SandBox02
Линейные корабли
типа South Dakota
США
Общие сведения
История создания
Предшественники
Предпосылки к созданию
Предполагалось, что строительство двух линкоров типа North Carolina будет одобрено в рамках программы 1937-го финансового года, и в июле 1936 года состоялось заседание Генерального совета флота[1], на котором обсуждалась программа 1938-го финансового года. Предполагалась постройка еще двух линкора типа North Carolina, но адмирал Стэндли не согласился с этим и потребовал новый проект. Таким образом, следующий тип линейных кораблей ВМС США, которым стал проект South Dakota, был запланирован на 1939 финансовый год, начинавшийся 1 июля 1938 года, еще до того, как строительство пары кораблей типа North Carolina было отложено до 1938-го финансового года. Проектные работы по «линкору 1939 года» начались в марте 1937 года, а 23 июня министр военно-морского флота официально одобрил разработку технических характеристик двух линкоров для программы 1939 финансового года. Технические характеристики были утверждены 4 января 1938 года, и постройка двух кораблей была одобрена в соответствии с законом от 4 апреля 1938 года. На самом деле, по мере ухудшения международной ситуации, Конгресс добавил еще два корабля в соответствии с постановлением от 25 июня 1938 года. К тому времени Соединенные Штаты уже воспользовались «скользящей шкалой» Лондонского договора по тоннажу и уже разрабатывали проект Iowa. Однако Конгресс предложил два линкора водоизмещением 35 000 тонн, и президент Рузвельт был рад принять все, что мог. Таким образом, в общей сложности было заказано и построено четыре линкора типа South Dakota.
Вероятно, никто из участников процесса разработки эскиза и характеристик не был полностью доволен проектом North Carolina. По мнению стратегов из Генерального совета, она была слишком медленной, особенно для сопровождения новых авианосца. По мнению адмирала Дж.М.Ривза, который предлагал двенадцатиорудийный проект с 27-узловой скоростью, однако, слабозащищенного от огня 406-мм орудий. К началу 1937 года, должно быть, стало ясно, что в будущем 406-мм пушка станет мировым стандартом. Для технических бюро разработка представляла собой комбинацию старых и новых технологий. Очень важная новая угроза попадания по подводной траектории была оценена лишь на очень поздних этапах проектирования, и к тому времени дело зашло так далеко, что защитить вообще можно было только погреба. Было совершенно неясно, сможет ли защита палубы работать так, как было заявлено, в соответствии с «формулой разделенной палубы». Даже турбины были всего лишь компромиссом между новой технологией, работающей при паре высоких параметров, и более старой технологией, представленной на современных крейсерах и авианосцах.
Несомненно, проект следующих линкоров должен был быть лучше. После принятия ряда радикальных мер, был разработан предварительный проект South Dakota, вооруженного 406-мм орудиями и защищенного от них, но способного развивать те же 27 узлов, что и его предшественник. С другой стороны, новый корабль был чрезвычайно тесным, а новая система защиты как от попаданий подныривающих снарядов, так и от 406-мм снарядов исключала эффективную защиту от торпед. Эта последняя жертва была в значительной степени неожиданной и была обнаружена слишком поздно в процессе проектирования, чтобы можно было полностью ее исправить. Несмотря на это, проект South Dakota стал выдающимся достижением в рамках очень жестких договорных рамок. В основном это произошло благодаря ряду нововведений, предложенных капитаном А.Дж.Чантри, который в то время возглавлял разработку предварительных проектов.
Показателем успешности проекта стало то, что новый корабль, несмотря на свою тесноту, смог вместить помещения флагмана флота (соединения), в то время как якобы более просторные корабли типа North Carolina не имели таковых. Тем не менее, к середине 1939 года было необходимо, чтобы быстроходный линкор был адаптирован таким образом, учитывая ожидания того, что ВМС США будут их использовать совместно с авианосцами. Линкоры типа North Carolina были ограничены помещениями и отсутствием оборудования флагманского корабля. Головной линкор нового проекта, USS South Dakota, был разработан как флагманский для Флота, и на его основе был разработан флагманский вариант для соединения, которыми стали остальные три корабля серии.
