Линейные корабли “Pennsylvania” и “Arizona”
Линейные корабли “Pennsylvania” и “Arizona”
9 июня 1911 года, когда проект “Nevada” был уже практически готов, Генеральный Совет сформулировал требования к линкору программы 1913 года. Основными из них были: 12 356-мм орудий ГК, 22 127- мм противоминных орудий, скорость хода 21 узел и бронирование, как на “Nevada”. Фактически это было повторение “максимальных” требований, изначально заявленных перед разработкой “Nevada” еще в прошлом году. Изменение числа противоминных орудий вызывалось желанием избавиться от установки 127-мм орудия в самой корме, которая была признана неудобной в отношении управления огнем. К тому же она имела малые углы обстрела и находилась слишком низко. При новой расстановке орудий в корме их оказывалось 6, и они легко разбивались на 2 плутонга.
Планировалось также несколько улучшить расположение брони внутри корпуса корабля, основываясь на проведенных экспериментах. Вообще, была поставлена задача воспроизвести проект “Nevada”, но при отсутствии финансовых ограничений, которые вынудили в прошлом году пойти на некоторые сокращения и компромиссы. Так, вместо 6 млн. долларов на корпус и машины теперь разрешалось истратить 7.5 млн. Такое 25% увеличение финансирования позволяло создать корабль на 10% больший по водоизмещению, усилив его артиллерию на 20%, а бронирование в подводной части – практически вдвое.
Как обычно, Бюро конструирования и ремонта попыталось пойти по пути наименьшего сопротивления, фактически скопировав предыдущий проект. В обоснование этого приводился аргумент, что ведь в этом и состоит линия Генерального Совета – строить линейный флот эскадрами по 4 корабля. Генеральный Совет отнесся к этому довольно настороженно. Конечно, новые корабли должны были хорошо тактически сочетаться с линкорами типа “Nevada”, хотя и должны были получиться на 16,8 м длиннее (190,6 м). Вместе с тем, не следовало копировать предыдущий, в известной мере компромиссный проект со всеми его слабыми местами, коль скоро представлялась возможность получить лучшие корабли.
Бюро конструирования и ремонта представило первый вариант эскизного проекта 19 января 1912 года. Ширина корабля находилась в пределах 30,5 м (100 футов), а осадка 9,15 м (30 футов). Чтобы добиться приемлемой остойчивости, Бюро конструирования и ремонта выработало соответствующую форму продольного сечения корабля по ватерлинии. В результате получился довольно длинный корпус, что в свою очередь означало увеличение веса его набора. Оно оказалось настолько значительным, что не компенсировалось даже увеличением водоизмещения на 2500 тонн. Для компенсации следовало чем-то поступиться – например, нужную экономию могло обеспечить уменьшение толщины пояса на дюйм – до 317,5 мм (178 мм на нижней кромке).
Ясно, что это было неприемлемо. А потому последующая история проектирования линкоров типа “Pennsylvania” сводилась по существу к попыткам дать кораблю желаемые характеристики, удержавшись при этом в заранее заданных размерах корпуса. Так, следующий по времени вариант проекта предполагал сэкономить вес путем отказа от полубака. Получался гладкопалубный корпус, мореходность которого достигалась плавным поднятием линии борта от кормы к носу, как на типах “Wyoming” и “New York”.
Другая, правда более формальная возможность, заключалась в том, чтобы уменьшить требования к остойчивости и метацентрической высоте, удовлетворившись значением 1,37 м фута вместо 1,98 м, т.к. расчеты остойчивости на случай аварийных затоплений для линкоров типа “Nevada” показали, что принятое для них значение метацентрической высоты оказывается даже несколько избыточным. Важным следствием выбранного значения метацентрической высоты является период качки корабля, который в свою очередь определяет его качества как артиллерийской платформы.
