Бронирование
Систему бронирования линкоров типа «Саут Дакота» без всякого преувеличения можно считать весьма удачной. Она обеспечивала эффективную защиту жизненно важных центров корабля от авиабомб и артогня тяжелых орудий как с коротких, так и с дальних дистанций. При этом распределение брони по площади и толщине плит было хорошо продуманным и рациональным с точки зрения затраченного тоннажа.
При разработке проекта конструкторы ориентировались на обеспечение защиты от 16-дюймовых снарядов весом 2240 фунтов (1016 кг), которыми стреляли пушки Mk.5 линкоров типа «Мэриленд». По оценкам, основанным на довольно грубых эмпирических формулах ВМФ США конца 1930-х годов, зона свободного маневрирования при обстреле из таких орудий простиралась от 17,7 до 30,9 тыс. ярдов (16,2 — 28,3 км). Этот было гораздо лучше, чем у «Норт Кэролайны» и «Вашингтона», ЗСМ которых располагалась в диапазоне 21,3 — 27,8 тыс. ярдов. Таким образом, при том же водоизмещении и даже меньшем на 900 т весе брони конструкторам удалось существенно усилить защищенность новых линкоров — несомненно выдающийся результат! Правда, незадолго до войны «свой» снаряд заметно потяжелел. Для орудий Mk.6 новых линейных кораблей был разработан сверхтяжелый «чемодан» весом 2700 фунтов (1225 кг). При обстреле такими снарядами ЗСМ «Саут Дакоты» сужалась, особенно по внешнему пределу, и располагалась в диапазоне 20,5 — 26,4 тыс. ярдов (18,7 -- 24,1 км). Не слишком много, но улучшить защиту строящихся кораблей уже было нельзя.
Броневой материал, применявшийся на новых линкорах США, был хорошего среднемирового качества. Он представлял собой усовершенствованный вариант крупповской брони КС (Krupp Cemented) и KNC (Krupp Non-Cemented). Поставщиками являлись компании Carnegie Steel Corp., Bethlehem Steel Corp. и Midvale Co.
Цементированные плиты, по американской терминологии класс «А», были оптимизированы в части лигатуры и распределения твердости по толщине в сравнении со старой броней типа КС а/А, получившей широкое распространение в мировом военном судостроении, начиная с 1898 года. Примерно аналогичную броню, среди которой лучшей считается английская (post 30 Cemented Armor), использовали в 1930 — 1940-х годах во всех европейских странах (производители Krupp, Vickers, Colville, Terni, Schneider и др.). Япония не от хорошей жизни избрала иное направление. Там развивали собственный тип брони, созданный на базе образцов фирмы «Виккерс» примерно 1910 года. Японцы смогли относительно успешно применить легирование медью, частично заменившей никель, в котором страна испытывала острый дефицит. При этом гетерогенная броня VH (Vickers Hardened) производилась в Японии по оригинальной технологии с укреплением поверхности без образования цементита. Ее снарядостойкость по эквиваленту толщины была на 16,1% хуже, чем у американского класса «А».
Гомогенную броню собственного производства в США считали лучшей в мире. Плиты толщиной свыше 4 дюймов относили к классу «В», а более тонкие классифицировали как STS. Однако большой разницы здесь не существовало. Для малоразмерных деталей (щитовые прикрытия, броневые колпаки и др.) на американских кораблях применялась литая броня «Cast». Как правило, она была гомогенной, но допускалась и цементация поверхности.
