Общие требования для дредноутов 1921/1922 годов
Морское командование затребовало от конструкторов два эскизных проекта новых кораблей - один для серии из четырех линейных крейсеров, которые предполагалось заложить в 1921 году, другой - для серии из четырех дредноутов с закладкой их годом позже. По существу технически корабли отличались незначительно. Основное различие между проектами заключалось в скорости. В этих проектах наглядно просматривались новые веяния в английском кораблестроении -традиционное в английском флоте понятие "линейный крейсер" было заменено новым -"быстроходный линкор".
Броневая защита быстроходного линкора была лишь незначительно меньше, главное вооружение несколько слабее. Зато скорость его была гораздо больше.
Величина этих кораблей определялась техническим заданием, которое в свою очередь было вызвано необходимостью отвечать на постройку больших кораблей в США и Японии более мощными линкорами и крейсерами. Единственное ограничение величины кораблей определялось величиной имеющихся доков, а также возможностью прохода через Суэцкий и Панамский каналы. Несмотря на это новый проект по величине затмил даже "Hood" крупнейший до этого боевой корабль мира, что впрочем так и оставалось долгое время, поскольку проекты осуществлены не были.
Главное вооружение
В начале 1920 года для вооружения дредноутов английские конструкторы принимали во внимание три калибра орудий (см. таблицу):
Калибр | Длина | Вес | Вес
орудия | ствола | снаряда | орудия
[мм.] | [кал.] | [кг.] | [ts.]
--------------------------------------------
381 | L/50 | 870; 720 | 110
420 | L/45 | 1157; 332 | 130
420 | L/50 | 1157, 332 | 140
457 | L/45 | 1505; 620 | 159
* - Встречающиеся в тексте эти же данные округлены;
** - 457-мм.орудие в целях секретности в документах проходило под шифром "406-мм. орудие L/50".
Главным требованием моряков к орудию было их желание противоборствовать кораблю с поясной броней 380 мм. и палубной броней 177,8 мм. В связи с этим предпочтение ими отдавалось 457-мм.орудию, которое не имело иностранных аналогов по своей мощи. В то время уже было известно, что новейшие американские линкоры должны были получить главную артиллерию из 406-мм.орудий L/50 с довольно высокой начальной скоростью 853 м/сек. Снаряд этого орудия весил 952 кг. Имелись неподтвержденные сведения, скорее основанные на слухах, что американцы в опытных целях строят одно 457-мм.орудие и что даже готов проект 508-мм.орудия. О последнем говорилось, что подготовлено место для изготовления опытного образца.
В июле 1920 года американская газета "The Globe" опубликовала подробности о линейных крейсерах типа "Lexington", причем ошибочно (а может и специально) в качестве главного калибра были названы 457-мм.орудия с расчетной дальностью стрельбы 41,83 - 43,44 км. Американцы строили шесть кораблей этого типа - "Lexington", "Constellation", "Saratoga", "Constitution", "Ranger" и "United States". Немного знали англичане и о японских проектах, однако Начальник управления морских вооружений (Director of Naval Ordnance) получил сведения, что японцы намеревались установить калибр больший, чем 406 мм.
Все проекты тяжелых орудий, которые обсуждались в начале 1920 года и которые приведены выше в таблице являлись улучшением конструкции 343-мм.орудия. Последнее отличалось тем, что в этой артиллерийской системе использовался тяжелый снаряд с относительно небольшой начальной скоростью. Однако в марте 1920 года начальник управления морских вооружений предоставил памятную записку, в которой высказал свои сомнения в надежности этой системы и поднимал вопрос о том, стоит ли ее придерживаться в дальнейших разработках. Его аргументы базировались на опытах, проведенных с 343-мм.орудием и снарядами к нему весом 567 и 635 кг. Оба вида снарядов были испытаны при одинаковой скорости попадания. В результате опытов выяснилось, что тяжелый снаряд лучше пробивает броню при косом попадании. Однако в то время как 567-кг.снаряд показал себя на испытаниях достаточно хорошо, 635-кг.снаряд выявил большое количество недостатков. Так например, при пробивании плиты под определенными углами тяжелый снаряд отклонялся от своей траектории из-за своей большей массы. Сотрясение, вызываемое в результате попадания у длинного снаряда было гораздо сильнее чем у короткого. В результате возникала большая угроза разрушения снаряда, что зачастую и происходило. При этом тяжелый снаряд хотя и пробивал броневую плиту, но взрывался уже в поврежденном состоянии.
