Đặc tính North Carolina (lớp thiết giáp hạm)

Sơ đồ cắt của một tháp pháo 406 mm (16 inch) trên lớp North Carolina

Vũ khí

Dàn hỏa lực trên hai chiếc lớp North Carolina chủ yếu dựa trên chín khẩu pháo 16 inch (406 mm)/45 caliber Mark 6 và hai mươi khẩu 5 inch (130 mm)/38 caliber Mark 12 đa dụng. Số vũ khí nhẹ hơn của chúng bao gồm một số lượng thay đổi pháo 28 mm (1,1 inch)/75 caliber, súng máy M2 Browning 0,50 caliber cùng pháo phòng không Bofors 40 mmOerlikon 20 mm.[39]

Dàn pháo chính

được trang bị cho cả hai chiếc của lớp North Carolina cũng như cho lớp South Dakota tiếp theo, chín khẩu pháo 406 mm (16 inch)/45 caliber là một phiên bản cải tiến của những khẩu pháo được trang bị cho lớp Colorado, và được đặt tên là "Mark 6". Một thay đổi lớn so với các khẩu pháo cũ là khả năng của phiên bản Mark 6 có thể bắn kiểu đạn pháo xuyên thép mới 2.700 pound (1.200 kilôgam) được phát triển bởi Văn phòng Đạn dược. Khi được bắn bằng một liều thuốc phóng đầy đủ trên khẩu pháo mới nguyên, quả đạn pháo đạt được lưu tốc đầu đạn 2.300 ft/s (701 m/s); và với liều thuốc phóng tiết giảm, cùng quả đạn pháo đó được bắn ở tốc độ 1.800 ft/s (549 m/s). Tuổi thọ của nòng pháo, là số lượng xấp xỉ đạn pháo mà một khẩu pháo có thể bắn trước khi cần phải xẻ rảnh lại hoặc thay thế, là 395 quả đạn pháo xuyên thép, cho dù nếu chỉ sử dụng trong thực hành con số này cao hơn đáng kể: 2.860 phát. Với khả năng xoay ở vận tốc 4 độ mỗi giây, mỗi tháp pháo có thể xoay tối đa một góc 150 độ cả hai bên mạn tàu. Các khẩu pháo có thể nâng lên một góc tối đa 45 độ; chỉ có tháp pháo số 1 và số 3 có thể hạ thấp một góc −2 độ, nhưng do vị trí bắn thượng tầng, các khẩu pháo của tháp pháo số 2 chỉ có thể hạ thấp đến 0 độ.[40]

Mỗi khẩu pháo có chiều dài chung 736 inch (18.700 mm); trong đó nòng pháo có chiều dài 720 inch (18.000 mm) và đoạn nòng có xẻ rãnh dài 616,9 inch (15.670 mm). Tầm bắn xa tối đa đối với đạn pháo xuyên thép hạng nặng sẽ đạt được ở góc nâng 45 độ là 36.900 thước Anh (21,0 dặm; 33,7 km). Ở cùng góc nâng này, một quả đạn pháo công suất cao (HC: high capacity) nặng 1.900 pound (860 kilôgam) sẽ đi được 40.180 thước Anh (22,83 dặm; 36,74 kilômét). Khẩu pháo có trọng lượng 192.310 lb (87.230 kg) không tính đến khóa nòng; toàn bộ tháp pháo nặng hơn 3.100.000 lb (1.400.000 kg).[40]

Khi bắn cùng một loại đạn pháo, kiểu pháo 16 inch/45 Mark 6 có đôi chút ưu thế so với kiểu pháo 16 in (410 mm)/50 caliber Mark 7 khi bắn trúng sàn tàu bọc thép. Một quả đạn pháo bắn ra từ nòng pháo 45 caliber sẽ có tốc độ chậm hơn, có nghĩa là sẽ có góc đạn đạo dốc hơn khi rơi xuống. Ở khoảng cách 35.000 thước Anh (20 dặm; 32 kilômét), một quả đạn pháo bắn ra từ nòng pháo 45 caliber sẽ bắn trúng một con tàu ở một góc 45,2 độ thay vì 36 độ từ một nòng pháo 50 caliber, nên có khả năng đâm xuyên tốt hơn.[40]