В конструкции линейных кораблей США распределение типов броневого материала несколько отличалось от принятого в европейских странах. На «Саут Дакоте» броня класса «А», как обычно, применялась в наиболее ответственных местах — из нее изготавливали плиты главного броневого пояса, траверзов, барбетов, прикрытие рулевых механизмов, боковые и задние стенки башен главного калибра. Однако в целом доля цементированной брони по сравнению с кораблями Старого Света была несколько меньшей. Американские конструкторы исходили из того, что цементированная броня наиболее успешно проявляет свои защитные свойства, если попавший в нее снаряд разрушается при ударе об особо твердый поверхностный слой. В противном случае высокой становится вероятность образования в плите трещин. Это вполне естественно — платой за твердость почти всегда является повышенная хрупкость. Но бронебойные снаряды, особенно американские, к тому времени стали очень прочными и имели развитый «макаровский колпачок». И лобовые плиты башен, всегда обращенные в сторону противника, поражаются ими под углом, близким к нормали, то есть находятся в самой уязвимой позиции. Поэтому американцы выполнили их, плиты, из очень толстой гомогенной брони класса «В». Растрескивание при этом практически исключалось. А мягкий бронебойный наконечник снаряда становился только помехой.
Обоснованность данного решения подтвердил случай с линкором «Дюнкерк» 3 июля 1940 года. 15-дюймовый снаряд, выпущенный с линейного крейсера «Худ», под острым углом попал в 150-мм крышу возвышенной башни главного калибра французского корабля. Произошел рикошет. При этом разрушился как сам снаряд, который у англичан был не очень прочным, так и цементированная бронеплита. Часть обломков прошла внутрь башни. Ее правая секция была полностью выведена из строя, весь находившийся там персонал погиб. В случае гомогенной брони осталась бы лишь длинная вмятина, возможно, с небольшим разрывом плиты. Вполне вероятно, обошлось бы без жертв.
Главный пояс линкоров типа «Саут Дакота» состоял из брони класса «А» толщиной 310 мм на двухдюймовой цементной подушке и 22-мм подкладке из STS. Наружный наклон составлял 19°.
Внутреннее расположение поясных плит при толщине внешней обшивки между второй и третьей палубами в 32 мм дополнительно усиливало защиту. Для снарядов, летящих строго горизонтально, это соответствовало эквиваленту вертикальной брони в 439 мм.
В подводной части корабля нижний пояс из брони класса «В» простирался до самого днища, его толщина постепенно уменьшалась от 310 до 25 мм. Таким способом обеспечивалась защита от «подныривания» снарядов, падающих под большим углом у борта корабля.
Броневая цитадель охватывала центральную часть корабля от первой до третьей башни ГК (отрезок между 36 и 129 шп.) и была значительно короче, чем на «Норт Кэролайне». Концы ее перекрывались цементированной траверзной броней 287-мм толщины. Носовой траверс простирался от второй палубы до третьего дна (внизу он становился тоньше), а кормовой — только в промежутке между второй и третьей палубами. Ниже его шла 16-мм перегородка. Здесь к цитадели примыкала броневая коробка, защищавшая рулевые механизмы и приводы. С бортов они были прикрыты мощными цементированными плитами толщиной 343 мм с внешним наклоном в 19°, сверху — 157-мм третьей палубой. Румпельное отделение замыкал 287-мм траверз.
Схема горизонтальной защиты напоминала примененную на предыдущем типе линкоров. Однако комплекс трех бронепалуб был сконструирован более рационально и надежно. В нем использовался эффект большей стойкости одной броневой плиты по сравнению с двумя или несколькими равной суммарной толщины. Это достигалось за счет утолщенной второй (главной броневой) палубы, примыкавшей к верхним кромкам пояса. Она состояла из двух слоев — основного, класса «В», и 19-мм, из стали STS. В диаметральной плоскости это давало 146 мм (127+19) против 127 мм (91+38) на «Норт Кэролайне». У бортов суммарная толщина увеличилась до 154 мм, компенсируя отсутствие дополнительной защиты, которую в центральной части создавала надстройка. Верхняя (бомбовая) палуба была примерно такой же, как на предыдущем типе линкоров, и предназначалась для взведения взрывателей авиабомб и снарядов, а также для «сдирания» бронебойных наконечников.
Между барбетами второй и третьей башен ГК располагалась короткая и узкая 16-мм палуба, не доходившая до бортов корпуса. Она, как и располагавшаяся ниже третья палуба, была противоосколочной.