Проблема заключалась в весе, который, как ожидалось, должен был увеличиться на 145 тонн, в том числе на 117 тонн только за счет увеличения верхнего уровня боевой рубки для размещения персонала и их оборудования. Корабли, спроектированные в рамках договорных ограничений, не имели резерва по весу. Избыточный вес напрямую приравнивался к потере боеспособности. Таким образом, в апреле 1937 года с проекта North Carolina было необходимо снять 298 тонн защиты, что эквивалентно уменьшению зоны неуязвимости на 750 метров, еще 145 тонн - это примерно еще 250 метров. Не то чтобы USS South Dakota была в каком-то смысле более свободной по конструкции, она просто была более адаптируемой. В итоге компромиссом стали две спаренные 127-мм установки, снятые для компенсации веса дополнительной боевой рубки на самой USS South Dakota.
В марте и апреле 1937 года проектировщики не могли быть полностью уверены в том, что именно Генеральный совет хотел бы видеть в проекте следующих линкоров. Их проект скоростного линкора, схема XVIC, в ноябре прошлого года был очень близок к удовлетворению требований совета. С другой стороны, с того времени 406-мм орудие, со снарядами повышенной разрушительной силы, стало стандартом. Также не было ясно, должны ли будущие линкоры США быть намного быстрее существующих, а корабли типа North Carolina пока рассматривались как особый тип. Таким образом, конструкторы обратились к типу, в котором особое внимание уделялось защите и вооружению из 406-мм/45 орудий в ущерб скорости. Схема XVIC олицетворяла альтернативу высокой скорости за счет огневой мощи. Предположение о предварительном проектировании иллюстрируется первой записью в конструкторском блокноте проекта South Dakota, датированной 30 марта 1937 года, в которой карандашом указано требование девяти 406-мм орудий, скорости не менее 23 узлов и зоне неуязвимости с внешней границей, установленной на расстоянии 27 500 метров. Это, в свою очередь, предполагало наличие палубной брони толщиной не менее 150 мм, что представляет собой вес, относительно легко укладывающийся в договорные рамки.
Гораздо большей проблемой была бортовая броня. Даже на расстоянии 22 900 метров снаряд 406-мм/45 орудия мог пробить броню толщиной 343 мм, что соответствует максимальной толщине поясной брони линкоров США. Чтобы сдвинуть внутреннюю кромку зоны неуязвимости до 19 200 метров, потребовалось бы 394 мм, что значительно превышало вес, который мог нести такой корабль. Поэтому было неизбежно использование наклонной брони в той или иной форме. Пояс не сможет быть намного толще, чем пояс кораблей типа North Carolina, учитывая ограничения по водоизмещению, установленные международными договорами. Следовательно, его повышенная защита сила должна быть обеспечена за счет большего наклона. Это, в свою очередь, подразумевало, что он должен быть внутренним, внутри внешней обшивки корабля, - шаг, уже предпринятый французами на их кораблях типа Dunkerque. Переход к внутренней броне был воспринят нелегко, поскольку это означало проблемы при постройке корабля и, более того, при ремонте после боевых повреждений - чтобы добраться до нее, пришлось бы снимать внешнюю обшивку. Однако это конструктивное решение оказалось неизбежным. Наружный пояс большого наклона привел бы к двум последствиям: это привело бы к выступанию ватерлинии[2], это привело бы к увеличению высоты палуб над водой по сравнению с кораблем, имеющим обычный, почти вертикальный борт. Первое привело бы к снижению остойчивости, поскольку уменьшило площадь ватерлинии. Второй вариант усугубил проблему, поскольку увеличил площадь и, следовательно, вес толстой броневой палубы, покрывающей сверху пояс. Чем больше угол наклона, тем серьезнее проблема. Переместив пояс внутрь корпуса, конструкторы смогли сохранить площадь ватерлинии и избежать чрезмерной площади броневой палубы, что позволило обеспечить нормальные стандарты остойчивости - до тех пор, пока небронированная ватерлиния за пределами пояса оставалась более или менее неповрежденной. Однако, если бы ватерлиния была разрушена, это выглядело бы так, как если бы корабль имел внешний пояс с крутым наклоном. Чтобы ограничить последствия таких повреждений, требовалось придать кораблю большую метацентрическую высоту, а также ограничить пространство между небронированным внешним корпусом и поясом.