Кроме того, начальник управления морских вооружений констатировал, что современный бронебойный 381-мм.снаряд с наконечником в большинстве случаев не в состоянии невредимым - как тогда считалось -пробить существующую корабельную броню. В полигонных условиях лишь два снаряда успешно проникли через броню и остались неповрежденными (это испытание проводилось стрельбой по 305-мм.броневой плите под углом 20 градусов от перпендикуляра). Первый из них был выпущен по обычной броневой плите со скоростью попадания 515 м/сек., соответствующей дальности 11.250 м., а второй - по экспериментальной плите производства Vickers'a, со скоростью поражения плиты 411 м/сек., соответствующей дальности 22.860 м.
Испытания стрельбой против брони крыш башен показали, что броня толщиной 127 и 152 мм. была в состоянии выдержать 381-мм. попадание под углом 60 градусов от перпендикуляра. При попадании такого снаряда на плите оставалась только вмятина. Из этого следовало, что броневая палуба толщиной 177,8 мм. будет вполне достаточна, чтобы противостоять попаданиям 381-мм.снарядов с бронебойным наконечником под углом 60 градусов, выпущенным с дальности 22.860 м. Под более крутым углом попадания был проведен только один опыт - выстрел произвели под углом 45 градусов по плите толщиной 177,8 мм. при скорости попадания 447 м/сек 381-мм.снаряд с бронебойным наконечником пробил плиту, на основании чего начальник управления морских вооружений сделал вывод, что короткий 381-мм.снаряд обладает лучшей пробойной силой. Для будущих орудийных систем он предложил использовать орудия с высокой начальной скоростью и легким снарядом. Теоретическими преимуществами подобного орудия были высокая скорость попадания на короткой дистанции и крутой угол попадания на большой дистанции.
Потерю ударной энергии из-за меньшего веса короткого снаряда (по сравнению с длинным снарядом такого же калибра и одинакового типа) управление морских вооружений считало не настолько важной для тяжелого орудия, как для орудий средних и малых калибров. Расчеты показали, что при одинаковом максимальном давлении в затворной камере 381-мм.снаряд весом в 766 кг. развивает начальную скорость 808 м/сек. по сравнению с 747 м/сек. у обычного 871-кг. снаряда. Это давало легкому снаряду преимущество в дальности стрельбы - 20.120 м. с наконечником "6.crh" (с модифицированным наконечником "8.crh" - для 22.860 м. ) . По мнению отдела морских вооружений высокая ударная энергия более тяжелого снаряда оказывала довольно незначительное влияние на его способность пробивать броню не развалившись.
Одновременно, на основании проведенных опытов, были сделаны расчеты эффективности для 457-мм.снаряда с наконечником "8.crh". Расчеты производились с предположением, что вес снарядов составит 1521 кг. или 1287 кг. Предполагалось что начальная скорость снаряда достигнет 762 м/сек. (для более легкого снаряда 822 м/сек.). Согласно вычислениям на дальности полета 21.000 м.скорость обоих снарядов уравнивалась, а на расстоянии 27.432 м. различалась на 7,62 м/сек. Для проверки этих теоретических рассуждений были проведены опыты с коротким 381-мм.снарядом с бронебойным наконечником. Подробности этих испытаний неизвестны, но, вероятно, они подтвердили предположения начальника управления морских вооружений, так как 406-мм. орудия "Mk.I", установленные на линкорах "Rodney" и "Nelson" были повторением предложенной начальника отдела морских вооружений комбинации "высокая скорость/легкий снаряд". Как бы то ни было, время показало, что эти предположения оказались ошибочными.
Известно, что большинство специалистов склонялось к применению схемы размещения артиллерии, принятой на последних английских дредноутах типа "Queen Elisabeth" и "Royal. Sovereign". Эта система была идеальной в отношении эффективности управления стрельбой, а двухорудийные башни представляли собой простую и надежную конструкцию - удобную в обслуживании и управлении. Однако расчеты показывали, что ограничение водоизмещения потребует применения трехорудийных башен. Для верности были составлены чертежи обоих типов башен (двух- и трехорудийная на оружейных заводах "Vickers" и "Elswick"). Они позволили вести разработку проекта дредноутов 1921/ 1922 годов в двух вариантах.
