Chiến tranh Thế giới thứ nhất chứng kiến các tàu chiến-tuần dương Anh và Đức được sử dụng tại nhiều mặt trận. Chúng hình thành nên một phần của các hạm đội dreadnought đã đối đầu nhau tại Bắc Hải, tham gia nhiều vụ cướp tàu buôn và các trận lẻ tẻ cũng như trong trận Jutland. Tàu chiến-tuần dương cũng đóng một vai trò quan trọng vào lúc bắt đầu chiến tranh khi hạm đội Anh săn đuổi các kẻ cướp tàu buôn Đức, như trong trận chiến quần đảo Falkland, và cũng tham gia trong chiến dịch Địa Trung Hải.

Chế tạo

Đối với hầu hết các bên tham chiến, việc đóng tàu chiến chủ lực rất giới hạn trong những năm chiến tranh. Đức hoàn tất lớp Derfflinger và bắt đầu công việc với lớp Mackensen, một sự phát triển của lớp Derfflinger với pháo cỡ 350 mm (13,8 inch) và một sơ đồ vỏ giáp hầu như tương đương, được thiết kế để đạt tốc độ 52 km/h (28 knot).[36]

Tại Anh, Jackie Fisher quay lại đảm nhiệm Thứ trưởng thứ nhất Hải quân vào tháng 10 năm 1914. Sự nhiệt tình của ông đối với kiểu tàu chiến to, nhanh không bị tranh cãi; nên ông đề xướng thiết kế một kiểu tàu chiến-tuần dương trang bị pháo 380 mm (15 inch). Vì Fisher tiên đoán thế hệ tàu chiến-tuần dương tiếp theo của Đức có tốc độ 28 knot, ông đòi hỏi thiết kế mới của Anh có khả năng đạt 59 km/h (32 knot). Ông vạch kế hoạch cải biến hai chiếc thiết giáp hạm lớp Royal Sovereign, vốn đang vào giai đoạn đầu của quá trình chế tạo và đang bị ngưng vì người ta sợ rằng chúng chỉ hoàn tất sau khi chiến tranh đã kết thúc. Fisher cuối cùng cũng nhận được sự chấp thuận cho kế hoạch này vào ngày 28 tháng 12 năm 1914 và chúng trở thành lớp Renown. Với sáu khẩu hải pháo 380 mm (15 inch) Mk I nhưng chỉ với lớp vỏ giáp dày 152 mm (6 inch), chúng là một bước tiến hơn so với Tiger về hỏa lực và tốc độ, nhưng sự bảo vệ càng kém hơn nữa.[37]

Cùng lúc đó, Fisher sử dụng đến phương kế lẩn tránh để có thêm ba chiếc có vỏ giáp nhẹ và nhanh, có thể sử dụng nhiều tháp pháo 380 mm (15 inch) dư ra của việc chế tạo thiết giáp hạm. Về bản chất những con tàu này là tàu chiến-tuần dương hạng nhẹ, và thỉnh thoảng Fisher bị phát hiện đã gọi tên chúng như vậy, nhưng một cách chính thức chúng được xếp loại như những "tàu tuần dương lớn nhẹ". Cách đặt tên bất thường bắt buộc như vậy là do việc đóng tàu chiến chủ lực đang bị ngưng lại, trong khi không có giới hạn nào cho việc chế tạo tàu tuần dương hạng nhẹ. Chúng trở thành Courageous và các tàu chị em Glorious và Furious, và đó là một sự mất cân đối kỳ dị giữa dàn pháo chính 380 mm (15 inch), thậm chí là 457 mm (18 inch) trên chiếc Furious, và lớp vỏ giáp chỉ dày có 76 mm (3 inch) ở tầm cỡ một tàu tuần dương hạng nhẹ. Thiết kế này nhìn chung bị xem là một sự thất bại kỳ quái; chúng được Hạm đội gọi bằng những cái tên lóng chê bai là Outrageous (xúc phạm), Uproarious (náo động) và Spurious (giả mạo), cho dù công việc cải biến chúng thành các tàu sân bay sau đó lại rất thành công.[38] Fisher còn nghiên cứu về một con quái vật hạng siêu nhẹ, một tàu chiến-tuần dương mang cỡ pháo 20 inch mà ông đặt tên là HMS Incomparable; tuy nhiên, chiếc tàu chiến này chỉ mới là một ý niệm.