Dàn pháo hạng hai

Lớp North Carolina mang mười tháp pháo nòng đôi hạng hai Mark 28 Model 0 trang bị kiểu pháo 5 inch (130 mm)/38 caliber Mark 12 đa dụng. Thoạt tiên được thiết kế để trang bị cho các lớp tàu khu trục được chế tạo trong những năm 1930, những khẩu pháo này tỏ ra thành công đến mức chúng được bổ sung cho vô số tàu chiến Mỹ trong Chiến tranh Thế giới thứ hai, bao gồm mọi kiểu tàu chiến chủ lực và nhiều tàu chiến nhỏ hơn được chế tạo từ năm 1934 đến năm 1945. Chúng được Văn phòng Đạn dược Hải quân Mỹ xem là "có độ tin cậy cao, chắc chắn và chính xác".[41]

Các khẩu pháo 5 inch/38 caliber hoạt động như những pháo đa dụng; đó là có thể bắn cả mục tiêu tàu nổi lẫn mục tiêu trên không với mức độ thành công thỏa đáng. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nó có đặc tính phòng không yếu kém. Như được chứng tỏ trong cuộc thử nghiệm tác xạ vào năm 1941 thực hiện trên thiết giáp hạm North Carolina, kiểu pháo này có khả năng nhất quán trong việc bắn rơi máy bay ở độ cao 12.000–13.000 ft (3,7–4,0 km), gấp đôi so với tầm bắn hiệu quả của kiểu pháo phòng không 5 inch (130 mm)/25 caliber đơn dụng trước đây.[41]

Mỗi khẩu pháo 5 inch/38 caliber nặng gần 4.000 pound (1.800 kg) không kể khóa nòng; toàn bộ tháp pháo nòng đôi nặng 156.295 pound (70.894 kilôgam). Mỗi khẩu pháo có chiều dài chung 223,8 inch (5.680 mm), trong đó nòng pháo có chiều dài 190 inch (4.800 mm) và đoạn nòng có xẻ rãnh dài 157,2 inch (3.990 mm). Khẩu pháo có thể bắn ra với lưu tốc đầu đạn khoảng 2,500–2,600 ft/s (762–792 m/s); và khoảng 4.600 quả đạn có thể bắn trước khi cần thay thế nòng súng. Góc nâng tối thiểu và tối đa của chúng là từ -15 đến 85 độ; nòng súng có thể nâng và hạ với tốc độ khoảng 15 độ mỗi giây. Các tháp pháo bố trí sát mũi và đuôi tàu có thể xoay từ -150 đến 150 độ; trong khi các tháp pháo còn lại bị giới hạn ở góc -80 đến 80 độ. Chúng có thể xoay ở tốc độ khoảng 25 độ mỗi giây.[41]

Vũ khí nhỏ hơn

Pháo phòng không Bofors 40 mm đang tác xạ trên tàu sân bay Hornet vào năm 1945

Số vũ khí nhỏ hơn còn lại trên hai chiếc thuộc lớp North Carolina bao gồm số lượng khác nhau pháo 28 mm (1,1 inch)/75 caliber, súng máy M2 Browning 0,50 caliber, cùng pháo phòng không Bofors 40 mmOerkilon 20 mm. Cho dù các con tàu thoạt tiên chỉ trang bị bốn khẩu đội pháo 28 mm (1,1 inch) bốn nòng và mười hai súng máy 0,50 caliber, số này được bổ sung và nâng cấp đáng kể trong chiến tranh.[42]