Чтобы получить максимально возможную дальнобойность, в проектах новых башен предусматривалось возвышение ствола до угла 40-45 градусов, хотя уже тогда становилось ясно, что на таких громадных дистанциях вероятность попадания была настолько мала, что считалась практически несуществующей. Однако конструкторы рассчитывали на стрельбу по цели, обнаруживающуюся на острых курсовых углах, и в данном случае большое возвышение орудий могло принести пользу. В случае перестрелки на отходе или при преследовании это было бы важным преимуществом.
Противоминный калибр
Выбор противоминного калибра был не столь разнообразен. Для установки на новых кораблях предлагались достаточно хорошие и зарекомендовавшие себя 152-мм. и 140-мм. орудия. В то время как разработка эскизных проектов еще велась были рассмотрены конструкции предлагаемых орудий. Причем по рекомендации "Комиссии по вооружениям" в 140-мм.орудийной установке предполагалось использовать снаряд весом 41 кг. (вместо обычного снаряда весом 37-кг.). В 1920 году Морской штаб высказался за 152-мм.калибр, поэтому все работы по 140-мм.орудийной системе были прекращены.
Примерно в это же время были представлены соображения о комбинации зенитной и противоминной артиллерии в универсальном исполнении (морская/воздушная цель). Однако это предложение было отклонено как непрактичное. Все же в 1921 году были проведены опыты с 152-мм. и 120-мм. орудиями. Целью эксперимента было сравнить эффект действия снарядов по эсминцам. Особое внимание уделялось 120-мм.орудию, которое считалось в то время наиболее подходящим калибром для зенитной обороны дальнего действия. Главное требование к этим испытаниям состояло в том, что одного попадания должно было хватить (с большой долей вероятности) для остановки атакующего эсминца. В результате опытов выяснилось, что 152-мм.снаряд с наконечником, начиненный шеллитовой взрывчаткой, равно как и 152-мм снаряд с высокобризантной взрывчаткой имеют гораздо большие разрушительные свойства, чем 120-мм.полубронебойные снаряды. В этих экспериментах не участвовало 140-мм. орудие, однако произведенные расчеты показали, что взрывная мощь его снаряда примерно на 30 % меньше, чем у 152-мм.снаряда . Из приведенной таблицы можно судить о возможностях нового орудия "Mk.XXII" в сравнении с уже существующим "Mk.XII".
Система орудия | "Mk.XI" | "Mk.XXII"
Калибр орудия |
152 мм. |
152 мм. |
Вес орудия |
6700 КГ. |
8800 кг. |
Длина ствола |
L/45 |
L/50 |
Начальная скорость |
853,44 |
897,63 |
Вес снаряда |
45,35 кг . |
45,35 кг. |
Вес заряда |
- |
13,605 кг. |
* Встречающиеся в тексте табличные данные округлены.
Прежнее размещение противоминной артиллерии признавалось специалистами далеко не идеальным не только в отношении эффективности защиты, но в отношении конструкции корабля и мореходности, так как их расположение в казематах оказывало вредное влияние на остойчивость, а также грозило заливанием воды через порты каземата при крене или большом волнении. Открытые батареи тоже не имели никаких преимуществ, не обеспечивая прислугу защитой ни от непогоды, ни от воздействия неприятельских боеприпасов. Хорошей альтернативой им были орудийные башни, однако большое количество противоминных стволов вызывало трудности в их размещении, так как после неудачи с двухорудийными 152-мм.установками для броненосных крейсеров типа "County" спаренные лафеты для таких калибров в английском флоте ухе не использовались. Однако начальник управления морских вооружений высказал предположение, что можно сделать хорошую спаренную установку, если не повторять сделанных ранее ошибок (башни крейсеров типа "County" были слишком узкими, имели недостаточно мощные системы поворота башен и неэффективные поданные устройства, они были снабжены очень плохими визирами; большим недостатком считалось размещение орудий в одной люльке). Начальник управления морских вооружений отметил, что башня имеет много преимуществ перед казематной или батарейной установкой орудий: больший угол вертикальной наводки и сектор обстрела по горизонту; удобство в управлении огнем; отсутствие проницаемости для воды; лучшая защита боеприпасов от пожара, а также защита прислуги от непогоды и воздействия противника, хотя и не такая надежная как в казематной батарее). К недостаткам башенных установок можно отнести требование гораздо больших весов, чем при батарейной установке орудий. Несмотря на это, очевидность преимуществ башенного расположения противоминной артиллерии возобладала, и в середине 20-х годов Морской штаб решился на применение двухорудийных башен противоминной артиллерии на дредноутах, а также в качестве главного вооружения на крейсерах.
