Bối cảnh

Việc tăng tốc trong Chương trình Chế tạo Hải quân 1907–1908 của Đế quốc Đức khiến Chính phủ Anh chịu một sức ép nặng từ phía công luận, buộc phải chế tạo nhiều tàu chiến hơn trong Chương trình Chế tạo Hải quân 1909–1910. Chỉ có một thiết giáp hạm và một tàu chiến-tuần dương được phê duyệt trong Chương trình Chế tạo 1908–1909, nhưng lên đến ba thiết giáp hạm và một tàu chiến-tuần dương được thông qua trong Chương trình Chế tạo 1909–1910, với ba thiết giáp hạm và một tàu chiến-tuần dương khác được vạch kế hoạch như là những con tàu "phòng hờ" nhằm xoa dịu công chúng và Bộ Hải quân Anh. Những áp lực tiếp theo đã buộc Chính phủ phải công bố vào tháng 7 năm 1909 rằng các con tàu "phòng hờ" cũng sẽ được chế tạo. Sức ép này cũng khiến Bộ Hải quân Anh được sự chấp thuận gia tăng kích cỡ và sức mạnh của những con tàu mới, nhằm duy trì ưu thế về phẩm chất so với các thiết giáp hạm dreadnought mới của Đức đang được chế tạo.[3]

Lớp tàu chiến-tuần dương Lion được thiết kế để vượt trội hơn những tàu chiến-tuần dương Đức thuộc lớp Moltke, giống như chúng nhằm để vượt qua lớp Invincible của Anh. Sự gia tăng về tốc độ, vỏ giáp và cỡ nòng pháo đã khiến kích thước tăng thêm 70% so với lớp Indefatigable, làm cho chúng trở thành những tàu chiến lớn nhất thế giới vào lúc đó.[4] Việc sắp đặt được cải tiến từ thiết kế của lớp "siêu-dreadnought" đầu tiên, lớp Orion trang bị pháo 13,5 inch (343 mm) vào năm 1910. Đây là những con tàu đầu tiên được trang bị kiểu pháo mới 13,5 inch (343 mm) do Vickers phát triển. Thiết kế của lớp Lion sửa chữa một số thiếu sót của những tàu chiến-tuần dương trước đó, vốn mắc phải hạn chế các tháp pháo bố trí hình thang giữa tàu không thể bắn chéo qua sàn tàu một cách an toàn, nên bị giới hạn với ba tháp pháo bắn qua mạn. Tuy nhiên, điều này lại được thực hiện do kích cỡ và trọng lượng của các khẩu pháo mới khiến cho việc bố trí tháp pháo bên mạn là không thực tế. Vì vậy, cả bốn tháp pháo của Lion đều được đặt trên trục giữa, mặc dù tháp pháo 'Q' được đặt giữa tàu và không thể bắn thẳng về phía đuôi.[5] Giám đốc Chế tạo Hải quân, Sir Philip Watts, đề nghị bổ sung một tháp pháo thứ năm bắn thượng tầng bên trên tháp pháo đuôi, nếu con tàu được kéo dài thêm ba khoang và dài thêm tổng cộng 12 foot (4 m), vốn chỉ làm gia tăng rất ít chi phí chế tạo ngoại trừ khoảng 175.000 Bảng Anh dành cho tháp pháo, nhưng sẽ tăng thêm đến 25% hỏa lực cho con tàu.[6] Tuy nhiên điều này đã không được chấp thuận, có thể do sự lo ngại về tính khả thi.[5]

Các đặc tính chung

Lớp Lion lớn hơn đáng kể so với lớp Indefatigable dẫn trước. Chúng có chiều dài chung 700 foot (213,4 m), mạn thuyền rộng 88 foot 7 inch (27,0 m), và độ sâu của mớn nước là 32 foot 5 inch (9,9 m) khi đầy tải nặng. Các con tàu có trọng lượng choán nước là 26.270 tấn Anh (26.690 t), và lên đến 30.820 tấn Anh (31.310 t) khi đầy tải nặng, hơn 8.000 tấn Anh (8.100 t) so với các con tàu trước đó. Nó có một chiều cao khuynh tâm 6 foot (1,8 m) khi đầy tải nặng.[7]

