Броневая и противоторпедная защита
Несмотря на настойчивое желание усилить броневую защиту, технологические проблемы, связанные с закалкой броневых плит толщиной свыше уже освоенных 343 мм, заставили и на этих линкорах оставить броню практически без изменений. Из-за несовершенства технологии дополнительная толщина броневых плит не давала существенного усиления защиты, а только добавляла несколько сот тонн веса. Главное отличие от предыдущих линкоров типа «Нью-Мексико» заключалось в отказе от скоса противоосколочной палубы и переносе плит пояса на внешнюю поверхность обшивки, что было вызвано изменениями в ПТЗ.
Главный пояс набирался из закаленных снаружи плит высотой 5,18 мм, которые на верхних 3,2 м имели толщину 343 мм, а затем сужались до 203 мм на нижней кромке. Поскольку плиты навешивались на обшивку, излом проходил по внешней поверхности (именно по излому замерялась максимальная ширина корпуса - 29,74 м). Из таких же плит состояли носовой и кормовой поперечный траверзы. Отделение подводных торпедных аппаратов отодвинули дальше в нос и защитили сверху 127-мм крышей, проходившей на уровне 1-й платформы (нижней кромки пояса). В литературе встречается схема бронирования этих кораблей, на которой показано продление пояса между 3-й палубой и 1-й платформой на длину торпедного отсека. В этом случае носовой траверз получался разнесенным: верхняя часть проходила перед погребами носовой группы башен, нижняя - перед торпедным отсеком. Выше пояса бронировались только дымоходы (229 мм), барбеты (320 мм, между 2-й и 3-й палубами 102-114 мм) и башни ГК, имевшие 457-мм лобовые плиты, 254-мм боковые и 229-мм заднюю стены и 127-мм крыши, а также боевая рубка (406-мм стены и 152-мм крыша; на типе «Мэриленд» крыша рубки состояла из двух 101,6-мм слоев). Обшивка борта над поясом была 25,4 мм, а между верхней палубой и палубой полубака 12,7 мм; в подводной части толщина обшивки составляла 9,5 мм.
Верхними кромками плиты пояса крепились к главной броневой (или 2-й) палубе, набранной из двух слоев: 44,5 мм стали специальной закалки (STS) на 44,5 мм никелевой стали (NS). На несколько футов вокруг основания дымоходов имелись дополнительные плиты из 31,7 мм NS. Под главной бронепалубой и на всем протяжении параллельно ей проходила противоосколочная (3-я палуба): 25,4 мм STS на 12,7 мм мягкой судостроительной стали. По проекту эта палуба проходила выше ватерлинии. Карапасная бронепалуба, прикрывавшее рулевые механизмы за кормовым траверзом, имела толщину 158,5 мм: 114 мм STS на 44,5 мм судостроительной стали. Недалеко от ахтерштевня она заканчивалась 203-мм траверзом.
Система противоторпедной защиты на большей части длины корпуса состояла из 4 вертикальных продольных переборок. Первая имела толщину 9,5 мм и проходила в 1,3 м от обшивки; за ней с шагом 0,915 м шли еще две по 16 мм и одна 19-миллиметровая. Пространство между 1-й, 2-й и 3-й переборками было заполнено нефтью. В районе энергетической установки проходила еще одна 9-мм переборка, отстоящая от 4-й на 1,22 м. Максимальная глубина ПТЗ достигала 5,3 м. На трех кораблях типа «Мэриленд» противоторпедные переборки (ПТП) со 2-й по 4-ю имели толщину 19 мм. Линкоры имели тройное дно в районе котельно-турбинных отделений и двойное на всем остальном протяжении корпуса.
Общий вес вертикального бронирования корпуса и артиллерии составлял на «Теннеси» 8610,3 Т. Если к этому добавить обычно включаемые американцами в структуру корпуса вес главной броневой (2464,2 Т, из них 1116,5 Т STS и 1121,9 Т NS), противоосколочной (1031,0 Т, включая 595,3 Т STS) палубы и противоторпедных переборок (2464,3, из них 184 Т STS), то получим общий вес защиты 14.569,8 Т или 43,4% от фактического нормального водоизмещения 33.588,9 Т. Если сравнить сданными по «Нью-Мексико» (13.521,2 Т или 42%), то видно некоторое улучшение защиты. Но увеличение веса брони было достигнуто только за счет второго дымохода и более развитой ПТЗ. Расчетная зона неуязвимости от 406-мм снарядов (вес1016 кг, начальная скорость 768 м/с) простиралась от 19000 до 24600 м. Горизонтальное бронирование защищало от 725-кг бронебойной бомбы сброшенной с высоты не более 800 м.
После первой мировой войны серьезную проблему представляли и отравляющие газы. Газовым атакам и средствам их отражения на всех флотах уделялось много внимания. Американцы предусматривали в военное время противогаз для каждого члена экипажа, блокировку переговорных труб специальными мембранами, отключение втяжных вентиляторов и закрытие их каналов, а в наиболее важных отсеках устанавливалась вытяжная вентиляция. Но даже после всех этих мер члены Генерального Совета допускали, что после газовой атаки корабль нельзя будет полностью дегазировать и его придется затопить.
Во время первой модернизации, которую до войны успел пройти только «Мэриленд» и начал «Колорадо», корабли получили були, отстоящие от обшивки на 6 футов (1,83 м) и имевшие 12,7-мм стенки и 9,5-мм крышу. По верхней палубе над турбинными отделениями добавили 31,7-мм плиты стали высокого сопротивления (HTS). После Перл-Харбора было принято решение о более решительной модернизации, и в первую очередь сильно поврежденных кораблей. Предусматривалось снятие 765-тонной боевой рубки с коммуникационной трубой, 460-тонных дымоходов, установка двухслойных булей (наружный слой отстоял от старой обшивки на 2,74 м, внутренний - на 1,54 м), дополнительной горизонтальной брони. Кроме 31,7-мм плит HTS на верхней палубе всю 2-ю палубу усилили 51-мм плитами STS (76 мм в районе погребов). Крыши башен стали состоять из 178-мм плит, а на «Вест Виржинию» поставили даже 184-мм, первоначально изготовленные для нового линкора «Айова». На корабли поставили легкие боевые рубки с 127-мм стенками. Такую модернизацию прошли «Теннеси», «Калифорния» и «Вест Виржиния».