Зенитное вооружение
Новые корабли предполагалось оснастить средствами противовоздушной обороны в соответствии с предложениями "Морской Комиссии по вопросам ПВО". Первоначально рас сматривался вопрос о вооружении кораблей универсальной артиллерией. В то время как "Комиссия по вооружению" проводила опыты с целью выбора наиболее эффективного калибра для использования в качестве противоминной артиллерии, "Комиссия по вопросам ПВО" проводила сравнительные испытания с такой же целью, но в качестве зенитной артиллерии. Для экспериментов были выбраны четыре различных калибра: 76,2 мм.; 102 мм.; 120 мм. и 140 мм. Основными критериями были приняты вес установки, скорость стрельбы и взрывная мощь снаряда. При этом два первых калибра уже были в употреблении ранее, а два других представляли собой новые разработки. Так как уже в ходе войны 7б,2-мм. калибр был признан недостаточным для дальней обороны, а 102-мм. калибр мог оказаться таким в ближайшей перспективе, основное внимание было уделено на оба более крупных калибра, а из них предпочтительней оказался 120-мм.калибр. После такого решения дальнейшие работы над 140-мм.орудием были прекращены, тем более, что этот калибр оказался неподходящим и в качестве противоминной артиллерии.
Предварительные рекомендации о зенитном вооружении кораблей Комиссия представила 13 сентября 1920 года. А после проведения дополнительных, довольно длительных экспериментов, 18 июня 1921 года были представлены окончательные требования, послужившие основанием для новых проектов. Основными из них были:
1). В качестве зенитного вооружения дальнего действия для линейного корабля можно считать достаточным пять-шесть 120-мм. орудий с высокой начальной скоростью снаряда весом 27 кг. Как минимум четыре орудия должны располагаться так, чтобы сектор их огня перекрывал весь горизонт.
В окончательном варианте Комиссия этот пункт изменила. Теперь требовалось восемь подобных орудий с размещением их таким образом, чтобы любая точка горизонта обстреливалась минимум четырьмя орудиями.
2). Пост управления зенитной стрельбой должен располагаться над всеми другими постами и настолько высоко, чтобы обеспечивать незаслоняемый ничем круговой обзор неба и горизонта.
3). Зенитная артиллерия должна состоять из четырех многоствольных автоматов типа "Pom-Pom", с возвышением стволов 90 градусов. Автоматы должны устанавливаться побортно и обеспечивать огонь прямо по корме.
4). Управление стрельбой зенитных автоматов должно осуществляться как минимум двумя постами, расположенными побортно и имеющих обзор по горизонту не менее 200 градусов.
Бронирование
Первая мировая война показала неэффективность бронирования средней толщины. В связи с этим на новых кораблях предусматривалось применить систему бронирования, основанную на принципе "все или ничего" и опробованную впервые американцами на дредноутах типа "Nevada". В ее основе была положена идея защитить наиболее важные жизненные части корабля (боевые погреба, силовая установка, вооружение) как можно более толстой броней. Остальные районы корабля оставались небронированными. Главное требование кораблестроителей в случае применения подобной системы состояло в том, что хорошо защищенная "непробиваемая" цитадель должна иметь запас плавучести, обеспечивающий всему кораблю стабильное положение, в случае повреждения небронированных, так называемых "мягких" районов корабля. Таким образом, подобная система, кроме всего прочего, подразумевала мощное горизонтальное бронирование, сосредоточенное на уровне одной палубы - поверх цитадели. В оконечностях же обычно устраивалась менее тонкая карапасная броневая палуба, обеспечивающая защиту этих частей корабля от попаданий снарядов с дальних дистанций.