Trên cả hai con tàu, hai khẩu đội pháo 28 mm (1,1 inch) bốn nòng được bổ sung vào vị trí hai đèn pha giữa tàu. Sau khi trúng phải ngư lôi vào năm 1942, North Carolina tháo dỡ chúng và bổ sung mười khẩu đội 40 mm bốn nòng. Mười bốn khẩu đội như vậy hiện diện vào tháng 6 năm 1943, rồi một khẩu đội thứ mười lăm được bố trí bên trên tháp pháo chính số ba vào tháng 11 năm đó. Washington giữ lại sáu khẩu đội 28 mm (1,1 inch) bốn nòng cho đến giữa năm 1943, khi thay thế chúng bằng mười khẩu đội 40 mm bốn nòng, rồi đến tháng 8 nó có tổng cộng mười lăm khẩu đội. Cả hai con tàu giữ lại cấu hình này cho đến hết chiến tranh.[42]

Súng máy 0,50 caliber không có tầm xa hay sức mạnh cần thiết để chiến đấu cùng máy bay hiện đại, và được dự định để thay thế bằng một số lượng tương đương pháo 20 mm, nhưng không có gì được thực hiện ngay từ những đề nghị đó. Trong thực tế, cả North Carolina và Washington trang bị pháo 20 mm và súng máy 0,50 caliber đến gần hết năm 1942. Vào tháng 4, North Carolina có bốn mươi pháo 20 mm và mười hai súng máy 0,50 caliber, trong khi Washington có mười hai pháo và mười hai súng máy tương ứng. Hai tháng sau, số lượng pháo 20 mm được giữ nguyên, nhưng bổ sung thêm mười hai súng máy 0,50 caliber. Đến tháng 9, Washington có thêm hai mươi pháo 20 mm lên tổng cộng bốn mươi, nhưng năm khẩu được tháo bỏ cùng với tất cả súng máy 0,50 caliber không lâu sau đó khi trang bị hai khẩu đội pháo 28 mm (1,1 inch)/75 caliber. Trong đợt tái trang bị sau khi trúng phải ngư lôi, North Carolina được bổ sung sáu pháo 20 mm nhưng tất cả súng máy 0,50 caliber bị tháo bỏ. Washington có 64 khẩu 20 mm vào tháng 4 năm 1943, trước khi một khẩu nòng đơn được thay thế bằng một khẩu đội bốn nòng, và North Carolina có 53 khẩu 20 mm vào tháng 3 năm 1944. Đến tháng 4 năm 1945, North Carolina có 56 khẩu 20 mm, trong khi Washington có 75. Vào tháng 8 năm 1945, cả hai con tàu có tám khẩu đội 20 mm nòng đôi; North Carolina có hai mươi khẩu nòng đơn, trong khi Washington mang một khẩu bốn nòng và 63 khẩu nòng đơn.[43]

Điện tử

Tháp ăn-ten phía trước của Washington, như được thấy vào ngày 18 tháng 8 năm 1942 tại Xưởng hải quân New York; lưu ý bộ radar SG dò tìm mặt đất đặt trên đỉnh cột ăn-ten

được thiết kế trước thời đại của radar, cả North Carolina lẫn Washington thoạt tiên đều được trang bị nhiều hệ thống kiểm soát hỏa lực và máy đo tầm xa quang học hoa tiêu dẫn đường. Hệ thống kiểm soát hỏa lực tồn tại cho đến năm 1944, khi được thay thế bằng radar sóng ngắn Mark 27, cho dù nó được bổ sung bởi một bộ radar kiểm soát hỏa lực dàn pháo chính Mark 3. Máy đo tầm xa quang học được tháo dỡ dành chỗ cho các khẩu đội 20 mm vào một lúc nào đó từ cuối năm 1941 đến giữa năm 1942. Ngoài ra, các con tàu đi vào hoạt động với hai bộ kiểm soát hỏa lực Mark 38, một bộ radar CXAM dò tìm không trung, hai bộ Mark 3 và ba bộ Mark 4 dành cho dàn hỏa lực hạng hai.[8]