Có quan điểm cho là các lớp Renown và Courageous được thiết kế cho kế hoạch của Fisher để đổ bộ binh lính (có thể là Nga) xuống bờ biển Baltic của Đức; đặc biệt là khi chúng được thiết kế với một tầm nước nông, vốn quan trọng trong vùng nước nông Baltic. Tuy nhiên, không có chứng cứ rõ rệt là những con tàu này được thiết kế cho vùng Baltic: người ta cho là những con tàu trước đây có tầm nước quá lớn và không đủ độ tự do trong những điều kiện hoạt động. Tác giả Roberts cho rằng việc định hướng vào vùng Baltic có thể không quan trọng vào lúc chúng được thiết kế, nhưng sau đó được thổi phồng quá mức sau chiến dịch Dardanelles tai hại.[39]

Thiết kế tàu chiến-tuần dương cuối cùng của Anh Quốc trong chiến tranh là lớp Admiral, vốn được khai sinh từ một yêu cầu về một phiên bản cải tiến trên lớp thiết giáp hạm Queen Elizabeth. Dự án được bắt đầu vào cuối năm 1915, sau khi Fisher rời khỏi Bộ Hải quân lần sau cùng. Trong khi được xem là thiết giáp hạm vào lúc đầu, các sĩ quan Hải quân cao cấp cảm thấy Anh Quốc đã có đủ thiết giáp hạm, nhưng những tàu chiến-tuần dương mới có thể cần đến để chiến đấu với những con tàu Đức đang được chế tạo, do người Anh ước lượng quá cao sự tiến triển của lớp Mackensen của Đức cũng như khả năng có thể đạt được của chính họ. Một tàu chiến-tuần dương được thiết kế với tám khẩu pháo 380 mm (15 inch), vỏ giáp 203 mm (8 inch) và khả năng đạt tốc độ 59 km/h (32 knot) được quyết định. Tuy nhiên, kinh nghiệm có được của các tàu chiến-tuần dương trong trận Jutland khiến thiết kế của chúng bị thay đổi tận gốc và chuyển đổi trở lại thành một khái niệm thiết giáp hạm nhanh với vỏ giáp dày đến 305 mm (12 inch) nhưng vẫn duy trì được tốc độ 58 km/h (31,5 knot). Hood, chiếc đầu tiên trong lớp, được chế tạo theo thiết kế tàu chiến-tuần dương; nhưng kế hoạch cho ba chiếc tàu chị em với nó, mà hầu như chỉ có ít công việc được thực hiện, được xem xét lại vào năm 1916 và một lần nữa vào năm 1917 để tăng cường việc bảo vệ.[40]

Lớp Admiral sẽ là những tàu Anh duy nhất theo kịp kiểu Mackensen của Đức. Tuy nhiên, công nghiệp đóng tàu Đức bị chậm lại đáng kể bởi chiến tranh, và trong khi hai chiếc Mackensen được hạ thủy, chúng lại không bao giờ được hoàn tất. Việc đóng thêm ba chiếc Admiral nữa bị ngưng vào tháng 3 năm 1917 giành ưu tiên để đóng thêm nhiều tàu buôn và tàu hộ tống đối phó với mối đe dọa mới của U-boat cho các tuyến đường biển thương mại. Chúng cuối cùng bị hủy bỏ vào tháng 2 năm 1919.[41]

