Бронирование и противоторпедная защита
Согласно техническому заданию система бронирования авианосца должна была обеспечить защиту жизненно важных частей корабля от попадания 6-дюймовых снарядов на дальности от 10,3 до 17,1 км и от взрыва 1000-фн фугасных бомб. Поэтому конструкторы, отталкиваясь от схемы бронирования «Йорктауна», пошли по пути существенного увеличения толщины горизонтальной брони, отдав ей приоритет по отношению к броне вертикальной.
Броневой пояс «Эссекса» остался примерно таким же, как и на прототипе. Он состоял из 102-мм плит, установленных на рубашке из 30-фунтовой стали STS; по сопротивляемости это было эквивалентно 4,5-дюймовой цементированной броне. Пояс имел длину 155 м и простирался от 39-го до 166-го шпангоута, защищая 62% ватерлинии. Высота его равнялась 3,05 м; в подводной части толщина плит плавно уменьшалась до 64 мм. Траверзные переборки, соединявшие концы поясов левого и правого бортов, также защищались 102-мм броней. Сверху образовавшуюся таким образом цитадель закрывала главная (четвертая) палуба, покрытая 37-мм плитами стали STS. Выше располагалась ангарная палуба, защищенная броней STS толщиной 64 мм (В таблице в солидной монографии Нормана Фридмана «US Aircraft Carriers: An Illustrated Design History» приводится значение 1,5 дюйма, то есть 37 мм. По-видимому, это — опечатка, перекочевавшая затем в ряд других изданий, в том числе — в книгу Элана Рэйвена «Essex-class Carriers»). Разнесенное горизонтальное бронирование существенно улучшало защиту от авиабомб: основную энергию взрыва принимала на себя ангарная палуба, а находившиеся под главной палубой машины и котлы оставались невредимыми. Правда, увлекшись усилением защиты, проектировщики «Эссекса» допустили ошибку, попытавшись свести до минимума количество отверстий в броне ангарной палубы. В результате вентиляция нижних помещений корабля оказалась явно недостаточной. И в случае пожара люди задыхались от дыма — этим, в частности, объясняются огромные человеческие потери на авианосце «Франклин» после его атаки японскими самолетами.
Отсек рулевых машин имел локальное «коробчатое» бронирование: толщина стен составляла 102 мм, крыши — 64 мм. Кроме того, легкая броня (обычно 25 — 37 мм, редко до 64 мм) прикрывала расположенные выше ангарной палубы поданные трубы, шахты элеваторов подачи авиационного боезапаса, кабельные коммуникации. У боевой рубки 37-мм листами стали STS защищалась только крыша. Общий вес вертикальной брони составлял 996,7 т (по другим данным — 969 т).
Оценивая систему бронирования «Эссекса», следует отметить, что она была весьма рациональной и — в рамках отведенного на нее водоизмещения — вполне эффективной. Наиболее спорным выглядел отказ от бронирования полетной палубы, предлагавшийся в варианте эскизного проекта CV-9G. Однако опыт Второй мировой войны не дал однозначного ответа на вопрос, правильно ли поступили конструкторы. Хотя оснащенный броневой полетной палубой английский авианосец «Илластриес» действительно показал отличную живучесть во время операций у Мальты в 1941 году, но за лишний вес тяжелой палубы пришлось заплатить уменьшением численности авиагруппы и некоторым ухудшением основных тактико-технических элементов. Кроме того, броня на верхней палубе серьезно усложняла ремонт боевых повреждений. Поэтому американцы последовали примеру англичан лишь в следующем проекте — тяжелого авианосца «Мидуэй». Последний оснастили 87-мм полетной палубой, но, чтобы обеспечить гармоничное сочетание остальных боевых характеристик, стандартное водоизмещение нового корабля пришлось увеличить почти вдвое — до 46 000 т.
Противоторпедная защита представляла собой типично американскую схему, в целом повторявшую примененную на «Йорктауне». Внутри корпуса шли продольные переборки — по четыре с каждого борта. Два внешних отсека заполнялась топливом, два следующих оставались пустыми и служили камерой расширения, гасившей энергию подводного взрыва. Общая ширина ПТЗ составляла с каждого борта 5,1 м. Как показал опыт войны, конструкция ПТЗ оказалась способной противостоять авиационным торпедам с относительно небольшим боевым зарядом. А вот попадание мощной 610-мм торпеды, находившейся на вооружении японских подводных лодок и надводных кораблей, могло иметь для «эссексов» катастрофические последствия. К счастью, ни одного подобного случая в годы Второй мировой войны не произошло.