Đến tháng 11 năm 1942, North Carolina được trang bị thêm một bộ Mark 4 bổ sung và một bộ radar SG dò mặt đất. Một cấu hình thông thường dành cho thiết giáp hạm hiện diện trên North Carolina vào tháng 4 năm 1944, với các radar SK (dò tìm không trung) và SG (dò tìm mặt đất), một bộ SG dự phòng, các bộ Mark 8 để kiểm soát dàn pháo chính. Mọi bộ Mark 4 còn lại dành cho dàn pháo hạng hai, và một trong những bộ Mark 3 cũ vẫn còn hiện diện, có thể để dự phòng cho các bộ Mark 8. Một đĩa SK-2 thay thế cho radar SK và các bộ Mark 12 và Mark 22 thay thế cho Mark 4 vào tháng 9 năm đó. Ngoại trừ bộ SK-2, Washington cũng nhận được sự nâng cấp tương tự như vậy.[8]

Cả hai con tàu trải qua những đợt tái trang bị rộng rãi lúc gần cuối hoặc sau chiến tranh; North Carolina nhận được một bộ radar dò tìm không trung (SR) thứ cấp và radar dò đường chân trời SCR-720 trên ống khói phía trước. Vào cuối cuộc chiến tranh, nó có một bộ SP dò tìm mặt đất, một bộ SK-2 dò tìm không trung, một hệ thống kiểm soát hỏa lực Mark 38 cho dàn pháo chính với các radar Mark 13 và Mark 27, một hệ thống kiểm soát hỏa lực Mark 37 cho dàn pháo hạng hai với các radar Mark 12, Mark 22 và Mark 32, và một hệ thống Mark 57 kiểm soát các vũ khí nhỏ hơn với radar Mark 34. vào tháng 3 năm 1946, Washington có một bộ SK phía trước và một SR phía sau, hai bộ SG ở cả trước và sau, cùng một bộ gây nhiễu TDY có thể gây rối loạn radar trên những con tàu khác.[8][44]

Động lực

Những chiếc trong lớp North Carolina được trang bị bốn turbine hơi nước hộp số General Electric và tám nồi hơi Babcock & Wilcox kiểu ba nồi đun tốc hành. Hệ thống động lực của con tàu tích hợp nhiều phát triển mới nhất của thiết bị turbine, bao gồm hộp số giảm tốc xoắn ốc kép và kỹ thuật hơi nước áp lực cao. Các nồi hơi của North Carolina cung cấp hơi nước với áp lực 4.000 kPa (575 psi) ở nhiệt độ 454°C (850°F).[N 5] Để đáp ứng yêu cầu một tốc độ tối đa 50 km/h (27 knot), hệ thống động cơ ban đầu được thiết kế để cung cấp công suất 115.000 mã lực (85,8 mW), nhưng những kỹ thuật mới được áp dụng đã giúp tăng lên 121.000 mã lực (90,2 MW). Cho dù có sự gia tăng về công suất, tốc độ tối đa của các con tàu vẫn không đổi, vì những cải biến cho hệ thống động cơ chỉ được tích hợp sau này trong quá trình thiết kế; các turbine đã được trang bị không thể tận dụng ưu điểm hơi nước có áp lực và nhiệt độ cao hơn, nên mức độ hiệu suất không cao như tiềm năng vốn có. Khi chạy lùi, động cơ có thể cung cấp công suất 32.000 mã lực (23,9 MW).[6][45]

Phòng động cơ số 2 của chiếc North Carolina đang được chế tạo, nhìn từ mạn trái con tàu, ngày 16 tháng 1 năm 1939; nồi hơi số 4 vừa mới được lắp đặt

Hệ thống động cơ được chia thành bốn phòng động cơ, tất cả đều được bố trí dọc theo trục giữa; mỗi phòng chứa một turbine và hai nồi hơi, và không có sự ngăn cách nào giữa các nồi hơi và turbine. Điều này được thực hiện nhằm giới hạn nguy cơ lật úp nếu như con tàu chịu đựng ngập nước nặng trong các phòng động cơ. Các phòng động cơ có cách sắp xếp được bố trí luân phiên: phòng động cơ thứ nhất và thứ ba có turbine đặt bên mạn phải và các nồi hơi tương ứng bên mạn trái, và được đảo lại trong các phòng động cơ thứ hai và thứ tư. Phòng động cơ đầu tiên ở phía trước vận hành trục chân vịt ngoài bên mạn phải, turbine thứ hai dẫn động trục chân vịt ngoài bên mạn trái, turbine thứ ba dành cho chân vịt trong bên mạn phải, và turbine thứ tư vận hành trục chân vịt ngoài bên mạn trái. Cả bốn chân vịt đều có bốn cánh; hai chân vịt phía ngoài có đường kính 4,674 m (15 ft 4 in) trong khi cặp phía trong có đường kính 5,067 m (16 ft 7,5 in). Việc chuyển hướng con tàu được điều khiển bởi một cặp bánh lái.[6][45]