Các hoạt động

Tàu chiến-tuần dương Đức Goeben có lẽ là con tàu hoạt động ấn tượng sớm nhất của cuộc chiến. Đặt căn cứ tại Địa Trung Hải, nó đã cùng tàu tuần dương hạng nhẹ theo hộ tống Breslau tấn công các cảng Anh và Pháp vào lúc bắt đầu chiến tranh, và đi đến Constantinopolis dưới sự truy đuổi gắt gao của hai tàu chiến-tuần dương Anh. Goeben được chuyển cho Hải quân Thổ Nhĩ Kỳ, và đây là công cụ thúc đẩy Thổ Nhĩ Kỳ tham gia chiến tranh về phía Đức. Goeben được đặt lại tên là Yavuz Sultan Selim, và đã hoạt động chống lại Hải quân Nga tại Hắc Hải và với Anh tại vùng biển Aegea.

Trận Heligoland Bight

Một lực lượng tàu tuần dương hạng nhẹ và tàu khu trục Anh tiến vào Heligoland Bight để tấn công tàu bè Đức tại đây vào tháng 8 năm 1914, tháng đầu tiên của Thế Chiến I. Khi chúng vấp phải sự kháng cự của các tàu tuần dương Đức, Đô đốc David Beatty đưa hải đội bốn tàu chiến-tuần dương tiến đến và đảo ngược tình thế, đánh chìm ba tàu tuần dương hạng nhẹ Đức và giết chết một chỉ huy phía Đức, Chuẩn Đô đốc Leberecht Maass.

Trận Falkland

Khái niệm nguyên thủy của tàu chiến-tuần dương được chứng minh thành công vào tháng 12 năm 1914 trong Trận chiến quần đảo Falkland. Các tàu chiến-tuần dương Anh Inflexible và Invincible đã làm tốt những gì được dự định cho chúng khi săn đuổi và tiêu diệt hải đội tàu tuần dương Đức, được xây dựng quanh các tàu tuần dương bọc thép Scharnhorst và Gneisenau cùng với ba tàu tuần dương hạng nhẹ, do Đô đốc Maximilian von Spee chỉ huy tại Nam Đại Tây Dương. Trước trận đánh này, tàu chiến-tuần dương Australia HMAS Australia đã truy tìm không thành công những con tàu Đức tại Thái Bình Dương.

Trận Dogger Bank

Trong trận Dogger Bank, tháp pháo phía sau của soái hạm Đức Seydlitz bị một quả đạn pháo Anh 343 mm (13,5 inch) từ chiếc HMS Lion bắn thủng và phát nổ trong phòng nạp đạn pháo. Số đạn nạp đang được nhấc lên bị kích nổ, và vụ nổ lan lên tháp súng và xuống hầm chứa đạn, làm bắt cháy số thuốc đạn đang được nạp. Thành viên của tháp pháo cố gắng thoát sang tháp pháo kế bên, khiến đám cháy lan rộng và phá hủy bên trong cả hai tháp pháo. Seydlitz chỉ được cứu thoát khỏi sự phá hủy hoàn toàn bằng cách cho làm ngập nước khẩn cấp hầm đạn phía sau của nó. Thảm họa suýt thành hiện thực này là do cách sắp xếp vận chuyển thuốc đạn và là điểm chung cho cả thiết giáp hạm và tàu chiến-tuần dương của Đức và Anh, nhưng sự bảo vệ yếu hơn trên những chiếc tuần dương khiến cho chúng mong manh hơn khi tháp pháo bị bắn thủng. "Phòng nạp đạn pháo" được đưa ra trên chiếc HMS Formidable (1898) dự định để ngăn ngừa những đốm lửa nguy hiểm, nhưng lại khiến chúng dễ xảy ra. Người Đức đã học hỏi từ những khảo sát trên chiếc Seydlitz bị hư hại và đã áp dụng các biện pháp đảm bảo việc chuyển đạn được kín lửa; nhưng người Anh đã không biết được điểm yếu này, đưa đến điều bất hạnh lớn trong trận Jutland.[42]