Боевая рубка американских линейных кораблей традиционно имела очень мощное бронирование. Стенки и коммуникационная труба были 16-дюймовыми. Крыша и пол боевой рубки — соответственно 7,25 и 4 дюйма. Везде использовалась броня класса «В», которая, в частности, допускала сварку, крайне проблематичную при цементированной поверхности. В данном случае это был серьезный плюс. Положение боевой рубки в надстройке требовало плотной внешней обвязки большим количеством металлоконструкций (различные посты и мостики). Много сварных соединений имелось и внутри рубки.
Бронезащита артиллерии главного калибра была очень солидной, но в целом мало отличалась от примененной на линкорах типа «Норт Кэролайна». Лобовые, задние и боковые стенки башен выполнялись из брони толщиной соответственно 18, 12 и 9,5 дюйма. Крыша— из 184-мм (7,25") гомогенных плит. Толщина брони барбетов выше второй палубы составляла 439 мм (17,3") по бокам и 294 мм (11,6") в районе диаметральной плоскости.
Башни средней артиллерии целиком формировались из гомогенных 51-мм плит. Это было меньше, чем на современных «35 000-тонниках» других стран, но из-за небольшого веса обеспечивалась высокая подвижность установок, что весьма важно при отражении атак авиации. Боевой опыт подтвердил оправданность легкого бронирования универсальной артиллерии.
В остальных частях кораблей броня присутствовала лишь фрагментарно. Не слишком надежно ею прикрывались башенки директоров главного калибра и их коммуникационные трубы. Вне цитадели кормовая и особенно носовая части кораблей оставались незащищенными в соответствии с традиционным американским принципом «все или ничего».
В целом система вертикального и горизонтального бронирования представляла собой вполне надежную защиту от огня 406 — 410-мм орудий американских линкоров типа «Мэриленд», японских типа «Нагато» и английских типа «Нельсон». Авиабомбы пикирующих бомбардировщиков, как считалось, тоже не могли поразить жизненно важные центры «Саут Дакоты», поскольку вероятность прямых попаданий с большой высоты оценивалась как крайне низкая. Уязвимыми оставались небронированные оконечности и надстройки. В бою это, конечно, могло привести к выходу линкора из строя, но для его потопления потребовалось бы чрезвычайно много попаданий. Об опасности подводных взрывов речь пойдет ниже.
Что касается огня 14 — 15-дюймовых орудий новых европейских линейных кораблей, то здесь система защиты «Саут Дакоты» выглядит просто блестяще. Расчеты по весьма точным современным методикам (Автор этих методик — Н.Окун (Nathan Okun), гражданский программист систем управления ВМФ США; подробную информацию о расчетах бронепробиваемости и зон свободного маневрирования можно найти в Интернете) дают ЗСМ под обстрелом линкора «Бисмарк» как минимум от 15 до 32,5 км. Причем даже с самой короткой дистанции поразить погреба или машины «Саут Дакоты» способным к детонации снарядом, скорее всего, не смог бы ни один 15-дюймовый линкор. Здесь дело во внешней обшивке, которая в комплексе с внутренним поясом представляла собой эффективную систему разнесенного бронирования. Многочисленные послевоенные опыты свидетельствуют, что для ликвидации бронебойных наконечников требуется толщина гомогенной брони типа STS не менее 0,08 диаметра поражающего снаряда (т.е. 8% калибра). Чтобы активировать взрыватель, достаточно броневой преграды в 7% калибра (при отклонении от нормали — меньше 7%). Таким образом, 15-дюймовые снаряды достигают главной поясной брони «Саут Дакоты», уже будучи «обезглавленными». Это резко снижает их эффективность, так как чаще всего происходит разрушение снарядного стакана и рикошет от наклонной поясной брони. При отклонении целевого угла от нормали защитные свойства еще более усиливаются.
Отметим, что данная схема бортового бронирования получила логичное развитие в конструкции линкоров типа «Айова». Их обшивка из стали STS, увеличенная по толщине до 38 мм, могла удалять бронебойные наконечники 406 — 460-мм снарядов со всеми вытекающими отсюда плюсами.