Vào lúc đưa vào hoạt động, các con tàu có tốc độ tối đa 28 hải lý trên giờ (32 mph; 52 km/h); cho dù đến năm 1945, cùng với việc bổ sung các thiết bị như là vũ khí phòng không, tốc độ tối đa của chúng giảm còn 26,8 hải lý trên giờ (30,8 mph; 49,6 km/h). Sự gia tăng tải trọng cũng làm giảm tầm xa hoạt động. Vào năm 1941, chúng có thể di chuyển 17.450 hải lý (32.320 km; 20.080 dặm) ở tốc độ đường trường 15 hải lý trên giờ (17 mph; 28 km/h); vào năm 1945, tầm xa hoạt động giảm còn 16.320 nmi (30.220 km; 18.780 dặm). Nếu di chuyển ở tốc độ 25 hải lý trên giờ (29 mph; 46 km/h), tầm xa bị giảm đáng kể, chỉ còn 5.740 nmi (10.630 km; 6.610 dặm).[6]

Điện năng được cung cấp bởi tám máy phát điện, trong đó bốn chiếc là máy phát turbine được thiết kế riêng cho hải quân với công suất 1.250 kW mỗi chiếc, và bốn chiếc còn lại là máy phát diesel cung cấp 850 kW mỗi chiếc. Hai máy phát diesel khác nhỏ hơn mỗi chiếc có công suất 200 kW cung cấp nguồn năng lượng dự phòng khẩn cấp trong trường hợp hệ thống chính bị hư hỏng. Tổng công suất các máy phát điện, không kể máy phát dự phòng, là 8.400 kW dưới hình thức dòng điện xoay chiều điện áp 450 volt.[6]

Vỏ giáp

Một trong những tháp pháo của chiếc Washington đang được lắp đặt lên lườn tàu; lưu ý độ dày vỏ giáp 11,5–16 inch (290–410 mm) của bệ đỡ tháp pháo bên dưới

North Carolina và Washington áp dụng vỏ giáp theo nguyên tắc "tất cả hoặc không có gì", chiếm 41% trọng lượng choán nước; nó bao gồm một "thành trì bọc thép" kéo dài từ ngay phía trước tháp pháo đầu tiên cho đến ngay phía sau tháp pháo sau cùng. Nó có một đai giáp dày đến 12 inch (300 mm) ở phần giữa tàu, được đặt nghiêng 15°, và được lót thêm phía trong bằng một lớp thép tôi đặc biệt (STS: Special Treatment Steel) dày 0,75 inch (19 mm). Đai giáp được vuốt mỏng còn 6 inch (150 mm) ở hai đầu của đai giáp. Con tàu có ba lớp sàn tàu bọc thép: sàn tàu chính dày 1,45 inch (37 mm), sàn thứ hai là sàn được bọc giáp dày nhất với độ dày 5 inch (130 mm), và sàn thứ ba cũng là sàn mỏng nhất với độ dày 0,62 inch (16 mm). Sàn thứ nhất được thiết kế để gây kích nổ các quả đạn pháo có kíp nổ chậm, trong khi lớp sàn tàu thứ hai dày nhất sẽ bảo vệ các thành phần thiết yếu bên trong con tàu. Lớp sàn tàu thứ ba được dự định để bảo vệ chống lại các mảnh đạn có thể xuyên thủng lớp sàn tàu thứ hai; và cũng hoạt động như lớp chống đỡ phía trên cho các vách ngăn chống ngư lôi. Tháp chỉ huy được nối liền với "thành trì bọc thép" bởi một ống liên lạc được bọc thép dày 14 inch (360 mm). Lớp vỏ giáp bảo vệ cho tháp chỉ huy có độ dày thay đổi từ 16 inch (410 mm) ở cả hai mặt hông cho đến 14,7 inch (370 mm) ở mặt trước và mặt sau; lớp vỏ giáp nóc dày 7 inch (180 mm) và lớp sàn dày 3,9 inch (99 mm).[46][47]

Dàn pháo chính được bảo vệ bởi vỏ giáp rất dày: mặt trước của tháp pháo dày 16 inch (410 mm), các mặt hông dày 9 inch (230 mm) trong khi mặt sau dày 11,8 inch (300 mm) và nóc được bọc thép dày 7 inch (180 mm). Vỏ giáp dày cho đến 16 inch-thick (410 mm) là độ dày tối đa mà các nhà máy có thể sản xuất được vào lúc thiết kế lớp tàu; tuy nhiên vào năm 1939, người ta đã có thể tạo ra những tấm thép dày đến 18 inch-thick (460 mm). Chúng đã không được trang bị, vì người ta ước lượng việc chuyển đổi sẽ trì hoãn thời hạn hoàn tất các con tàu thêm từ sáu đến tám tháng. Các bệ tháp pháo cũng được bảo vệ rất nặng: phần phía trước dày 14,7 inch (370 mm), các mặt hông lên đến 16 inch (410 mm) trong khi mặt sau giảm xuống còn 11,5 inch (290 mm). Các tháp súng 127 mm (5 inch) cùng với hầm đạn của chúng được bọc thép tôi STS dày 1,95 inch (50 mm).[48]

Hệ thống bảo vệ bên (SPS) bao gồm năm ngăn kín được phân chia bởi các vách ngăn chống ngư lôi và một bầu chống ngư lôi lớn chạy suốt chiều dài của "thành trì bọc thép". Hai ngăn ngoài cùng, ngăn trong cùng và bầu chống ngư lôi được để trống, trong khi ngăn thứ ba và thứ tư được đổ đầy chất lỏng. Hệ thống này được giảm bớt chiều sâu ở hai đầu bên ngoài các tháp súng trước và sau. Tại các khu vực này, ngăn thứ năm bị hủy bỏ; thay vào đó, có một ngăn ngoài cùng để trống và hai ngăn đổ đầy chất lỏng, được dự phòng phía trong bởi một ngăn để trống khác. Để bù trừ cho hệ thống bảo vệ dưới nước bị cắt giảm, những phần này được tăng cường thêm thép tấm bổ sung, dày cho đến 3,75 inch (95 mm). Toàn thể hệ thống được thiết kế để chịu đựng đầu đạn nặng đến 700 lb (320 kg) TNT. Việc bảo vệ dưới nước được hoàn tất bởi một đáy lườn tàu gồm ba lớp với bề dày tổng cộng 5,75 ft (1,75 m). Lớp ngăn đáy tàu dày 3 ft (0,91 m) và được đổ đầy chất lỏng, trong khi lớp ngăn bên trên dày 2,75 inch (70 mm) được giữ trống. Đáy tàu ba lớp này cũng được chia thành nhiều ngăn để giúp ngăn chặn ngập nước trong trường hợp lớp trên bị đánh thủng.[49]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: North Carolina (lớp thiết giáp hạm) http://navweaps.com/Weapons/WNUS_5-38_mk12.htm http://www.navweaps.com/Weapons/WNUS_16-45_mk6.htm http://www.navweaps.com/index_tech/tech-089_London... http://www.youtube.com/watch?v=F3cdPvnL0Ys http://www.lib.unc.edu/ncc/ref/nchistory/jun2007/i... http://tps.cr.nps.gov/nhl/detail.cfm?ResourceId=18... http://pdfhost.focus.nps.gov/docs/NHLS/Photos/8200... http://www.history.navy.mil/danfs/n6/north_carolin... http://www.history.navy.mil/danfs/w3/washington-vi... http://www.history.navy.mil/photos/events/wwii-pac...