Предложенное решение было оригинальным - наклонный внутрь пояс не был продолжен до бронированной палубы. Вместо этого он соединялся с верхним поясом, который был наклонен назад к палубе, так что верхняя часть бронированной цитадели напоминала старые плоские палубы со скосами. Это дало несколько результатов. Во-первых, уменьшило расстояние между поясом и внешним корпусом. Во-вторых, уменьшило площадь и, следовательно, вес плоской бронированной палубы. На дальних дистанциях верхний пояс был в невыгодном положении, так как из-за его наклона снаряды попадали ближе к перпендикуляру, то есть с большим эффектом. С другой стороны, на относительно небольшой дистанции большинство снарядов, летящих по почти ровной траектории, попадали бы в верхнюю часть броневого пояса, поскольку они не попадали бы в нижнюю часть пояса. Его наклон был бы эффективным. Разделение между верхним и нижним поясами позволило использовать более толстый верхний пояс, эффективно сдвинув внутренний край зоны неуязвимости. Дополнительная толщина может компенсировать потерю эффективного наклона на большом расстоянии.
Необычный двойной пояс появился на самом раннем этапе проектирования (2 апреля), когда ширина зоны неуязвимости должна была составлять всего 4500 метров, и он сохранился на протяжении большей части предварительной стадии проектирования. В своем окончательном виде он состоял из верхнего пояса (переменной толщины от 292 до 330 мм) с наклоном в 44° наружу и нижнего (переменной толщины от 315 до 51 мм) с наклоном 15° внутрь. Основная бронированная палуба должна была иметь толщину 130 мм на 19-мм подкладке из стали STS[3] и была прикрыта прикрыта 37-мм «бомбовой» палубой. Поскольку она находилась полностью внутри основных противоторпедных переборок и, следовательно, больше не являлась жизненно важным элементом системы защиты от торпед, разделительную палубу можно было сделать однородной толщиной в 16 мм.
Ожидалось, что эта комбинация удовлетворит проектным требованиям (на тот момент от 20 000 до 30 000 ярдов) по защите от огня 16-дюймовыми пулями и обеспечит защиту от огня 14-дюймовыми пулями на расстоянии от 17 200 до 33 500 ярдов. В отличие от прежней практики, толщина переборок, ограждающих концы ленты, была рассчитана исходя из угла наклона цели в 60 градусов, что позволило снизить вес. На расстоянии до 30 градусов от балки эти 12,8-дюймовые переборки были бы эквивалентны 16 дюймам или выше. Однако, если бы корабль преследовал своего противника (угол прицеливания от 0 до 30 градусов от осевой линии), он был бы значительно тоньше, и корабль не был бы защищен от огня из 16-дюймовых орудий на расстоянии 22 700 ярдов. Внутренний пояс обладал еще одним преимуществом: его можно было продолжить до внутреннего дна (разумеется, зауженного для экономии веса) и, таким образом, он мог защитить от недавно осознанной угрозы попадания под воду. Таким образом, можно было надеяться, что таким образом будет защищена вся жизненно важная часть корабля, а не только складские помещения. Расширяющийся книзу пояс брони также станет частью защиты от торпед, как торпедная переборка. В конце концов, от сложного пояса с двойным наклоном отказались, когда выяснилось, что переход к более простому коническому поясу с одним наклоном позволил сэкономить несколько сотен тонн крайне необходимого веса (см. ниже). Большая сложность кольчужной брони, по-видимому, не учитывалась при принятии этого решения. Действительно, капитан Чантри из отдела предварительного проектирования, который был его автором, считал, что его проще построить. Он признал, что новый одиночный скат