Thiết kế Iron Duke (lớp thiết giáp hạm)

Sơ đồ một con tàu lớp Iron Duke, lấy từ Jane's Fighting Ships 1919

Các đặc tính chung

Lớp Iron Duke có chiều dài chung 622 foot (189,6 m), mạn thuyền rộng 90 foot (27,4 m), và độ sâu của mớn nước là 29 foot (8,8 m) khi đầy tải nặng.[1] Chúng dài hơn 25 foot (7,6 m) và rộng hơn 1 foot (0,3 m) so với những chiếc thuộc lớp King George V dẫn trước.[2] Trọng lượng choán nước của lớp Iron Duke là 25.000 tấn Anh (25.000 t),[1] nặng hơn khoảng 2.000 tấn Anh (2.000 t) so với lớp King George V dẫn trước, chủ yếu là do gia tăng cỡ nòng của dàn pháo hạng hai.[2]

Hệ thống động lực

Những chiếc thuộc lớp Iron Duke được cung cấp động lực từ bốn turbine hơi nước Parsons dẫn động trực tiếp. Hệ thống động lực được chia thành ba phòng động cơ, với các trục chân vịt giữa được dẫn vào phòng trung tâm còn các trục trục chân vịt bên nối vào các phòng động cơ bên mạn phải và trái. Hai trục giữa được dẫn động bằng cặp turbine áp lực cao phía trước và phía sau, trong đó turbine phía trước có một cấp bánh răng bổ sung để đi đường trường, nó được tách khỏi turbine chính bởi một van nối tắt. Các trục bên được dẫn động bằng cặp turbine áp lực thấp phía trước và phía sau. Khi chạy đường trường, các turbine phía ngoài sẽ được tắt, con tàu chỉ dựa trên các trục giữa. Hơi nước được cung cấp từ 18 nồi hơi Babcock & Wilcox hoặc Yarrow đốt than, được bố trí thành ba cụm với sáu nồi hơi mỗi cụm; thiết bị phun dầu được trang bị để nhanh chóng nâng áp lực hơi nước. Động cơ cung cấp một tổng công suất 29.000 hp (22.000 kW), cho phép đạt đến tốc độ tối đa 21,5 hải lý trên giờ (39,8 km/h; 24,7 mph);[3] tuy nhiên khi chạy thử máy, các con tàu đã đạt tới công suất 32.013 ihp (23.872 kW).[3][4] Iron Duke cùng các tàu chị em có thể chứa tối đa 3.250 t (3.200 tấn Anh; 3.580 tấn thiếu) than cùng 1.050 t (1.030 tấn Anh; 1.160 tấn thiếu) dầu; cho phép chúng có tầm hoạt động tối đa 7.780 hải lý (14.410 km; 8.950 dặm)[Chuyển đổi: Tùy chọn không hợp lệ] ở tốc độ đường trường 10 kn (19 km/h; 12 mph).[4][5]

Vũ khí

Dàn pháo chính

Các tháp pháo ‘X’ và ‘Y’ phía đuôi của Emperor of India

Lớp Iron Duke trang bị dàn pháo chính gồm 10 khẩu pháo BL 13,5 in (340 mm) Mk V(H)[Ghi chú 1] đặt trên năm tháp pháo nòng đôi, tất cả đều được bố trí ngay trên trục giữa. Hai tháp pháo "A" và "B" được đặt trên một cặp bắn thượng tầng phía trước, tháp pháo "Q" ở giữa tàu ngay sau hai ống khói, và hai tháp pháo "X" và "Y" bắn thượng tầng phía sau. Tháp pháo thuộc kiểu Mk II có trọng lượng 600 t (600 t), cho phép hạ đến góc −3° và nâng lên đến góc 20°. Dù vậy, vào lúc chế tạo, vòng xoay chỉ tầm xa trên các thước ngắm chỉ được khắc cho đến góc 15°.[6] Các bánh cam và kính ngắm góc cao cho phép nâng tối đa các khẩu pháo chỉ được bổ sung vào một lúc nào đó sau trận Jutland. Các khẩu pháo phía trước và phía sau có thể xoay tối đa 150°Cả hai phía của trục giữa, trong khi tháp pháo "Q" có góc bắn bị giới hạn hơn, chỉ có thể ngắm mục tiêu hai bên mạn ở góc từ 30° đến 150° so với trục giữa của con tàu.[7] Các tháp pháo "B" và "X" bị hạn chế không được bắn trực tiếp ngay bên trên tháp pháo "A" và "Y" do khả năng áp lực nổ đầu nòng lọt vào nắp quan sát của tháp pháo bên dưới, vốn vẫn còn được bố trí ở đầu trước nóc tháp pháo.[8]

Kiểu pháo Mark V (H) bắn được nhiều loại đầu đạn pháo khác nhau, bao gồm đạn công pháđạn xuyên thép, tất cả đều cân nặng 1.400 lb (640 kg). Các khẩu pháo được nạp liều thuốc phóng MD45 nặng 297 lb (135 kg) chứa trong các bao lụa, cung cấp một lưu tốc đầu đạn lên đến 2.491 ft/s (759 m/s). Ở góc nâng tối đa 20°, các khẩu pháo có tầm bắn 23.740 yd (21.710 m), cho dù tầm bắn hiệu quả tối đa ở góc nâng 15° giảm đáng kể, khoảng 20.000 yd (18.000 m). Ở khoảng cách 10.000 yd (9.100 m), đạn pháo xuyên thép (AP) có khả năng xuyên thủng vỏ giáp thép Krupp dày cho đến 12,5 in (320 mm), là kiểu vỏ giáp sử dụng trên các thiết giáp hạm dreadnought Đức đương thời.[7][Ghi chú 2] Các khẩu pháo có tốc độ bắn từ 1,5 đến 2 phát mỗi phút.

