Thứ Tư, 1 tháng 8, 2012

Thiết kế Dreadnought

[sửa] Thiết kế

Những nhà thiết kế cho dreadnought đã cố tìm cách thiết kế sao cho nó được bảo vệ, có tốc độ và hỏa lực càng nhiều càng tốt với kích cỡ và chi phí mang tính thực tế. Dấu hiệu xác nhận của một thiết giáp hạm dreadnought là giàn hỏa lực ‘toàn súng lớn’, nhưng cũng có một vỏ giáp nặng tập trung vào một đai dày ở ngang mực nước và một hay nhiều sàn tàu bọc thép. Thêm vào đó, giàn hỏa lực hạng hai, hệ thống kiểm soát hỏa lực, thiết bị chỉ huy, hệ thống bảo vệ chống lại ngư lôi cũng được nhồi nhét lên thân tàu.[34]
Hậu quả không thể tránh khỏi của những đòi hỏi về tốc độ nhanh hơn nữa, hỏa lực mạnh và sự chịu đựng có nghĩa là tải trọng, và do đó là chi phí, của dreadnought có xu hướng gia tăng. Hiệp ước Hải quân Washington năm 1922 đặt ra một giới hạn 35.000 đối với tải trọng của các tàu chiến chủ lực. Trong những năm sau đó, một số thiết giáp hạm hiệp ước được đưa vào hoạt động có thiết kế bên trong giới hạn này. Quyết định của Nhật Bản rời khỏi Hiệp ước trong những năm 1930, rồi đến việc Chiến tranh Thế giới thứ hai nổ ra, cuối cùng đã khiến cho giới hạn này không còn thích hợp.[35]

[sửa] Vũ khí trang bị

Một kế hoạch cho chiếc Bellerophon cho thấy sự bố trí hỏa lực tiêu biểu của dreadnought Anh Quốc thế hệ đầu tiên. Dàn pháo chính được bố trí trên các tháp pháo nòng đôi, với hai tháp pháo bên cánh; giàn hỏa lực hạng hai tập trung quanh cấu trúc thượng tầng.
Thiết giáp hạm Áo- Hung SMS Szent István (1914) thuộc lớp Tegetthoff với các tháp pháo ba nòng hai tầng. Với cách bố trí này, con tàu có thể nhắm vào tàu đối phương với toàn bộ giàn hỏa lực chính.
Dreadnought mang một giàn hỏa lực chính gồm pháo hạng nặng có cỡ nòng đồng nhất; số lượng, kích cỡ và cách bố trí rất khác nhau giữa các thiết kế. Bản thân Dreadnought mang mười khẩu 305 mm (12 inch). Pháo 305 mm (12 inch) đã trở thành tiêu chuẩn cho hầu hết hải quân trên thế giới trong thời đại tiền-dreadnought và điều này được tiếp nối trong thế hệ đầu tiên của thiết giáp hạm dreadnought. Hải quân Đế quốc Đức là một ngoại lệ, họ tiếp tục sử dụng pháo 280 mm (11 inch) trên những chiếc dreadnought hàng đầu thuộc lớp Nassau.[36]
Dreadnought cũng trang bị các vũ khí nhẹ hơn. Nhiều chiếc dreadnought đời đầu có một giàn hỏa lực hạng hai gồm các khẩu pháo rất nhẹ được thiết kế để đẩy lùi tàu phóng lôi đối phương. Tuy nhiên, cỡ nòng và trọng lượng của giàn hỏa lực hạng hai có xu hướng gia tăng, khi tầm xa của ngư lôi và sức chịu đựng của tàu khu trục được dự định mang chúng cũng gia tăng. Từ cuối Chiến tranh Thế giới thứ nhất trở đi, thiết giáp hạm còn được trang bị vũ khí phòng không, tiêu biểu là một số lượng lớn súng hạng nhẹ.[37]
Bản thân dreadnought cũng rất hay được trang bị ống phóng ngư lôi. Về lý thuyết, một hàng thiết giáp hạm được trang bị như vậy có thể tung ra một loạt ngư lôi hủy diệt nhằm vào hàng tàu chiến đối phương đang di chuyển một hướng đi song song. Song các ghi chép thực tế cho thấy ngư lôi phóng từ thiết giáp hạm ghi rất ít khi trúng mục tiêu, trong khi nguy cơ từ việc dự trữ ngư lôi có thể gây nổ nguy hiểm nếu bị hỏa lực đối phương bắn trúng.[38]

