là của lớp tàu chiến-tuần dương Invincible. Độ dày của vỏ giáp được nêu ra là do Bộ Hải quân công bố;[Ghi chú 2] độ dày thực tế ở nhiều chỗ sẽ kém hơn.

Indefatigable được đặt hàng như một tàu chiến-tuần dương đơn lẻ trong Chương trình Chế tạo Hải quân 1908–1909. Thiết kế sơ thảo của nó được chuẩn bị vào tháng 3 năm 1908, và bản thiết kế sau cùng được thông qua vào tháng 11 năm 1908. Thiết kế này thực ra là một phiên bản của chiếc Invincible được mở rộng, với sự cải tiến về cách sắp xếp vỏ giáp bảo vệ và dàn hỏa lực chính.[5]

Các đặc tính chung

Indefatigable lớn hơn đôi chút so với lớp Invincible dẫn trước. Chúng có chiều dài chung 590 ft (179,8 m), mạn thuyền rộng 80 ft (24,4 m), và độ sâu của mớn nước là 29 ft 9 in (9,1 m) khi đầy tải nặng. Các con tàu có trọng lượng choán nước là 18.500 tấn Anh (18.800 t), và lên đến 22.130 tấn Anh (22.490 t) khi đầy tải nặng, hơn 1.500 tấn Anh (1.524 t) so với các con tàu trước đó. Nó có một chiều cao khuynh tâm 4,8 foot (1,5 m) khi đầy tải nặng.[6]

Động lực

Hai bộ turbine hơi nước Parsons dẫn động trực tiếp được đặt trong các phòng động cơ riêng biệt. Các trục phía ngoài được nối với các turbine áp lực cao, hơi nước thoát ra được dẫn vào các turbine áp lực thấp dẫn động trục phía trong. Mỗi trục phía ngoài dẫn động một chân vịt có đường kính 10 foot 10 inch (3,30 m) trong khi hai trục phía trong được nối với chân vịt có đường kính 10 foot 3 inch (3,12 m). Turbine được cung cấp hơi nước từ 31 nồi hơi ống nước Babcock and Wilcox bố trí trong 5 phòng nồi hơi.[7] Turbine của Indefatigable được thiết kế để cung cấp công suất 43.000 mã lực càng (32.065 kW), nhưng đã đạt đến trên 55.000 shp (41.013 kW) ở chế độ cưỡng bức khi chạy thử máy. Turbine của Australia và New Zealand mạnh hơn đôi chút ở công suất 44.000 shp (32.811 kW). Chúng được thiết kế để có được tốc độ 25,8 hải lý một giờ (47,8 km/h; 29,7 mph), nhưng cả ba đều đạt đến 26 hải lý một giờ (48 km/h; 30 mph) khi chạy thử máy.[8]

Các con tàu có thể mang theo tối đa 3.200 tấn Anh (3.300 t) than cùng 850 tấn Anh (860 t) dầu đốt để phun vào than nhằm gia tăng tốc độ cháy.[9] Ở trữ lượng nhiên liệu tối đa, tầm xa hoạt động của chúng là 3.330 hải lý (6.170 km) ở tốc độ 10 hải lý một giờ (12 mph; 19 km/h).[10]

Vũ khí

Một quả đạn pháo 12 inch đang được nạp trên chiếc HMAS Australia; lưu ý vòng xoay ngắt quãng của khóa nòng

Mỗi con tàu được trang bị tám khẩu pháo BL 12 in (300 mm) Mark X đặt trên bốn tháp pháo nòng đôi BVIII*. Hai tháp pháo tận cùng phía trước và phía sau được bố trí trên trục dọc và được đặt tên lần lượt là 'A' và 'X'. Hai tháp pháo bên mạn 'P' và 'Q' được đặt so le giữa tàu theo hình thang giữa các ống khói, tháp pháo 'P' bên mạn trái và thường hướng ra trước trong khi tháp pháo 'Q' bên mạn phải và thường hướng ra sau; chúng có thể bắn chéo qua mạn cho đến góc 70°. Các khẩu pháo này cùng kiểu với loại được trang bị cho thiết giáp hạm Dreadnought cũng như cho các lớp Lord NelsonBellerophon.[11] Các khẩu pháo có thể hạ đến góc −3° và nâng lên đến 13,5°, cho dù các tháp pháo được cải tiến để có thể nâng đến góc 16° trong Thế Chiến I. Chúng bắn ra đạn pháo nặng 850 pound (390 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.725 ft/s (831 m/s). Ở góc nâng 13,5°, tầm bắn xa của loại đạn pháo xuyên thép (AP) 2 chr đạt được 16.450 m (17.990 yd); và ở góc nâng 16°, tầm bắn xa được mở rộng đến 20.435 yd (18.686 m) sử dụng loại đạn pháo 4 crh có đặc tính khí động tốt hơn nhưng nặng hơn đôi chút. Tốc độ bắn của các khẩu pháo này là 1–2 quả đạn pháo mỗi phút.[12] Con tàu mang theo tổng cộng 880 quả đạn pháo trong thời chiến, 110 quả cho mỗi khẩu pháo.[13]

Dàn pháo hạng hai của chúng bao gồm mười sáu khẩu BL 4 in (100 mm) Mk VII được đặt trên cấu trúc thượng tầng. Tất cả các khẩu pháo được bố trí trong các tháp pháo ụ vào đợt tái trang bị giai đoạn 1914-1915 để bảo vệ pháo thủ khỏi thời tiết khắc nghiệt và hoạt động của đối phương, mặc dù hai khẩu đã được tháo bỏ vào lúc này.[14] Các khẩu pháo trên bệ PII* có thể hạ đến góc 7° và nâng lên đến 15°. Chúng bắn ra đạn pháo nặng 31 pound (14 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.864 ft/s (873 m/s), cho một tầm xa tối đa 11.600 yd (10.600 m). Tốc độ bắn của chúng là 6–8 phát mỗi phút.[15] Mỗi khẩu pháo được cung cấp 100 quả đạn.[16]

Một khẩu pháo 4 inch bổ sung được trang bị trên những chiếc còn sống sót vào năm 1917 như là súng phòng không. Nó được đặt trên bệ góc cao MkII có khả năng nâng tối đa lên đến góc 60°, sử dụng một liều thuốc phóng được giảm bớt chỉ tạo ra một lưu tốc đầu đạn 2.864 ft/s (873 m/s).[15] Dàn vũ khí phòng không ban đầu bao gồm một khẩu QF 3 inch 20 cwt duy nhất[Ghi chú 3] trên bệ MkII góc cao vốn được bổ sung vào đợt tái trang bị 1914-1915.[13] Nó có khả năng hạ đến 10° và nâng tối đa lên đến 90°. Nó bắn ra đạn pháo nặng 12,5 pound (5,7 kg) với lưu tốc đầu đạn 2.500 ft/s (760 m/s) và tốc độ 12–14 viên mỗi phút. Trần bắn hiệu quả của kiểu pháo này là 23.500 ft (7.163 m).[17] Nó được cung cấp 500 quả đạn.[16] New Zealand mang theo một khẩu QF 6 pounder Hotchkiss duy nhất trên bệ MkIc góc cao từ tháng 10 năm 1914 đến cuối năm 1915.[13] Nó có khả năng hạ đến 8° và nâng tối đa lên đến 60°. Nó bắn ra đạn pháo nặng 6 pound (2,7 kg) với lưu tốc đầu đạn 1.765 ft/s (538 m/s) và tốc độ bắn 20 viên mỗi phút. Trần bắn tối đa là 10.000 ft (3.000 m), nhưng tầm bắn hiệu quả chỉ đạt 1.200 thước Anh (1.100 m).[18]

Các con tàu cũng được trang bị hai ống phóng ngư lôi ngầm 17,7 inch (450 mm) hai bên mạn, phía sau tháp pháo 'X', và mang theo 12 quả ngư lôi.[19]

Kiểm soát hỏa lực

Australia với các trạm quan sát lớn đặt trên đỉnh mỗi cột ăn-ten ba chân

Hỏa lực dàn pháo chính của Indefatigable được kiểm soát từ các trạm quan sát lớn được đặt trên đỉnh mỗi cột ăn-ten ba chân trước và cột ăn-ten chính. Dữ liệu đo được từ một máy đo tầm xa Barr & Stroud 9 foot (2,7 m) được nạp vào một máy tính cơ khí Dumaresq rồi được truyền bằng điện đến đồng hồ khoảng cách Vickers đặt trong trạm truyền tin (TS) đặt bên dưới mỗi trạm quan sát, nơi chúng được biên dịch thành dữ liệu tầm xa và độ lệch được các khẩu pháo sử dụng. Dữ liệu về mục tiêu cũng được ghi lại trên một sơ đồ giúp cho sĩ quan tác xạ dự đoán sự di chuyển của mục tiêu. Mỗi tháp pháo có thiết bị truyền cho riêng nó, và tất cả tháp pháo, trạm quan sát và trạm truyền tin có thể kết nối với nhau theo mọi sự kết hợp. Các thử nghiệm tác xạ trên chiếc Hero được thực hiện vào năm 1907 đã cho thấy sự mong manh của hệ thống này khi trạm quan sát bị bắn trúng hai lần và mảnh đạn gây hư hại ống truyền âm và mọi dây dẫn bắt dọc theo cột ăn-ten. Để bảo vệ chống lại khả năng này, tháp pháo 'A' của chiếc Indefatigable được trang bị máy đo tầm xa 9 foot (2,7 m) phía sau nóc tháp pháo, và nó được trang bị để kiểm soát toàn bộ dàn pháo chính trong đợt tái trang bị giữa năm 19111914.[20]

Australia và New Zealand được chế tạo với một sự sắp xếp khác biệt. Trạm quan sát trên đỉnh cột ăn-ten chính được loại bỏ, và một tháp quan sát bọc thép được bố trí thay thế trên tháp chỉ huy, nơi nó được bảo vệ tốt hơn, cải thiện tầm nhìn và trực tiếp thao tác trên các vị trí chỉ huy ban đầu. Trạm truyền tin phía sau được loại bỏ trong khi trạm truyền tin phía trước được mở rộng. Tháp pháo 'A' cũng được chế tạo với những cải tiến nêu trên.[21]

Kỹ thuật kiểm soát hỏa lực tiến bộ nhanh chóng vào những năm ngay trước Thế Chiến I, và việc phát triển Bảng điiều khiển hỏa lực Drayer là một sự tiến triển đáng kể như vậy. Nó bao gồm chức năng của máy tính Dumaresq cùng đồng hồ khoảng cách, và một phiên bản đơn giản Mk I đã được trang bị cho những chiếc lớp Indefatigable vào đợt tái trang bị từ giữa năm 1915 đến tháng 5 năm 1916.[22] Một phát triển quan trọng hơn là bộ kiểm soát hỏa lực đặt trên cao của con tàu, truyền thông tin bằng điện góc nâng và góc xoay đến tháp pháo bằng con trỏ, và các pháo thủ làm theo chỉ dẫn đó. Sĩ quan hỏa lực có thể bắn đồng thời các khẩu pháo thành loạt, giúp vào việc quan sát điểm rơi của đạn pháo cũng như hạn chế ảnh hưởng của sự chòng chành con tàu trên sự phân tán của đạn pháo. Một khẩu pháo trên tháp pháo 'Y' cũng được trang bị một bộ truyền tin, để có được chức năng như một khẩu pháo "dẫn hướng" dự phòng,[23] nhưng không có thiết bị dành cho khẩu pháo để tách giữa bộ điều khiển chính và khẩu pháo dẫn hướng này.[24]

Vỏ giáp

Ở một khía cạnh, lớp vỏ giáp bảo vệ dành cho lớp Indefatigable yếu hơn so với những chiếc dẫn trước, vì vỏ giáp bị giảm độ dày ở một số chỗ, nhưng được dàn ra rộng hơn. Đai giáp ở mực nước kéo dài từ mũi đến tận đuôi, nó dày đến 6 in (152 mm) ở khoảng 298 foot (91 m) giữa con tàu, nhưng được vuốt mỏng còn 4 inch (102 mm) ngang nơi kết thúc các bệ tháp pháo và hầm đạn 12 inch, rồi vuốt mỏng hơn nữa chỉ còn 2,5 inch (64 mm) về phía hai đầu con tàu. Một vách ngăn dày 4,5 inch (114 mm) tiếp giáp với bệ tháp pháo ‘X’, trong khi vách ngăn phía trước dày 3–4 inch (76–102 mm). Tháp pháo và bệ tháp pháo được bảo vệ bởi lớp giáp dày 7 in (178 mm), ngoại trừ nóc tháp pháo sử dụng vỏ giáp Krupp KNC dày 3 in (76 mm).[25]

Các trụ chống nóc tháp pháo được gia cố trên những chiếc lớp Indefatigable sau những bài học có được sau thử nghiệm tác xạ tiến hành vào năm 1907.[26] Độ dày vỏ giáp bằng thép nickel cho sàn tàu chính nói chung chỉ dày 1 in (25 mm), nhưng được tăng lên 2 inch (51 mm) chung quanh bệ tháp pháo. Vỏ giáp sàn dưới cũng bằng thép nickel dày 1,5 in (38 mm) ở phần phẳng và 2 inch ở phần nghiêng, tăng lên 2 inch ở hai đầu con tàu. Mặt hông của tháp chỉ huy phía trước dày 10 in (254 mm) trong khi tháp quan sát có độ dày 4 inch (102 mm). Nóc và sàn của cả hai tháp làm bằng vỏ giáp Krupp KNC dày 3 inch trong khi ống liên lạc của tháp chỉ huy dày 4 inch. Tháp điều khiển ngư lôi có lớp giáp bằng thép nickel dày 1 inch ở tất cả các phía. Vách ngăn chống ngư lôi bằng thép nickel dày 2,5 inch (64 mm) được đặt ngang các hầm đạn và phòng đạn pháo. Ống khói được bảo vệ bằng thép nickel dày 1,5 inch ở mặt hông và 1 inch ở hai đầu. Vỏ giáp Krupp được sử dụng rộng rãi ngoại trừ những nơi được chú thích khác như trên.[27]

Australia và New Zealand được chế tạo với một sự sắp xếp khác biệt. Đai giáp ở mực nước không kéo dài đến tận hai đầu con tàu, nhưng kết thúc cách mũi tàu 60 foot (18,3 m) và cách đuôi tàu 55 foot (16,8 m). Đoạn đai giáp ngang với các bệ tháp pháo dày 5 inch (127 mm), và độ dày ở hai đầu tăng lên 4 inch (102 mm). Sàn tàu bọc thép chính dày đến 2,5 inch (64 mm) chung quanh các bệ tháp pháo và mở rộng ra ngoài khoảng bệ tháp pháo 55 foot (16,8 m).[28] Sàn tàu bọc thép dưới bị giảm độ dày từ 1,5–2 inch (38–51 mm) xuống còn 1 inch (25 mm) cả ở phần ngang lẫn phần dốc, ngoại trừ ở hai đầu được tăng độ dày lên 2,5 inch (64 mm).[25] Sau Trận Jutland, một lớp giáp dày 1 inch được bổ sung cho mép hầm đạn và nóc tháp pháo[29] với trọng lượng tổng cộng 110 tấn Anh (112 t).[30]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Indefatigable_(lớp_tàu_chiến-tuần_dương) http://www.awm.gov.au/histories/first_world_war/vo... http://www.navy.gov.au/HMAS_Australia_(I) http://www.navweaps.com/Weapons/WNBR_12-45_mk10.ht... http://www.navweaps.com/Weapons/WNBR_3-45_mk1.htm http://www.navweaps.com/Weapons/WNBR_4-40_mk3.htm http://www.navweaps.com/Weapons/WNBR_6pounder_m1.h... http://web.archive.org/web/20080913202817/http://w... http://dreadnoughtproject.org/tfs/index.php/Indefa... https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Indefa...