Эти соображения учитывались как важнейшие несколько лет спустя при проектировании британских линкоров типа “R”. Однако документы показывают, что в то время разработчики смотрели на эти идеи скептически, и в итоге линкоры типа “Pennsylvania” получили обычное для американских линейных кораблей большое значение метацентрической высоты.
Касательно силовой установки, проектанты работали в том диапазоне мощностей, где паровые турбины и поршневые машины являлись вполне конкурентоспособными. На первых стадиях проектирования явное предпочтение вновь отдавалось паровым машинам, в частности, потому что корабли и без того получались очень длинными, а паровые машины были более компактны – турбинные отделения требовали дополнительных 3,7 м длины, что обошлось бы в 140 тонн дополнительного веса. Однако к февралю эти соображения изменились на противоположные – была найдена удачная компоновка механизмов паротурбинной установки, позволяющая уложиться всего в 18,3 м. К тому же в это время верфь “Фор Ривер” заявила о возможности обеспечить значительную экономичность по топливу для паротурбинной установки. Для корабля размера “Nevada” можно было обеспечить при скорости 10 узлов расход топлива 227 кг на милю – по сравнению с 247 кг, которые бралась обеспечить верфь “Нью-Йорк Шипбилдинг” в случае выбора поршневых машин.
Начиная с третьего варианта проекта (т.н. вариант “С”), вернулись к полубачной схеме (как у “Nevada”) и “нормальной” (не хуже чем на “Nevada”) защите. Ценой стала готовность немного поступиться скоростью или метацентрической высотой. Бюро конструирования и ремонта считало, что, поскольку американские линкоры, как правило, свободно достигали и даже превышали на испытаниях контрактную скорость, формальный отказ от половины узла хода не имеет такого уж существенного значения.
В конце января появился новый фактор – проектанты получили приказ предусмотреть подводную защиту толщиной 76,2 мм против “стреляющих” торпед Дэвиса. Такая защиты весила бы втрое больше обычной противоторпедной переборки и стоила бы дополнительных 600 тонн. Однако в марте конструктор Робинсон на основании проведенных опытов сделал вывод, что такое бронирование скорее вредно.
К концу февраля нежелание жертвовать метацентрической высотой привело к появлению новых вариантов проекта. Робинсон пытался увеличить метацентрическую высоту до 1,98 м путем увеличения ширины при уменьшении длины корпуса (что привело бы к сильному “затеснению” внутри корпуса), или же путем увеличения внутреннего объема корпуса за счет увеличения относительной длины “цилиндрической вставки” – участка корпуса с прямолинейными параллельными бортами.
К марту 1912 года были подготовлены еще четыре варианта эскизного проекта. Первый из них был самым большим по водоизмещению – 31300 т. Проект предусматривал турбинную силовую установку в 30500 л.с. – что отражало мнение Бюро конструирования и ремонта, считавшего, что при мощностях свыше 29000 л.с. при таком корпусе поршневые машины не будут иметь преимуществ. Понижение скорости хода на пол-узла позволяло уменьшить эту величину на 500 тонн или же установить 381-мм пояс (с сужением книзу до 229 мм) и 356-мм барбеты ГК при том же водоизмещении. Последняя альтернатива предусматривала скорость и защиту, как на “Nevada”, при главной батарее как в проектах 1913 г. при экономии водоизмещения в 1200 тонн.
На всех 4 вариантах предусматривалась подводная защита – в частности, против “стреляющих торпед” Дэвиса – в виде 76-мм пояса, шедшего от места скругления борта у днища вверх до соединения с главным поясом. Впрочем, еще продолжалось обсуждение возможного негативного эффекта от образования тяжелых осколков при установке такой защиты, и вопрос об установке внутренней переборки пока оставался открытым.
Не проще было и с башнями – к тому времени трехорудийные установки еще не были испытаны, а между тем “в работе” у проектантов было уже 2 новых типа линкоров, использующих такие установки. В случае если бы их конструирование потерпело неудачу, оставалось бы либо вернуться к уже имеющимся двухорудийным 356-мм башням, оставив корабли тактически несбалансированными ("недовооруженными”), либо вообще задержать достройку линкоров до разработки новых двухорудийных 406-мм установок. Однако переход на 406-мм артиллерию еще только начал обсуждаться, и такие башни пока существовали только в перспективных планах. С явной озабоченностью отмечая этот факт, Бюро вооружений также вновь предложило рассмотреть вариант отказа от 127-мм противоминной батареи, пустив сэкономленный вес на усиление бронирования в подводной части. Впрочем, предлагалась и другая альтернатива – заменить эти орудия восемью более мощными 152-мм, причем в двухорудийных башенных установках.
Отвечая на опасения по поводу трехорудийных башен, конструктор Робинсон 13 марта 1912 г. приказал подготовить альтернативный вариант проекта с 4 двухорудийными башнями для 381-мм орудий. Расчеты эти носили, однако, чисто теоретический характер – в американском флоте разработку орудий такого калибра даже не планировали. Для практической же разработки 3 апреля была выбрана первая из 4 упомянутых схем – с наибольшим водоизмещением. Ее корректировка с целью повышения метацентрической высоты до 2,05 м (в основном – путем “приполнения" обводов корпуса) продолжалась до сентября. При этом, как результат продолжающихся экспериментов, отказались от бронирования подводного борта в качестве меры противоторпедной защиты.
Эти эксперименты проводились с октября 1911 г. на полноразмерном макете в виде секции корпуса линейного корабля, с обычным двойным днищем и противоторпедными переборками. Вначале установка наружного подводного броневого пояса показала положительный результат при использовании “стреляющих торпед” Дэвиса, но взрывы обычных торпед такая конструкция выдерживала гораздо хуже. Вместо пластической деформации она трескалась и разрушалась, образуя множество тяжелых осколков.
В результате тип “Pennsylvania” получил в качестве меры усиления подводной защиты не бронирование в виде “нижнего пояса”, а новую внутреннюю 76,2-мм противоторпедную переборку между двойной обшивкой борта и изначально имевшейся продольной переборкой, в 0,762 м от последней. Испытания в июле и сентябре показали, что такая система может противостоять взрыву 135 кг ТНТ, что превосходило результаты, достигнутые британцами, приблизительно соответствуя по качеству защиты германским системам, где в качестве элемента защиты по-прежнему использовался уголь.
Линейный флот США выходит в океан. 1916 г.
Тем временем Генеральный Совет запросил постройку 4 кораблей в 1913 финансовом году, но Конгресс было не так-то просто в этом убедить. Так, сенатор Тиллман из Южной Каролины задал вопрос принципиальный, в некотором роде философский: к чему растрачивать деньги на постройку длинного ряда постепенно улучшающихся кораблей, каждый из которых делает устарелым предыдущий? Не лучше ли, временно отложив любое строительство, “собраться с силами” и спроектировать сразу некий “предельный линкор” – сверхмощный корабль, который совершит качественный скачок в кораблестроении? В результате всех этих сомнений, дебатов и возникшей атмосферы неопределенности после длительной борьбы удалось отстоять финансирование всего одного корабля – ВВ38 “Pennsylvania”, постройку которого утвердили 22 августа 1912 г., причем изначально в качестве флагмана флота. Корабль был заказан в феврале, с планируемым сроком строительства три года. С финансированием постройки однотипного линкора “Arizona” пришлось подождать до следующего бюджетного года, хотя необходимость его постройки для формирования полноценной дивизии с тремя предыдущими кораблями осознавалась, и зтот корабль все же был заказан при первой возможности и заложен на верфи Нью-Йорк Нэйви Ярд 16 марта 1914 года.