Động lực

Lớp Lion có 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. Một tầng giảm tốc chạy đường trường được chế tạo vào vỏ của mỗi turbine áp lực cao phía trước để di chuyển ở tốc độ thấp.[8] Hai chân vịt ba cánh phía trong của nó có đường kính 12 foot 3 inch (3,73 m) trong khi cặp chân vịt phía ngoài có đường kính 11 foot 8 inch (3,56 m). Turbine được cung cấp hơi nước từ 42 nồi hơi ống nước Yarrow bố trí trong 7 phòng nồi hơi.[9] Chúng được thiết kế để cung cấp tổng công suất 70.000 mã lực càng (52.199 kW), nhưng đã đạt đến trên 76.000 shp (56.673 kW) khi chạy thử máy, cho dù Lion không vượt hơn tốc độ thiết kế 28 hải lý trên giờ (52 km/h; 32 mph) dành cho nó, còn Princess Royal chỉ đạt 28,5 hải lý trên giờ (52,8 km/h; 32,8 mph).[10]

Các con tàu có thể mang theo tối đa 3.500 tấn Anh (3.600 t) than cùng 1.135 tấn Anh (1.153 t) dầu đốt để phun vào than nhằm gia tăng tốc độ cháy.[11] Ở trữ lượng nhiên liệu tối đa, tầm xa hoạt động của chúng là 5.610 hải lý (10.390 km) ở tốc độ 10 hải lý trên giờ (12 mph; 19 km/h).[1]

Vũ khí

Lớp Lion trang bị tám khẩu pháo BL 13,5 in (340 mm) Mark V trên bốn tháp pháo nòng đôi vận hành bằng thủy lực, được đặt tên lần lượt là 'A', 'B', 'Q' và 'Y' từ trước ra sau. Các khẩu pháo có thể hạ đến góc −3° và nâng lên đến 20°, cho dù máy đo tầm xa điều khiển tháp pháo bị giới hạn ở góc nâng tối đa 15° 21', cho đến khi được trang bị lăng kính ngắm siêu nâng ngay trước trận Jutland vào tháng 5 năm 1916 để có nâng tối đa.[12] Chúng bắn ra đạn pháo nặng 1.250 pound (567 kg) ở lưu tốc đầu đạn 2.582 ft/s (787 m/s). Ở góc nâng 14,75°, tầm bắn xa của loại đạn pháo xuyên thép (AP) đạt được 20.000 yd (18.288 m); và ở góc nâng 20°, tầm bắn xa được mở rộng đến 23.820 yd (21.781 m). Tốc độ bắn của các khẩu pháo này là 1,5–2 quả đạn pháo mỗi phút.[13] Con tàu mang theo tổng cộng 880 quả đạn pháo trong thời chiến, 110 quả cho mỗi khẩu pháo.[14]

Dàn pháo hạng hai của chúng bao gồm mười sáu khẩu BL 4 in (100 mm) Mk VII, hầu hết được đặt trong các tháp pháo ụ.[14] Các khẩu pháo trên các bệ PII* hoặc PIV* có thể 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 150 quả đạn.[12]

Lớp Lion được chế tạo mà không có súng phòng không, nhưng nhiều vũ khí đã được bổ sung trong giai đoạn chiến tranh. Chúng bao gồm kiểu QF 6 pounder Hotchkiss trên bệ MkIc góc cao,[14] 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).[16] Ngoài ra kiểu QF 3 inch 20 cwt[Ghi chú 1] trên bệ MkII góc cao cũng được sử dụng; chúng 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]

Princess Royal được trang bị hai khẩu 4 inch Mark VII trên bệ góc cao MkII có khả năng nâng tối đa lên đến góc 60° vào tháng 4 năm 1917,[14] và một cặp pháo 2 pounder MK II "pom-pom" nòng đơn được bổ sung vào tháng 4 năm 1919.[18] Chúng bắn ra đạn pháo 40 milimét (1,6 in) nặng 2 pound (0,9 kg) với lưu tốc đầu đạn 1.920 ft/s (590 m/s), đạt đến trần bắn hiệu quả tối đa là 1.200 thước Anh (1.097 m). Tốc độ bắn thực tế của loại vũ khí này là từ 50 đến 75 viên mỗi phút.[19]