Ngoài vấn đề liên quan đến thuốc đạn, trận chiến hầu như bất phân thắng bại, khi cả Lion lẫn Seydlitz đều bị hư hỏng nặng. Soái hạm của hạm đội Anh Lion bị mất tốc độ khiến nó bị rớt lại đàng sau hàng tàu chiến và Đô đốc Beatty không thể chỉ huy hiệu quả trong thời gian còn lại của cuộc đối đầu. Một sai lầm về tín hiệu của Anh đã cho phép các tàu chiến-tuần dương Đức rút lui, khi đa số hải đội của Beatty tập trung hỏa lực một cách sai lầm vào chiếc tàu tuần dương bọc thép đã hư hỏng Blücher, đánh chìm nó với thiệt hại rất lớn về nhân mạng. Bản thân Blücher đã lạc hậu so với mọi tàu chiến hiện diện trong trận này, và sự hy sinh của nó đã cứu cả hải đội tàu chiến-tuần dương Đức.

Trận Jutland

Trong trận Jutland 18 tháng sau đó, tàu chiến-tuần dương của cả hai phía Anh lẫn Đức đều được sử dụng như những đơn vị của hạm đội. Lực lượng tàu chiến-tuần dương Anh đã đối đầu với cả hai đối thủ Đức, trước tiên là với các tàu chiến-tuần dương, và sau đó là các thiết giáp hạm Đức trước khi các thiết giáp hạm Anh thuộc Hạm đội Grand đến nơi. Kết quả của trận chiến là một thảm họa cho hải đội tàu chiến-tuần dương của Hải quân Hoàng gia: Invincible, Queen Mary và Indefatigable nổ tung với tổn thất nhân mạng toàn bộ trừ một nhúm thủy thủ đoàn. Điều này là do sự mong manh của phòng nạp đạn pháo mà người Đức đã phát hiện sau khi chiếc Seydlitz suýt bị mất trong trận Dogger Bank và đã áp dụng các biện pháp ngăn ngừa. Các con tàu Anh không chỉ có vỏ giáp yếu hơn mà còn thiếu sự sắp xếp vận chuyển thuốc đạn kín lửa, một phần là do không nhận biết và kinh nghiệm, và cũng do họ cải thiện tốc độ bắn nhanh hơn bù đắp lại độ chính xác kém. Mỗi chiếc bị mất đều do một loạt đạn pháo đã bắn thủng tháp pháo và phát nổ trong phòng nạp đạn pháo. Bản thân soái hạm của Đô đốc Beatty là Lion cũng hầu như bị mất theo cùng một cách đó, và chỉ được cứu được nhờ những hành động anh hùng của Thiếu tá William Harvey.

Vỏ giáp tốt và việc bảo vệ kín lửa của các tàu chiến-tuần dương Đức khiến chúng thể hiện tốt hơn, một phần cũng là do chất lượng kém của ngòi nổ Anh, chúng kích nổ ngay khi tiếp xúc với vỏ giáp con tàu thay vì xuyên qua vỏ giáp trước khi nổ để gây nhiều thiệt hại hơn. Như trường hợp Lützow chỉ chịu tổn thất 117 người thiệt mạng cho dù đã trúng hơn 30 phát đạn, cho dù nó chịu ngập nước nặng đến mức phải tự đánh đắm. Các tàu chiến-tuần dương cũ Moltke, Von der Tann, Seydlitz, Derfflinger của Đức đều bị hư hỏng nặng và đòi hỏi phải sửa chữa lớn sau trận đánh, và Seydlitz đã rất chật vật để có thể quay trở về cảng, vì nó nằm ngay trung tâm vùng hỏa lực của đối phương trong hầu hết trận đánh. Không có thiết giáp hạm Anh hay Đức nào bị đánh chìm trong trận này ngoại trừ chiếc thiết giáp hạm cũ tiền-dreadnought của Đức Pommern, nạn nhân của ngư lôi từ các tàu khu trục Anh.