упростил расположение нефтяных резервуаров. Первоначально толщина ленты по верхнему краю должна была составлять 11,3 дюйма, но она была утолщена до 12,2 дюйма, когда внутренний край защитной зоны был установлен на уровне 18 000, а не 20 000 ярдов (согласно директиве, изданной 14 апреля 1938 года). * В то же время ее толщина была уменьшена с 35- до 30-килограммового веса STS. Пояс сужался до 10,7 (позже до 11,25) дюймов, затем до 5,9 дюймов, на 25,6 фута выше основания (то есть на 7 футов ниже проектной ватерлинии, то есть на 33,6 фута) и, наконец, до 1,75 дюймов во внутреннем днище и имел наклон 19 градусов. Поначалу казалось, что этот пояс с крутым наклоном позволит сэкономить около 0,4 тонны на фут длины брони, помимо экономии примерно в тонну на фут за счет сужения броневой палубы. Однако особенности конструкции требовали дополнительной брони, что фактически сводило на нет преимущество в весе, получаемое за счет внутренней защиты. Сначала была внешняя поясная броня для защиты ватерлинии (60 фунтов или 1,5 дюйма, что эквивалентно 10,4 тоннам на фут). Он также служил в качестве защитного пояса. Затем была установлена дополнительная рама для защиты нижней части пояса от подводных взрывов. Затем, поскольку теперь ожидалось, что снаряды могут попасть в нижнюю часть пояса, необходимо было обеспечить защиту от осколков внутри него. На практике это означало, что несущую переборку системы защиты от торпед пришлось увеличить с 17,5-фунтовой мягкой стали (MS) до 25-фунтовой STS. В предварительном проекте "Южной Дакоты" также использовался влагонепроницаемый материал, напоминающий тот, что использовался в начале века, между второй и третьей палубами, чтобы предотвратить угрозу затопления внешней части пояса. Теоретически, он должен был набухать, чтобы заполнить
- В целях компенсации веса верхняя часть боевой рубки и башни была уменьшена на три четверти дюйма. Также было предложено установить внутренний предел в 17 500 ярдов. Для этого потребовался бы пояс шириной 12,6 дюйма, сужающийся до 11,4, а не 11,25 дюйма.
если бы борт корабля был разрушен, потребовалось бы примерно вдвое меньше объема. Однако на практике подходящего материала найдено не было, и это уязвимое место оставалось. Внешняя броня корпуса, которая изначально должна была иметь толщину 2 дюйма, была скомпонована таким образом, чтобы повторять контур волны, на 4 фута выше и на 2 ниже ватерлинии. Кроме того, броня главного пояса была изогнута так, чтобы повторять контур волны толщиной 10,7 дюйма. Он был покрыт главной броневой палубой, рассчитанной на использование преимуществ 1,5-дюймовой бомбовой палубы, толщина которой варьировалась от 5,3 (наружная) до 5,1 (внутренняя) дюймов на 30-фунтовой подложке STS, а под ней располагалась 25-фунтовая осколочная палуба. Защита была одинаковой для всего оборудования и магазинов. Однако котлы (см. ниже) проникли на третью (осколочную) палубу и должны были быть закрыты дополнительной осколочной палубой всего на 30 дюймов ниже основной броневой палубы - необычное устройство, испытанное на полигоне Дальгрен в 1939 году. Кроме того, первоначально внешние части второй палубы (ниже бомбовой палубы) должны были быть снабжены 2,25-дюймовыми STS, частично для защиты масляных баков под ними и внешней части пояса. Однако на самом деле корабли были построены только с 0,5-дюймовыми STS на внешней части второй (броневой) палубы и с дополнительным слоем 5/8-дюймовых STS, расположенным с наклоном над ней. Когда в 1939 году компания BuOrd представила новый 2700-фунтовый 16-дюймовый снаряд, зона поражения была пересчитана. Пояс и