[sửa] Sự bố trí dàn pháo chính

Hiệu quả của các khẩu pháo phụ thuộc một phần vào cách sắp xếp các tháp pháo. Dreadnought và các thiết giáp hạm Anh chế tạo ngay sau nó mang 5 tháp pháo: 2 phía trước và 1 phía sau trên trục dọc con tàu, và 2 tháp pháo bên cánh cạnh cấu trúc thượng tầng. Điều này cho phép ba tháp pháo sẽ bắn hướng ra trước và bốn tháp pháo bắn qua mạn tàu. Các lớp dreadnought NassauHelgoland của Đức sử dụng một sơ đồ 'lục giác': 1 tháp pháo phía trước và phía sau cùng 4 tháp pháo bên cánh, có nghĩa là có nhiều pháo trang bị hơn, nhưng có cùng số pháo có thể bắn ra phía trước hay qua mạn tàu so với Dreadnought.[39]
Những thiết kế khác của dreadnought thử nghiệm nhiều cách sắp xếp khác nhau. lớp Neptune của Anh xếp tầng các tháp pháo bên cánh, để cả 10 khẩu pháo có thể bắn qua mạn, một đặc tính cũng được lớp Kaiser của Đức áp dụng. Tuy nhiên, điều này có nguy cơ ảnh hưởng của phát súng nổ sẽ gây hư hại các bộ phận của con tàu nơi các khẩu pháo khai hỏa, và tạo áp lực nặng lên khung tàu.[40]
Nếu tháp pháo đều được bố trí toàn bộ trên trục dọc con tàu, áp lực lên khung tàu sẽ tương đối thấp. Cách bố trí này cho phép có thể bắn toàn bộ dàn pháo chính qua mạn tàu, cho dù sẽ ít hơn khi bắn hai đầu. Nó cũng có nghĩa là lườn tàu phải dài hơn, tạo một số thách thức cho các nhà thiết kế; một con tàu dài hơn cần dành nhiều trọng lượng hơn cho vỏ giáp để được bảo vệ tương xứng, và các hầm đạn phục vụ cho mỗi tháp pháo ảnh hưởng đến việc phân bố các nồi hơi và động cơ.[41] Vì những lý do đó, thiết giáp hạm HMS Agincourt (1913), mang một số lượng kỷ lục mười bốn khẩu 305 mm (12 inch) trên bảy tháp pháo bố trí dọc theo trục giữa, không được xem là một thành công.[42]
Một giải pháp bố trí bắn thượng tầng cuối cùng được áp dụng như là tiêu chuẩn. Giải pháp này bao gồm việc nâng cao một hoặc hai tháp pháo để chúng có thể bắn ngay bên trên trên một tháp pháo khác ngay phía trước hay phía sau nó. Hải quân Mỹ áp dụng kiểu này ngay trên những dreadnought đầu tiên của họ vào năm 1906, nhưng những nước khác không vội vã làm theo. Giống như những cách bố trí khác, nó vẫn có những thiếu sót. Thoạt tiên, có mối lo ngại về ảnh hưởng của sự nổ của các khẩu súng bên trên đối với tháp pháo thấp hơn; và các tháp pháo được nâng cao cũng kéo trọng tâm của tàu lên cao, có thể làm giảm độ ổn định của con tàu. Dù sao, cách bố trí này tận dụng tốt nhất hỏa lực có được từ một số lượng pháo cố định, và sau này được áp dụng rộng rãi.[40] Hải quân Mỹ sử dụng bắn thượng tầng cho lớp South Carolina, và cách bố trí này được Hải quân Hoàng gia áp dụng cho lớp Orion vào năm 1910. Đến thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ hai, cách bố trí bắn thượng tầng là tiêu chuẩn cho toàn bộ tàu chiến.
Vào thời kỳ đầu, mọi dreadnought đều có tháp pháo đôi: hai khẩu súng cho mỗi tháp pháo. Tuy nhiên, một giải pháp cho vấn đề bố trí tháp pháo là xếp ba hoặc thậm chí bốn pháo cho mỗi tháp pháo. Có ít tháp pháo hơn có nghĩa là con tàu ngắn hơn, hoặc dành nhiều chỗ hơn cho hệ thống động lực. Ở mặt khác, trong trường hợp một quả đạn pháo đối phương phá hủy một tháp pháo, một tỉ lệ lớn hơn của giàn hỏa lực chính bị loại khỏi vòng chiến đấu. Nguy cơ sóng kích nổ từ một nòng pháo ảnh hưởng đến những chiếc khác trên cùng tháp pháo cũng phần nào làm giảm tốc độ bắn của các khẩu pháo. Nước đầu tiên áp dụng tháp pháo ba nòng là Ý trên chiếc Dante Alighieri, nhanh chóng được tiếp nối bởi lớp Gangut của Nga,[43] lớp Tegetthoff của Áo-Hung, và lớp Nevada của Mỹ. Hải quân Hoàng gia không sử dụng tháp pháo ba nòng cho đến sau Thế Chiến I với lớp Nelson. Nhiều thiết kế sau đó còn sử dụng tháp pháo bốn nòng, bao gồm lớp King George V của Anh và lớp Richelieu của Pháp.