Dàn pháo hạng hai

Dàn pháo hạng hai bên mạn phải của chiếc Marlborough

Dàn pháo hạng hai bao gồm mười hai khẩu pháo BL 6 in (150 mm) Mk VII bố trí trong các tháp pháo ụ trên lườn tàu chung quanh cấu trúc thượng tầng phía trước. Kiểu pháo này đã được chọn do loại hải pháo BL 4 inch Mk VII trang bị cho các thiết giáp hạm trước đó tỏ ra quá yếu và tầm hoạt động quá ngắn, không thể chiến đấu hiệu quả chống lại các xuồng phóng lôi trang bị ngư lôi kiểu mới mạnh hơn. Đô đốc Jackie Fisher đã phản đối ý tưởng tăng thêm cỡ nòng cho dàn pháo hạng hai vì lý do kinh tế, và đồng thời ông tin rằng chúng sẽ vô dụng khi thời tiết xấu. Tuy nhiên, ông đã nghỉ hưu khỏi chức vụ Thứ trưởng Hải quân vào năm 1910; kết quả là, lớp Iron Duke, vốn được thiết kế vào năm 1911, được trang bị cỡ pháo 6 inch lớn hơn.[5]

Kiểu pháo này bắn ra đạn pháo nặng 100 lb (45 kg) ở tốc độ bắn từ 5 đến 7 phát mỗi phút. Đạn pháo được bắn ra với lưu tốc đầu đạn 2.775 ft/s (846 m/s), cho dù các khẩu pháo có khả năng cao hơn. Nó được giảm bớt để chuẩn hóa tính năng với mọi kiểu pháo 6 inch khác đang được Hải quân Hoàng gia sử dụng, nhằm đơn giản hóa việc tính toán tầm xa cho các kiểu pháo cỡ này. Các khẩu pháo có thể nâng tối đa cho đến 20°, cho phép một tầm xa tối đa 15.800 yd (14.400 m).[9]

Tuy nhiên một số vấn đề đáng kể nảy sinh đối với các tháp pháo ụ. Chúng được trang bị các tấm chắn bản lề được thiết kế để đóng kín các ụ pháo khi biển động. Tuy nhiên, các tấm chấn dễ dàng bị trôi đi, khiến nước lọt vào và làm ngập nước đáng kể. Vấn đề còn trở nên trầm trọng hơn do trong thực tế các tháp pháo ụ được bố trí khá thấp trên lườn tàu, chịu ảnh hưởng lớn bởi sóng nước khi biển động mạnh. Vấn đề cuối cùng được giải quyết bằng cách bổ sung những tấm vách ngăn thấp cho các phòng đặt pháo và những miếng đệm cao su cho các tấm chắn.[2]

Các vũ khí khác

Iron Duke là thiết giáp hạm Anh đầu tiên được trang bị vũ khí phòng không. Vào năm 1914, hai khẩu QF 3 in (76 mm) được bố trí phía sau cấu trúc thượng tầng, chủ yếu nhằm chống lại các khí cầu của Đức.[10] Các khẩu pháo này bắn ra từ 12 đến 14 quả đạn pháo mỗi phút, và có thể bắn 1.250 phát trước khi cần thay thế hay sửa chữa nòng pháo. Đạn pháo bắn ra nặng 12,5 lb (5,7 kg) với một đầu đạn công phá. Chúng được điều khiển bằng tay, và có trần bắn hiệu quả tối đa 23.500 ft (7.200 m).[11]

Giống như những tàu chiến chủ lực vào thời đó, những chiếc trong lớp Iron Duke còn được trang bị các ống phóng ngư lôi ngầm. Các con tàu mang theo bốn ống phóng ngư lôi 21 in (530 mm), gồm hai ống mỗi bên mạn.[5] Chúng phóng loại ngư lôi Mk II mang theo một đầu đạn 515 lb (234 kg) TNT; và có thể cài đặt hai tốc độ phóng: ở tốc độ 31 kn (57 km/h; 36 mph) tầm xa hoạt động đạt 10.750 yd (9.830 m), và ở tốc độ 45 kn (83 km/h; 52 mph) tầm xa hoạt động giảm đáng kể, chỉ còn 4.500 yd (4.100 m).[12]

Vỏ giáp

Những chiếc trong lớp Iron Duke có đai giáp dày đến 300 mm (12 in) ở phần trung tâm của con tàu, nơi hầm đạn, phòng động cơ cùng các bộ phận thiết yếu của con tàu được bố trí. Nó được vuốt mỏng còn 100 mm (3,9 in) về phía mũi và đuôi con tàu. Bệ tháp pháo chứa tháp pháo của dàn pháo chính có các mặt hông dày 250 mm (9,8 in) và phía sau dày 75 mm (3,0 in), nơi đạn pháo khó có thể bắn trúng. Bản thân tháp pháo có vỏ giáp dày 280 mm (11 in) ở các mặt. Lớp sàn bọc thép của con tàu dày 1–2,5 in (25–64 mm).[5] Sau trận Jutland vào tháng 5 năm 1916, có khoảng 820 tấn (820 t) vỏ giáp được bổ sung cho các con tàu, chủ yếu nhằm gia cố sàn tàu chung quanh các tháp pháo chính và tăng cường vách ngăn cho các hầm đạn.[10]