палуба сохранили часть своей эффективности (от 20 500 до 26 400 ярдов), но башни с их 17-дюймовыми гранями, наклоненными внутрь, могли простреливаться на максимальную дальность стрельбы - 41 700 ярдов. Таким образом, лобовая броня башни была увеличена до 18 дюймов. В целях компенсации веса борта башни были уменьшены с 10 до 9,5 дюймов за счет 30-фунтовой поддержки MS. Проектировщики надеялись, что, усилив систему защиты от торпед, нижняя часть пояса сможет повысить ее эффективность и, таким образом, компенсировать вес и объем, которых очень не хватает на судне, подпадающем под действие договора. Они заметили, что при испытаниях кессона поясная броня, как правило, ограничивала вертикальную степень поражения торпедой, не деформируясь сама по себе. Из этого, по-видимому, следовало, что масса и прочность внутреннего пояса должны были стабилизировать удерживающую (внутреннюю) переборку. Система защиты от торпед была сокращена с пяти до четырех переборок, а ее глубина (измеряемая расстоянием от обшивки корпуса до удерживающей переборки на полпути между ватерлинией и днищем) - с 18 футов 7 дюймов до 17 футов 11 дюймов. Существовала также надежда, что, учитывая наклон внутреннего пояса, подводный взрыв будет направлен вверх, что уменьшит силу воздействия на внутреннюю переборку. Возможно, в то время не было ясно, что это привело к радикальному изменению подхода. Более ранние системы защиты от торпед были основаны на деформации относительно тонких, эластичных переборок. Этот линкор имел очень жесткий слой баллистической брони, который был необходим, учитывая его роль в защите от бронебойных снарядов. В любом случае, похоже, что строительство новых линкоров было слишком срочным, чтобы проводить испытания кессонов до тех пор, пока все четыре линкора не будут полностью готовы. Затем, в 1939 году, C&R обнаружила, что ее новая система значительно менее эффективна, чем предыдущие. Лучшее, что он мог сделать, - это заполнить внешние пространства, которые в более ранних системах оставались пустыми, исходя из теории, что для подводной защиты действительно важна внутренняя пустота и как можно более глубокий слой жидкости. Обратите внимание, что эти изменения произошли не только после того, как были построены четыре корабля, но и после того, как проект следующего, "Айовы", был практически завершен. Таким образом, система защиты "Айовы" в значительной степени повторяла систему защиты "Южной Дакоты". Этот вопрос вновь возник после торпедирования "Северной Каролины", когда Генеральный совет провел критическую переоценку защиты всех новых американских линкоров. Таким образом, предварительный проект позволил обеспечить не только превосходную защиту от огня обычных 16-дюймовых орудий, но и защиту как механизмов, так и магазинов от новой угрозы попадания снарядов под водой. За это пришлось заплатить двумя ценами, только одна из которых была очевидна с самого начала: тесный, короткий корабль и потеря подводной защиты. То с первым пришлось согласиться, потому что, независимо от того, сколько веса можно было сэкономить в пересчете на тонну на фут, общий вес брони в 35 000 тонн составлял всего лишь столько-то защищенных футов в длину. Практика проектирования в США еще больше усложняла ситуацию, поскольку она стремилась защитить неподвижный корпус. процент от общей длины судна, независимо от фактической длины жизненно важных органов, требующих защиты. То есть защита ватерлинии считалась защитой плавучести и остойчивости судна, а также защитой складских помещений и механизмов. С другой стороны, любая попытка укоротить корабль, то есть