В условиях быстрого развития авиация подобная система (одна мощная бронепалуба над цитаделью и карапасные палубы) могла стать прогрессивной, хотя на американских кораблях защита от бомб не предусматривалась. Однако, даже учитывая возросшую угрозу со стороны авиабомб, трудно было сделать достаточно правильный анализ их возможного воздействия на корабли, так как проведение фактических экспериментов на имеющихся кораблях командование считало непрактичным. Для выхода из создавшегося положения была начата разработка методики сравнительных полигонных испытаний брони на воздействие авиабомбами и снарядами. При этом снаряды выпускались обычным способом - с короткой дистанции, но со скоростью попадания, приближенной к реальной. Небольшие бомбы выпускались из гаубиц и мортир по крутой траектории. Уже первые опыты, проведенные в 1920 году, показали, что полученные результаты нельзя считать даже приближенными к действительности.
В 1921 году была начата серия полигонных испытаний броневых плит атаками с воздуха. Использовались все существующие типы авиабомб, вплоть до веса 967 кг. В результате, были получены действительно ценные сведения, которые было решено подкрепить фактической бомбардировкой кораблей. Для этой цели было решено привлечь оба радиоуправляемых корабля-цели "Agamemnon" и "Monarch". (Несколько отклонившись от темы можно сказать, что в 1924 году оба корабля вновь использовались для подобных опытов). Однако реальная бомбардировка кораблей принесла весьма ограниченную пользу, так как эксперимент был плохо подготовлен. Использовались не начиненные взрывчаткой авиабомбы, а сама бомбардировка была весьма непродолжительна).
Подводная защита
В основу булевой подводной защиты для кораблей новых проектов была положена та же конструкция, что и на линейном крейсере 'Hood", однако с несколькими важными отличиями .
В 1920-21 годах на "Чатамском плоту" были проведены два опыта, в которых предложенная конструкторами булевая защита была испытана путем подрыва 227-кг.заряда. В первом случае "зона разрушения" была заполнена, как и на "Hood", пустотелыми трубами , во втором случае - водой. Результаты опыта показали, что выполняя ту же задачу водяное наполнение зоны разрушения менее дорогостоящий способ и вполне пригодный для применения на новых линкорах.
Другим результатом этих испытаний было определение необходимой глубины булей, обеспечивающих защиту против взрыва заряда весом 340 кг.
Как и на аннулированных кораблях типа 'Hood" зарядные погреба предполагалось разместить под снарядными, чем обеспечивалась их лучшая защита от бомбовых ударов. С другой стороны, это подвергало корабль большой опасности в случае воздействия на погреба подводного взрыва, поэтому был проведен третий опыт на "Чатамском плоту". Под секцией, соответствующей конструкции корпуса с двойным дном высотой 2,14 метра, был взорван заряд в 145 кг. Непосредственно над местом взрыва было сооружено отделение погреба с различными зарядами. В результате было установлено, что подобное двойное дно обеспечивает достаточно хорошую защиту. В случае, если погреба будут снабжены специальными газоотводящими шахтами могло быть достаточно и 1,53-метрового двойного дна. Однако, увеличение веса заряда в минах и торпедах (а на это приходилось рассчитывать) могло свести на нет уменьшение высоты междудонного пространства .
Энергетическая установка
Для будущего линейного флота английское морское командование не планировало кардинального увеличения скоростей. Хотя в первых проектах линкоров предусматривалась скорость 25 узлов английские адмиралы могли спокойно смириться и с 23-узловой скоростью (что и произошло с будущими линкорами типа "Nelson"). Для линейных крейсеров выставлялось требование скорости не менее американских "Lexington'OB", которая предполагалась 33,25 узла. Однако это вызвало довольно значительные трудности в достижении требуемого от конструкторов боевых кораблей компромисса - наиболее удобного совмещения скорости, нападения и защиты. Поэтому в эскизных проектах новых линейных крейсеров скорость варьировалась от 30 до 33,75 узлов.
В отношении дальности плавания Морское Командование требовало достижения семи тысяч морских миль при скорости 16 узлов. Однако не во всех проектах это требование было выполнено.