Hai ống phóng ngư lôi ngầm 21 inch (530 mm) được trang bị bên mạn.[1] Con tàu mang theo 14 ngư lôi 21 inch Mk II***[14] có đầu đạn chứa 515 pound (234 kg) thuốc nổ TNT. Chúng được cài đặt để hoạt động ở hai mức: 4.500 thước Anh (4.115 m) ở tốc độ 45 hải lý trên giờ (83 km/h; 52 mph) hoặc 10.750 thước Anh (9.830 m) ở tốc độ 31 hải lý trên giờ (57 km/h; 36 mph).[20]

Kiểm soát hỏa lực

Dàn pháo chính của lớp Lion được kiểm soát từ tháp chỉ huy. Dữ liệu đo được từ máy đo tầm xa Argo 9 foot (2,7 m) đặt bên trên tháp chỉ huy được nạp vào một Bảng Kiểm soát Hỏa lực Dreyer Mk I (một máy tính cơ khí kiểm soát hỏa lực) đặt trong trạm truyền tin bên dưới tháp chỉ huy, 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. Tháp kiểm soát hỏa lực ngư lôi phía sau cũng được sử dụng làm trạm kiểm soát hỏa lực dự phòng. Các tháp pháo 'B' và 'X' được cung cấp máy đo tầm xa 9 ft (2,7 m) và được trang bị như những trạm kiểm soát hỏa lực thứ cấp.[21]

Kỹ thuật kiểm soát hỏa lực tiến bộ nhanh chóng vào những năm ngay trước thế chiến, và việc phát triển hệ thống định hướng hỏa lực là một sự phát triển đáng kể. Nó bao gồm bộ kiểm soát hỏa lực đặt trên cao của con tàu, cung cấp bằng điện góc nâng và góc xoay của 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.[22] Lion được trang bị bộ kiểm soát hỏa lực cải tiến vào đầu năm 1915 trong khi được sửa chữa những hư hại sau trận Dogger Bank,[23] còn Princess Royal được trang bị vào đầu năm 1916. Một bộ kiểm soát hỏa lực thứ hai được bổ sung cho các con tàu vào năm 1918.[12]

Vỏ giáp

Sơ đồ vỏ giáp bảo vệ cho lớp Lion nặng hơn so với những chiếc thuộc lớp Indefatigable; đai giáp ở mực nước làm bằng vỏ giáp Krupp dày đến 9 inch (229 mm) ở khoảng giữa con tàu so với 6 in (152 mm) trước đây. Nó được vuốt mỏng còn 4 inch (102 mm) về phía hai đầu con tàu, nhưng không đến tận mũi và đuôi. Ngoài ra con tàu còn có một đai giáp trên với độ dày tối đa 6 inch (152 mm) trên cùng chiều dài phần dày nhất của đai giáp ở mực nước, giảm còn 5 inch (127 mm) ngang với các tháp pháo tận cùng. Các vách ngăn dày 4 inch (102 mm) đóng lại hai đầu của thành trì bọc thép. Thép nickel được sử dụng để bọc giáp cho các sàn tàu. Sàn bọc thép dưới nói chung chỉ dày 1 inch (25,4 mm), ngoại trừ phía ngoài thành trì nơi nó dày đến 2,5 inch (64 mm). Sàn bọc thép trên được bố trí bên trên đai giáp trên cũng chỉ dày 1 inch. Sàn trước có độ dày 1,25–1,5 inch (31,8–38,1 mm)[Chuyển đổi: Số không hợp lệ].[24]

Các tháp pháo chính có mặt trước và mặt hông dày 9 in (230 mm), và lớp vỏ nóc dày 2,5–3,25 inch (64–83 mm)[Chuyển đổi: Số không hợp lệ]. Bệ tháp pháo được bảo vệ bởi vỏ giáp dày 9 inch bên trên sàn tàu, nhưng giảm còn 8 inch (203 mm) trên sàn tàu bọc thép phía trên và 3 inch (76 mm) bên dưới nó. Mặt hông của tháp chỉ huy dày 10 inch (254 mm), với nóc và các ống liên lạc dày 3 inch. 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 của nó được bảo vệ bởi thép nickel chống mảnh đạn dày 1,5 inch (38 mm) ở mặt hông và 1 inch ở hai đầu giữa sàn trên và sàn trước.[25] Sau khi trận Jutland bộc lộ ra sự mong manh của các con tàu đối với đạn pháo bắn tới, một lớp vỏ giáp bổ sung dày 1 inch nặng khoảng 130 tấn Anh (132 t)[18] được tăng cường cho bệ tháp pháo bên trên hầm đạn và nóc tháp pháo.[26]