ограничить его жизненно важные функции, столкнулась бы с необходимостью размещения достаточного количества вспомогательного оружия на достаточном расстоянии от 16-дюймовых турелей, чтобы избежать их взрыва. В более общем плане длина судна должна была быть сбалансирована со скоростью. Для данной энергетической установки, чем короче судно, тем оно медленнее. С другой стороны, для данной скорости, чем короче судно, тем больше потребовалась бы мощность. Без каких-либо инноваций для увеличения мощности потребовалась бы большая длина силовой установки. Южные Дакоты были значительно короче, чем Северные Каролины, и для компании Previous Design было значительным достижением сделать их такими же быстрыми за счет существенного сокращения производственных площадей. Однако в самом начале процесса проектирования оказалось, что более надежную защиту можно обеспечить только за счет скорости резания. Таким образом, самые ранние предварительные проектные наброски предусматривали скорость в 23 или 24,7 узла. На черновом наброске, датированном 2 апреля, изображен трехбашенный 606-футовый корабль, которому хватало 61 700 лошадиных сил, чтобы развивать скорость 24,7 узла при водоизмещении 42 300 тонн. Этот уровень эффективной мощности примерно эквивалентен 115 000 лошадиных сил "Северной Каролины", что (для этого судна) требовало слишком большой длины. Это были предположения, поскольку Генеральный совет (пока) не принял решения. Недатированный рукописный меморандум в проектной тетради утверждает, что двумя ключевыми показателями будут скорость противостоящих линкоров (оцененная в 22 узла при полной загрузке) и необходимость уходить от подводных лодок, находящихся на поверхности (с разницей в скорости на 20-25 процентов по сравнению со средней морской скоростью в 18 узлов). Это предполагало скорость не менее 22,5 узлов.
Проектирование
Строительство
USS South Dakota USS Indiana USS Massachusetts USS Alabama
BB-57 USS South Dakota BB-58 USS Indiana BB-59 USS Massachusetts BB-60 USS Alabama
| Бортовой номер и название |
Верфь-строитель | Заложен | Спущен на воду |
Вступил в строй |
|---|---|---|---|---|
| BB-57 USS South Dakota BB-58 USS Indiana BB-59 USS Massachusetts BB-60 USS Alabama |
«New York Shipbuilding Corp.», Кэмпден «Newport News Shipbuilding», Ньюпорт Ньюс «Bethlehem Steel Co.», Куинси «Norfolk Navy Yard», Норфолк |
05.07.1939 20.11.1939 20.07.1939 01.02.1940 |
07.06.1941 21.09.1941 20.09.1941[4] 16.02.1941 |
03.1942 04.1942 05.1942 08.1942 |
Видос Ютуба QivmRuZwJBY
- ↑ General Board of the United States Navy - Генеральный совет ВМС США был консультативным органом военно-морских сил Соединенных Штатов, чем-то похожим на военно-морской генеральный штаб. Генеральный совет был учрежден 13 марта 1900 года министром военно-морских сил Джоном Дэвисом Лонгом. Генеральный совет состоял из старших адмиралов, большинство из которых были близки к завершению своей карьеры, и на которых можно было положиться в том, что они «...самоотверженно и объективно обсуждали вопросы, начиная от стратегии и заканчивая характеристиками корабля...». Распущен в 1951 году.
- ↑ Т.н. «талия» по ватерлинии - так выглядело бы сечение по миделю линкора.
- ↑ STS - англ. Special treatment steel - «сталь специальной обработки». Американская конструкционная сталь, близкая по свойствам к гомогенной броне. По американской классификации при толщине свыше 102 мм обозначалась как броня «класса B» и применялась для бронирования палуб, переборок, надстроек и т.д.
- ↑ Часть фотографий спуска на воду линкора BB-59 USS Massachusetts датирована 23 и 27 сентября 1941 г.