[sửa] Sức mạnh và cỡ nòng của dàn pháo chính

Hoạt động của dàn pháo chính trên thiết giáp hạm, dựa trên kiểu pháo 381 mm (15 inch) của Anh trên chiếc siêu-dreadnought
Thay vì cố gắng chất nhiều pháo trên một con tàu, có thể gia tăng sức mạnh cho mỗi khẩu pháo. Điều này có thể thực hiện bằng cách gia tăng cỡ nòng của vũ khí, và do đó là trọng lượng quả đạn pháo, hoặc bằng cách kéo dài nòng pháo để làm tăng lưu tốc đầu đạn. Cả hai cách trên đều giúp cho việc gia tăng tầm bắn và độ đâm xuyên vỏ giáp.[44]
Cả hai phương pháp đều có những ưu và khuyết điểm, cho dù nói chung lưu tốc đầu đạn lớn hơn sẽ làm gia tăng sự bào mòn trong lòng nòng pháo. Khi nổ súng, sự cháy của thuốc phóng bên trong khiến nòng súng bị mòn, mất độ chính xác và cuối cùng đòi hỏi phải thay thế. Có lúc điều này là cả một vấn đề; Hải quân Mỹ từng nghiêm túc xem xét đến việc phải ngưng thực tập tác xạ trên các cỡ pháo hạng nặng vào năm 1910 do vấn đề hao mòn nòng pháo.[45] Khuyết điểm của những khẩu pháo lớn hơn lại gấp đôi: trước tiên, cả pháo và tháp pháo đều nặng hơn nhiều, kế tiếp, quả đạn pháo nặng và chậm hơn đòi hỏi phải bắn ở một góc nâng cao hơn cho cùng một khoảng cách, ảnh hưởng đến thiết kế của tháp pháo. Tuy nhiên, ưu điểm lớn của việc gia tăng cỡ nòng là quả đạn pháo nặng hơn sẽ ít bị ảnh hưởng bởi lực cản của không khí, và giữ được sức mạnh đâm xuyên lớn hơn ở tầm xa.[46]
Hải quân các nước tiếp cận vấn đề về cỡ nòng theo những cách khác nhau. Hải quân Đức thường sử dụng một cỡ nòng nhỏ hơn so với tàu chiến Anh Quốc tương đương, như là cỡ nòng 305 mm (12 inch) vào lúc mà tiêu chuẩn của Anh đã tăng lên 343 mm (13,5 inch). Tuy nhiên, do ngành luyện kim của Đức tiến triển hơn, pháo 305 mm (12 inch) của Đức vượt trội hơn pháo 305 mm (12 inch) của Anh trong khía cạnh trọng lượng đạn pháo và lưu tốc đầu đạn; và vì khẩu pháo của Đức nhẹ hơn khẩu 343 mm (13,5 inch) của Anh, tàu chiến Đức có thể dành ra nhiều trọng lượng hơn cho vỏ giáp.[46]