Однако “философский вопрос” сенатора Тиллмана не прошел даром, породив вопрос практического плана: а каковы же, действительно, принципиальные пределы роста американских линейных кораблей, если исходить только из самых “либеральных”, совсем уже неустранимых ограничений (таких, как глубины в портах, прибрежных районах и ширина Панамского канала)?
Так и возникла впервые во флоте США идея проектирования “линкора-монстра”. Эти работы носили характер скорее теоретического исследования, ибо не сохранилось документов, как-либо указывающих,, что перспектива реального строительства таких кораблей серьезно рассматривалась командованием флота.
Работы начались с попытки предельного развития проекта “Nevada”, с которого были сняты все ограничения, некогда приведшие к определенным занижениям характеристик (таким, как установка верхних 2-орудийных башен). Однако сенатора Тиллмана это не удовлетворило – он верил, что в рамках существующих принципиальных ограничений можно создать нечто гораздо более впечатляющее.
Он оказался прав. Проекты окончательной серии представляли собой корабли водоизмещением до 80000 тонн! Их длина доходила до 297 метров, скорость – свыше 25 узлов (при турбозлектрических главных механизмах). Бортовая броня достигала чудовищной толщины – 482 мм, под стать ей было и вооружение: 15 457-мм орудий в пяти 3-орудийных башнях, либо 24 406-мм орудия в четырех 6-орудийных (!) башнях. Противоминная артиллерия включала, в зависимости от варианта проекта, от 19 до 24-х 152-мм орудий в казематных установках, в основном в надстройках, предусматривались и противоаэропланные орудия.
Естественно, даже предварительная оценка стоимости постройки такого линкора дала ошеломляющий результат – порядка 50 000 000 долларов. Это означало, что эскадра из 5 таких кораблей (4 всегда в строю, 5-й – в ремонте или в резерве) обойдется налогоплательщикам в 250 000 000 – и это была еще только “чистая” стоимость постройки, без эксплуатационных расходов. Пожалуй, это был один из самых, если не самый впечатляющий проект линейного корабля, составлявшийся когда-либо и где-либо в истории военного кораблестроения.
Забегая вперед, стоит упомянуть, что в начале 30-х годов аналогичное исследование было проведено повторно в контексте быстро ухудшающихся отношений с Японией. На этот раз практически в таком же по размерам корпусе конструкторы запланировали вооружение из… 8 610 мм (!!!) орудий в четырех двухорудийных башнях в классическом расположении – 2 в носу, 2 в корме. На более поздних стадиях проектирования (ноябрь 1934 года) калибр несколько понизили – до 508 мм. Характерной чертой нового суперлинкора была громадная, очень длинная и высокая дымовая труба, весьма схожая с таковой на авианосцах ’’Saratoga” и “Lexington”, но слегка сдвинутая к корме. Противоминная артиллерия (20127-мм орудий) теперь была универсальной и располагалась в башнях в средней части корабля, скорость которого должна была достигать 23,5 узла.
Как уже упоминалось, фактически единственным ограничением размеров всех зтих кораблей была ширина не свыше 32,33 м, для прохождения через шлюзы Панамского канала. Большая ширина была запланирована позже только для линкоров типа “Montana”, однако и это не означало отхода от традиционного принципа – в конце 30-х гг. планировалась капитальная реконструкция канала с установкой новых, более широких шлюзов, что помешала выполнить вторая мировая война.
Как известно, линкоры-монстры не были построены ни в начале 20-х, ни в середине 30-х годов. На то было множество причин, включая экономические, политические и эксплуатационные. Не последнюю роль играло и то соображение, что с постройкой подобных колоссов все прежние линейные флоты моментально обесценятся, и затраченные на их строительство и содержание огромные средства окажутся выброшенными на ветер. В результате на период порядка 20 лет “стандартные линкоры” с 356-мм и 406- мм артиллерией стали “становым хребтом”, несущим основную тяжесть международного военно-морского соперничества и определяющим “лицо” американского линейного флота.