Tuy nhiên, nhìn chung cỡ nòng của pháo có xu hướng ngày càng tăng. Trong Hải quân Hoàng gia, lớp Orion hạ thủy năm 1910 có mười khẩu pháo 13,5-inch, tất cả đều được bố trí dọc theo trục giữa; lớp Queen Elizabeth hạ thủy năm 1913, sử dụng tám khẩu 381 mm (15 inch). Tại tất cả hải quân của mọi nước, cỡ nòng pháo đều gia tăng và số lượng pháo có xu hướng giảm đi để bù trừ. Việc có ít khẩu pháo hơn làm cho việc phân bố chúng không còn là vấn đề lớn, và tháp pháo bố trí trên trục dọc con tàu trở thành một tiêu chuẩn thông thường.[47]
Một bước đi khác trong việc thiết kế thiết giáp hạm với pháo lớn hơn nữa, và được đặt lườn vào lúc Thế Chiến I kết thúc, đó là Lớp Nagato của Nhật Bản vào năm 1917 mang cỡ pháo 406 mm (16 inch). Ngay sau đó là lớp Colorado của Hải quân Mỹ. Cả Anh Quốc lẫn Nhật Bản đều nhanh chóng vạch kế hoạch cho những thiết giáp hạm trang bị pháo 457 mm (18 inch), trong trường hợp của Anh là lớp N3 và Nhật là lớp Số 13. Tuy nhiên, Hiệp ước Hải quân Washington đã khiến cho những kế hoạch này cùng với các khẩu pháo khổng lồ không bao giờ thể hiện bên ngoài bàn vẽ.[48]
Một khẩu hải pháo 355 mm (14 inch), như được trang bị cho lớp thiết giáp hạm hiệp ước King George V.
Hiệp ước Hải quân Washington giới hạn pháo trang bị cho thiết giáp hạm ở cỡ nòng 406 mm (16 inch).[49] Các hiệp ước sau này tiếp tục duy trì giới hạn này, cho dù có những đề nghị nhằm giảm hơn nữa xuống còn 11, 12, hoặc 14 inch.[50] Những thiết giáp hạm duy nhất phá vỡ giới hạn này là lớp Yamato của Nhật Bản, bắt đầu vào năm 1937 sau khi Hiệp ước hết hiệu lực. Chúng có dàn pháo chính với cỡ nòng 460 mm (18,1 inch).[51] Trong khi Thế Chiến II trang diễn ra, Anh Quốc tận dụng các khẩu pháo 381 mm (15 inch) vốn được dự trữ để thay thế cho lớp Queen Elizabeth trang bị cho chiếc thiết giáp hạm cuối cùng của Anh Vanguard.[52]
Trong Thế Chiến II còn có một số thiết kế đề xuất một bước tiến mới trang bị vũ khí khổng lồ. Các thiết kế H-43 và H-44 của Đức đề xuất pháo cỡ 508 mm (20 inch), và có chứng cứ cho thấy Hitler mong muốn có cỡ nòng lên đến 609 mm (24 inch);[53] thiết kế lớp Siêu Yamato của Nhật Bản cũng trang bị pháo 508 mm.[54] Không có đề xuất nào trong số này tiến xa hơn bước thiết kế sơ thảo.

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét