Lexington-klass hangarfartyg

Lexington -klassen var en serie av amerikanska tunga attackhangarfartyg byggda på 1920 -talet .  De första fullfjädrade stridshangarfartygen i USA sedan det experimentella hangarfartyget " Langley ". Byggd 1922-1927 på grundval av två ofärdiga slagkryssare av samma typ . På 1920-talet och  början av 1930 -talet ansågs Lexington- klassens hangarfartyg bland de starkaste i världen och utgjorde vid den tiden grunden för den amerikanska hangarfartygsflottan och spelade en viktig roll i utvecklingen av konceptet med fartyg av denna klass. Båda Lexington-klassens hangarfartyg deltog aktivt i andra världskriget under dess inledande period, och var två av tre amerikanska hangarfartyg i Stilla havet i början av kriget. Lexington sänktes den 8 maj 1942 av japanska sjöflygplan under slaget vid Korallhavet . Saratoga, efter att ha deltagit i ett antal strider, överlevde kriget och drogs tillbaka ur tjänst och sänktes under kärnvapenprov utanför Bikini-atollen den 25 juli 1946 .

Utvecklingshistorik

Forma idén om ett hangarfartyg

Intresset för sjöflyg i USA dök upp redan före början av första världskriget . År 1910, på initiativ av fartygsingenjören Irving Chambers , monterades ett startområde för flygplan med hjul på kryssaren Birminghams forecastle . Den 14 november 1910 lyfte, för första gången i världen, en civil pilot, Eugene Ely , från däcket på ett fartyg. Den 18 januari 1911 landade Ely ett flygplan på en liknande plattform installerad på däcket av pansarkryssaren Pennsylvania , och lyfte sedan från det. Trots framgångarna har dessa verk inte utvecklats vidare. Plattformen visade sig vara besvärlig och det var farligt att landa på den. Så under en av landningarna kraschade Eugene Eli in i en överbyggnad. I januari 1911 testade Glen Curtiss framgångsrikt ett sjöflygplan , varefter den amerikanska flottan bytte ansträngningar till denna riktning. Att landa ett sjöflygplan var säkrare och för att arbeta med det räckte det med att utrusta fartyget med en kran för att sänka flygplanet i vattnet och lyfta ombord efter flygningen. 1912 skapades en katapult för uppskjutning av sjöflygplan och 1916-1917 utrustades pansarkryssarna North Caroline , Seattle , Huntington och Montana med den . Användningen av katapulter tillhandahölls också i projekten av nya stridskryssare och Omaha-klasskryssare [1] .

1917 fick amerikanska officerare bekanta sig med den brittiska erfarenheten av användningen av sjöflyg. På initiativ av befälhavaren för de amerikanska sjöstyrkorna i Europa, amiral William Sims , installerades en plattform för att lyfta hjulflygplan på tornet av huvudkalibern av Texas dreadnought, byggd på den modell som användes av den brittiska marinen . Erfarenheterna av att använda plattformen visade på betydande fördelar med hjulförsedda jaktplan framför sjöflygplan. För det första hade jagar på hjul den bästa flygprestandan på grund av frånvaron av skrymmande flottörer. För det andra tillhandahöll de applicering i alla väder, vilket var särskilt viktigt för förhållandena i Nordsjön [2] .

År 1917 utstationerades den brittiske marindesignern Goodall ( engelska  SV Goodall ) till American Bureau of Construction and Repair . Goodall delade med sig av britternas erfarenhet av att använda hangarfartyg och berättade för amerikanerna om planer på att skapa nya. I juni 1918 lade befälhavaren för US Naval Aviation fram ett förslag om egenskaperna hos det framtida hangarfartyget. I augusti sammanfattade Goodall den brittiska erfarenheten. Enligt Goodall [3] :

• luftstrider kommer att föregå striderna om fartyg - flyget kommer att behöva utföra spaning och motverka fiendens spaning. Därför måste ett hangarfartyg vara beväpnat med spaningsflygplan och jaktplan;
• beväpning av 102 mm luftvärnskanoner är inte tillräckligt, beväpning av minst 152 mm kanoner och en eller två luftvärnskanoner krävs;
• eftersom hangarfartyget är avsett för operationer i avantgardet, bör det bokas för att kunna slåss med lätta fientliga styrkor - vertikal pansar ska vara i nivå med en lätt kryssare;
• för aktioner tillsammans med spaningsstyrkor bör ett hangarfartygs hastighet vara minst 30 knop, och med hänsyn till planer på att skapa stridskryssare och scouter med en hastighet på 35 knop, är det möjligt att hastigheten bör vara betydligt högre än 30 knutar;
• kraftverket bör tillåta honom att vara i framkant;
• för självförsvar i händelse av möte med tunga fientliga fartyg måste ett hangarfartyg bära 12 torpedrör på övre däck;
• ett hangarfartyg måste ha anti-torpedskydd, eftersom det är tänkt att användas i operationsområden för fiendens ubåtar.

Goodalls idéer blev utgångspunkten för skapandet av det amerikanska hangarfartyget. Av någon anledning lade Goodall ingen vikt vid eller var inte medveten om idéerna att använda brittiska hangarfartyg av torpedbombplan för att attackera den tyska flottan. Trots detta, i kraven för utvecklingen av ett amerikanskt hangarfartyg 1919-1920, inkluderade generalrådet behovet av ett stort antal torpedbomber. I juli 1920 inkluderade generalrådet byggandet av fyra hangarfartyg i ett treårigt varvsprogram. I juli 1921 förklarades byggandet av tre hangarfartyg högsta prioritet [4] .

På grund av bristen på praktisk erfarenhet av användningen av hangarfartyg tvingades Fleet Council förlita sig på teoretiska studier. 1922, vid ett möte i rådet, rapporterade en representant för Naval War College Captain Laning om resultaten av de sjöspel som hölls under året. Studier visade inte att en flotta som använder flygplan otvetydigt skulle dominera slagfältet, men när man använder flygplan för att kontrollera eld, ökade den maximala effektiva räckvidden från 20 000 till 24 000 yards. Mot en fiende med fartfördel (som den brittiska flottan) kan denna faktor vara avgörande. När den griper överhögheten i luften kunde den fientliga flottan, som kontrollerade skjutavståndet, slåss på ett säkert avstånd för sig själv. Dessutom kan flygplan som attackerar formningen av slagskepp med bomber eller torpeder skada ett eller flera fartyg, vilket kan ge en avgörande fördel i striden. Med tanke på dåtidens flygplans sårbarhet drogs slutsatsen att användningen av hangarfartyg istället för kustflyg var fördelaktigt [5] .

I början av 1920-talet var det också en het debatt om huruvida flygplan kunde sänka ett slagskepp. Genom ansträngningar från general Mitchell , som insisterade på att skapa oberoende kustflyg, och amiralerna William Sims och Bradley Fisk , som främjade idéerna om att skapa hangarfartyg i flottan, organiserades experimentella bombardemang av tillfångatagna tyska fartyg. Testerna utfördes i juni - juli 1921. Först sjönk sjöflygplan ubåten U-117 på 12 minuter . Sedan sjönk arméns MB-2 bombplan G-102 jagaren och Frankfurts kryssare sv] i en serie experiment . 600-pund bomber måste användas för att sänka den senare . Den 21-22 juli bombades slagskeppet Ostfriesland . Bomberna på 600 pund räckte inte för att sänka slagskeppet – bara 2000 punds bomber kunde penetrera dess tjocka däck och orsaka betydande skada på skeppet. Alla tolkade resultaten av experimenten på sitt eget sätt. Mitchell fortsatte att trycka på för en separat gren av flygvapnet. Amiralerna hävdade att om fartygen hade avfyrat luftvärnseld, manövrerat och kämpat för skada, skulle resultatet ha blivit ett annat. Amiralerna Sims och Fisk påpekade att arméns bombplans begränsade räckvidd på 400 miles och deras piloters brist på verklig erfarenhet av sjöflygning skulle ha hindrat dem från att hitta fiendens fartyg. Genom ansträngningar från marinpiloter, som fruktade segern för Mitchells idéer, skapades i augusti 1921 en flygvapenavdelning inom ministeriet för marinen - " byrån för flygteknik ". Hans uppgift var utvecklingen av flottflyg och marinsoldater [6] .

Ett av problemen var takten i uppskjutningen av flygplan från ett hangarfartyg. Enligt beräkningarna från Bureau of Aeronautics var tiden från lyft från hangaren till uppskjutning i luften sex minuter för ett jaktplan och nio för ett bombplan. En bana var nödvändig för start av flygplan, så ett relativt litet utrymme kunde avsättas för en plats att "parkera" flygplan i väntan på start. För en snabb start kunde endast fyra bombplan och åtta jaktplan placeras på däck. Under dessa förhållanden var det problematiskt att snabbt lyfta ett stort antal flygplan i luften. Flera sätt att lösa detta problem har övervägts. Det var möjligt att placera plattformar på slagskepp för uppskjutning av jaktplan, som sedan skulle landa på ett hangarfartyg, men denna idé övergavs till slut. För att minska starten och följaktligen öka "parkeringsområdet" bestämde de sig för att använda katapulter. Faktum är att katapulter på 1930-talet inte gav en hög starthastighet för flygplan. Om hangarfartyget gick mot vinden, var starten redan liten för flygplanet i tvåplanssystemet. Således utökades "parkeringsplatsen" på däck utan användning av katapulter, och vid användning av fällbara vingar ökade antalet flygplan som väntade på att lyfta på däcket ännu mer markant [4] .

Tidiga projekt

Goodall föreställde sig ett hangarfartyg i augusti 1918 som ett 800 fot (244 m) skepp med en deplacement på 22 000 långa ton (22 355 metriska) [ca. 2] , det vill säga lite mer " Furies ". I oktober 1918 utfärdade Bureau of Construction and Repair det första utkastet till design av ett amerikanskt hangarfartyg. Med en längd på 825 fot (251 m) och en deplacement på 24 000 långa ton (24 390 ton) var hon beväpnad med tio 152 mm kanoner och fyra luftvärnskanoner. Kraftverkets effekt var tänkt att vara 140 000 liter. s., hastighet - 35 knop . Utformningen av skorstenarna var ifrågasatt, men två ö-överbyggnader skulle placeras på sidorna av banan. Arbetet med detta projekt fortsatte inte. I mars 1919 blev General Council intresserad av hangarfartygsprojektet för 1920 års program. Enligt instruktionerna skulle hangarfartyget ha en fart på 35 knop och en flyggrupp på 24 spaningsflygplan och sex bombplan. Dessutom föreskrevs att den måste ha en plats för landning av femton flygplan som kunde lyfta från formationens slagkryssare och kryssarscouter. Beväpningen skulle bestå av fyra 203 mm kanoner, sex 152 mm kanoner, fyra 102 mm luftvärnskanoner och ha ett tvårörstorpedrör på varje sida. Särskild uppmärksamhet ägnades åt frågan om anti-torpedskydd (PTZ). Liksom på nya slagskepp och slagkryssare borde i detta projekt, förutom användningen av en PTZ i lager med omväxlande tomma och fyllda fack, användningen av ett turboelektriskt kraftverk ha spelat en positiv roll. Ett sådant designbeslut gjorde det möjligt att dela upp fartygets inre i mindre fack . Det ansågs viktigt för ett hangarfartyg att använda kraftverkets fulla kraft vid backning [4] .

Utkastet till design av 1919 gjordes på grundval av en revidering av battlecruiser-projektet. En hastighet på 35 knop och en deplacement på 34 000 långa ton antogs (och inte 43 000, som Lexingtons faktiskt lade ner). Precis som i 1918 års projekt var det tänkt att man skulle använda ett par ö-överbyggnader längs sidorna med en mast på var och en av dem. Framför och bakom varje överbyggnad fanns en 203 mm pistol. 152 mm kanoner var placerade längs sidorna, två av dem i den aktre kasematten under flygdäcket. Vid den tiden var inte omvandlingen av skroven på de nedlagda stridskryssarna planerad, och deras projekt togs som grund endast för att förenkla och påskynda beräkningar. Enligt beräkningar var ett hangarfartyg med en normal deplacement på 29 180 långa ton [4] tvungen att uppfylla kraven från General Council .

Den amerikanska kongressen inkluderade inte byggandet av hangarfartyg i varken 1920 eller 1921 års budgetår. Å ena sidan genomfördes redan ett ambitiöst program för konstruktion av stora fartyg. Till och med de sex slagkryssarna som ingår i detta program lades ner först efter januari 1921. Å andra sidan fanns det fortfarande många frågor om utformningen av framtida hangarfartyg. Därför stödde kongressen förslaget från Bureau of Construction and Repair att omvandla collier " Jupiter " till ett hangarfartyg. Hangarfartyget Langley , byggt enligt detta projekt , hade, även om det var långsamt, ett turboelektriskt kraftverk och gjorde det möjligt att utarbeta ett antal tekniska lösningar i praktiken. Utvecklingen av projektet för att omvandla Jupiter till ett hangarfartyg avslutades i juli 1919, och själva omvandlingen ägde rum från mars 1920 till mars 1922 [7] .

En betydande nackdel med Langley var dess låga hastighet, som inte tillät den att fungera ens tillsammans med slagskepp, för att inte tala om spaningsstyrkor. Ett antal sjöofficerare, i synnerhet ordföranden för Naval War College, Amiral Sims [8] , insisterade på att omvandla Omaha -klass kryssare-scout till ett hangarfartyg . I april 1920 påbörjades förstudien av detta projekt. Omedelbart uppstod problemet med att välja konfigurationen av skorstenarna. För installationen på 90 000 hästkrafter beslutades det från början att lämna fyra rör, som på kryssaren, och placera dem på sponsor . Samtidigt kunde var och en av grupperna om sex pannor avlägsna rök in i skorstenen på både vänster och höger sida. Man trodde att rök samtidigt endast skulle släppas ut i två rör på läsidan, och rören på den andra sidan som inte fungerade vid den tiden skulle avlägsnas till sponsen genom att luta bakåt och nedåt och falla under däck nivå. I slutändan ansågs ett sådant system för tippning av rör och byte av pannor för krångligt. Den 15 maj föreslogs att man skulle använda rökreduceringssystemet Yarrow . Luftkanaler med vattenstråleinsprutningsanordningar installerades på sidan av röret. Röken kan, om så önskas, inte ledas in i skorstenen, utan in i dessa luftkanaler. Vid användning av vatteninsprutningsanordningar ökade dragkraften. För det andra kyldes de utgående gaserna och kondenserades på vattendroppar. Röken som släpptes ut över kärlets sida steg alltså inte upp utan "föll ner". Detta system, uppenbarligen utan framgång, testades på Langley [8] .

Till skillnad från Langley, som hade lastrum under flygdäcket där flygplanet sjönk ner med kranar, föreslogs det att använda ett fullfjädrat hangardäck. Den 24 maj 1920 hade själva designmetoden förändrats. Om tidigare ett hangarfartyg konstruerades för en given storlek på luftgruppen, försökte konstruktörerna nu få den maximala storleken på luftgruppen, utgående från det befintliga skrovet [8] .

Fyra typer av flygplan ansågs vara flygbeväpning: Martins tvåmotoriga torpedbombplan , Loening OL sjöflygplan och VE-7 som jakt- och träningsflygplan . En hiss och ett batteri med tre kanoner var tänkt - en i fören och två i aktern [8] .

Som med andra projekt för att omvandla en befintlig design till ett hangarfartyg, var det nödvändigt att lägga till ballast för att kompensera för den ökade toppvikten . I det här fallet skulle det vara nödvändigt att hälla 1000 ton cement i de nedre bränsletankarna . Detta minskade marschintervallet och ökade deplacementet. Hangaren var designad för att ta emot från 28 till 40 flygplan, beroende på hur mycket utrymme som behövdes lämnas för gångar och arbetsyta [8] .

Generalrådet behandlade projektet den 16 december 1920, varefter det utfärdade en rekommendation till marinens sekreterare att bygga ett stort hangarfartyg istället för två små. Alla rådsmedlemmar höll inte med om detta. Ordföranden för Naval War College, Amiral Sims, insisterade på att bygga ett litet hangarfartyg och hävdade att det stora projektet skulle slutföras tidigast fyra år senare, och låghastighets-Langley var inte lämplig för övningar med flottan. Dessutom, för att förtydliga kraven på hangarfartygsflygplan, var en 30-knops plattform bättre lämpad än en 14-knop. Ett annat argument var att ombyggnaden av två av tio scoutkryssare avsevärt skulle öka spaningsformationens stridskraft vid kollisioner med en fiende utan luftstöd, och avsevärt öka deras spaningsförmåga [8] .

Så, om en spaningskryssare kan rekognoscera havet inom ett 30-mils intervall från siktförhållanden, då kan tio sådana kryssare utföra spaning över en 300-mils front. Varje hangarfartyg kan spana in en zon upp till 200 mil runt, och om ett 100-knops spaningsflygplan med en flyglängd på 4 timmar utvecklas ökar spaningszonen till 400 mil [9] .

Rådet förblev dövt för dessa argument och ville inte ta emot ett hangarfartyg med tvivelaktiga egenskaper istället för en akut behövlig kryssare, eftersom med en beväpning av tolv spaningsflygplan och sex torpedbomber, kunde bara jaktplan och endast en torpedbomber vara i ständig beredskap för avresa [9] .

Under tiden fortsatte arbetet med projektet att bygga ett hangarfartyg från grunden. I oktober 1920 övervägdes ett antal preliminära projekt för hangarfartyg med en förskjutning på 10, 20 och 30 tusen ton och en hastighet på 25 till 35 knop. Allmänna rådet ville se ett batteri med sexton 152 mm 53-kaliber kanoner och åtta 127 mm luftvärnskanoner på hangarfartyget, vilket var mycket svårt att göra med tanke på placeringen av båtar och oönskadheten att störa uttag- av- och landningsoperationer och arbete på cockpit. När man övervägde ett projekt med en deplacement på 20 000 ton och en hastighet på 30 knop, som föreslagits av Bureau of Construction, beslutades att med en sådan förskjutning skulle flygplanets kapacitet vara otillräcklig [9] .

Vid det här laget delade konstruktörerna flygplanet i helt flygfärdiga, delvis demonterade (med vikta vingar) och demonterade flygplan som kräver långvarig montering. I november 1920 frågade generalrådet, i kraven för ett hangarfartyg, en flyggrupp bestående av 24 torpedbombplan (16 av dem med vikta vingar) och 48 jaktplan (32 med vikta vingar). Minst 50 % av flygplanet från detta antal måste förvaras i demonterat tillstånd i en speciell förvaringsanläggning. Förekomsten av dessa förråd ovanför och under hangardäcket var ett karakteristiskt drag för amerikanska hangarfartyg upp till Midway-klassen . I början av hangaren fanns en stor T-formad hiss för att lyfta det monterade flygplanet. I slutet av hangaren fanns en liten rektangulär hiss för att lyfta flygplan med vikta vingar. På banan var luckan till den T-formade hissen placerad framför banans start och en liten hiss fanns bakom landstället. Landningsbanan på 45-60 m ansågs tillräcklig för ett höghastighets hangarfartyg [9] .

Kraven för den preliminära designen sammanfattade brittisk stridserfarenhet och de kända egenskaperna hos de brittiska hangarfartygen under konstruktion. Till exempel ansågs utformningen av överbyggnaden, som i den engelska Needle , efter att ha fått information om tester liknande Argus , misslyckad. Till skillnad från britterna föredrog amerikanerna en helt stängd hangar och organisationen av att flytta alla flygplan från hangaren till däcket så snabbt som möjligt [9] .

Rökborttagning erkändes som ett av de viktiga problemen. Indragningen av skorstenar till aktern, som på Argus, ansågs irrationellt. Med vinden som blåste från aktern fanns det en tendens att gaser kom in i fartygets ventilationssystem . Det föreslogs att avlägsna röken till skorstenarna på båda sidor, med gasutloppet växlat till den sida som är motsatt den från vilken vinden blåser. Baserat på brittiska erfarenheter sattes en hastighet på minst 30 knop med önskan att ha en hastighet på 35 knop. Detta var nödvändigt inte bara för gemensam navigering med kryssare, utan också för att säkerställa start och landning av flygplan. När man genomförde start- och landningsoperationer var det önskvärt att ett hangarfartyg gick mot vinden - att organisera en 35-knops vind över däck för att minska start och körning av flygplan. Samtidigt var han tvungen att lämna formationen av flottan, och hög hastighet tillät honom att snabbt komma i position för att lansera flygplan och återvända till formationen [9] .

Ett viktigt krav var placeringen av avledare både i aktern och i nosen, så att flygplan kunde landa från båda håll. Med en stark vind som blåste från aktern var det att föredra att flygplan landade i den främre delen av däcket för att minska körningen [9] . Några år senare ansågs möjligheten att landa från två ändar av däcket vara viktigare för att öka stridsstabiliteten än för att förbättra driftsförhållandena [10] .

I november 1920, beväpningen av sexton 152 mm 53-kaliber kanoner, reducerade till två grupper på varje sida, och 127 mm luftvärnskanoner i en sådan mängd att det garanterar närvaron av minst 4 kanoner i varje skjutsektor övervägdes. I teorin tillät hastigheten hos ett hangarfartyg det att fly från alla fartyg som var tyngre än en kryssare och en jagare, men i händelse av dåligt väder eller nattliga operationer tillhandahölls ett torpedrör med två rör från varje sida för att skydda mot tunga fiendens fartyg. Frågan om att installera 152 mm vapen orsakade het debatt. Vid en generalrådsutfrågning i februari 1921 ifrågasatte amiral William Rogers vid Naval War College deras användbarhet. För att skydda mot fiendens bombplan var det nödvändigt att använda våra egna stridsflygplan och luftvärnskanoner för att sätta upp spärreld. De låghöjda 152 mm kanonerna var illa lämpade för denna roll. Det bästa försvaret mot ytfartyg är den höga hastigheten hos ett hangarfartyg, vilket gör att det kan undvika strid. Samtidigt har i alla fall ett hangarfartyg inget att sätta emot höghastighetsstridskryssare. Därför skulle det vara värt att fråga om ett kraftfullt luftvärnsbatteri är viktigare än 152 mm kanoner. Till detta invände amiral Charles McVeigh att antiminbatteriet var viktigt som det enda sättet att avvärja attacken av ytfartyg [10] .

Vid denna tidpunkt var huvudarbetet igång med projektet av ett 35 000 ton hangarfartyg med ett kraftverk med en kapacitet på 180 000 liter. Med. och en slagkryssare med liknande egenskaper. Avlägsnandet av rök från en så kraftfull installation blev ett stort problem. The Bureau of Construction föreslog, i analogi med brittiska "Furies", att göra rökavlägsnande genom sidan, med en alternativ utgång genom cockpit [10] . Även i skrovet på ett fartyg med en deplacement på 35 000 ton tog detta kraftverk upp mycket utrymme, så det fanns problem med att installera anti-torpedskydd på erforderligt djup [11] .

Ett antal designlösningar var mycket moderna. Dessa inkluderade en överbyggnadsö till styrbord och användning av katapulter . Katapulten var tänkt att ge en stabil start av hjulförsedda flygplan vid rullning i dåligt väder och lansera sjöflygplan som lyfts från vattnet från kryssare och slagskepp. Det är sant att katapulten vid den tiden var lågdriven och kunde inte lyfta tunga flygplan. Till skillnad från hangarer för senare amerikanska hangarfartyg stängdes hangaren enligt detta projekt, med införandet av ett flygdäck i skrovets kraftaggregat. Med denna design upptog hangaren bara en del av skrovets 24 meter bredd. Strax nedanför den fanns ett förråd för nedmonterade flygplan. På brittiska hangarfartyg användes den nedre hangaren för att förvara flygfärdiga flygplan. Antiminbatteriet bestod av sex 152 mm kanoner i tvåkanonstorn. Ett torn var placerat framför överbyggnaden, två till - på sidorna i aktern. Luftvärnsbatteriet bestod av tolv 127 mm 25-kaliber luftvärnskanoner. Beväpningen kompletterades med sex yttorpedrör [11] .

Under utvecklingen av projektet visade det sig att för att uppfylla alla allmänna rådets krav, i synnerhet när det gäller storleken på cockpit, behövdes ett hangarfartyg med en normal deplacement på 39 000 ton. En av nackdelarna med detta projekt var ammunitionsförrådens ringa kapacitet . Trots krav från US Naval Ordnance Department rymde valvet endast 91 istället för 200 1500-pund bomber och endast 330 istället för 600 500-pund bomber [11] .

Trots farhågor om anti-torpedskydd föredrog generalrådet i juli 1921 just detta projekt framför flera mindre. När man tittar på likheten mellan egenskaperna hos denna preliminära design och egenskaperna hos battlecruiser-projektet som utvecklas parallellt, föreslog flera medlemmar av rådet till och med att slagkryssarens skrov skulle anpassas för användning i det nya hangarfartyget för att spara pengar [11] .

Battlecruiser konverteringsprojekt

I juli 1921 utsåg generalrådet byggandet av tre stora hangarfartyg som sin högsta prioritet. Under tiden började marinens sekreterare förberedelserna för nedrustningskonferensen , som började i Washington den 12 november 1921. Generalrådet (eller åtminstone det preliminära designteamet) var medvetet om denna förberedelse och visste att de första offren för fördraget skulle vara de redan fastställda stridskryssarna. Därför, på egen risk och risk, den 25 juni, beordrade chefen för den preliminära designen, kapten Robert Stoker, utvecklingen av ett projekt för att omvandla skroven på en av slagkryssarna till ett hangarfartyg [11] .

Att konvertera från en slagkryssare hade både sina fördelar och nackdelar. Stridskryssaren hade bra anti-torpedskydd och stora källare, tillräckligt för att lagra alla bomber som ingår i referensvillkoren. Kryssaren hade dock en smalare akter, vilket kunde skapa luftströmmar ogynnsamma för landande flygplan. För att rymma 152 mm torn i aktern, som i hangarfartygsprojektet, krävdes installation av speciella sponsorer. Hangarens volym minskade med 16 %, liksom volymen som tilldelats för lagring av reservdelar; reservbränsletillgången minskade också. Landningsytan ökade på grund av att akterhangaren flyttade sig 8,5 meter framåt. Även om lokalernas läge i allmänhet försämrades, förbättrade användningen av kryssarskrovet platsen för besättningen och båtarna. Den smalare akterdelen ”kapades av” med 2,1 m. Med en normal deplacement på 40 000 ton behövdes ingen ballast. När man använde skrovet på en slagkryssare visade sig hangarfartyget vara 1000 ton tyngre och bredare (30,8 meter vid vattenlinjen istället för 29,56 m). På grund av detta sjönk maxfarten från 34 till 33,5 knop [12] .

Alternativet att använda eftersläpningen av material för konstruktionen av slagkryssaren Ranger övervägdes också (beredskap för skrovet från och med den 10 september 1919 - 2,5%) för byggandet av ett hangarfartyg "från grunden". I detta fall kan medel som redan tilldelats för kryssaren användas för hangarfartyget. Totalt skulle byggandet av ett hangarfartyg kräva 27,1 miljoner US-dollar i detta fall . Kostnaden för att bygga om skrovet till en högre beredskapsgrad i december 1919 uppskattades till 22,4 miljoner dollar. Vid omarbetning av skrovet med en högre grad av beredskap minskade kostnaden för omarbetning [12] .

Washingtonkonferensen förenklade valet avsevärt - konstruktionen av alla sex stridskryssarna stoppades, och två av dem fick omvandlas till hangarfartyg. Men även nya svårigheter uppstod. Fördragets övre standardförskjutningsgräns för nya hangarfartyg var 27 000 långa ton . På den amerikanska delegationens insisterande, för hangarfartyg ombyggda från kapitalfartyg, höjdes gränsen till 33 000 ton. Tack vare detta fick amerikanerna möjlighet att använda skroven på Lexington- och Saratoga-kryssarna för konvertering, och japanerna - skroven på Kaga och Akagi [12] .

Men detta räddade inte heller, eftersom standarddeplacementet för ett hangarfartyg ombyggt från en stridskryssare nådde 36 000 ton. Det blev klart att det inte skulle vara möjligt att spara på något och skära av de "extra" 3 000 ton. I februari 1920 övervägdes möjligheten att minska kraftverkets effekt, men fullmäktige var emot det. För att genomföra projektet gick amerikanerna till tricket. Kontraktet föreskrev möjligheten att vid uppgradering av befintliga slagskepp öka skyddet mot attacker från luften och under vattnet. Samtidigt, för att stärka däckspansar och anti-torpedskydd, tilläts det att överskrida den kontraktuella förskjutningen med 3 000 ton. Därför var den officiella standardförskjutningen för hangarfartyg 33 000 ton med noteringen: "siffran inkluderar inte vikten av de medel som anges i kapitel 11, punkt 3, punkt 1, artikel d i Washingtonfördraget och som används för att ge skydd mot luft- och undervattensattacker " [12] .

Dessa "medel" inkluderade 266 ton pansardäck ovanför styrväxeln, exklusive 10 mm-skivor som är nödvändiga för att säkerställa skrovets styrka, och 1267 ton pansardäck, återigen exklusive 10 mm-skivor som används i kraftuppsättningen. Medlen för anti-torpedskydd inkluderade en vattenlinjefäste (272 ton), en undervattensboll som täcker antitorpedskottet (270 ton) och själva antitorpedskottet (1100 ton). Totalt uppgick allt detta till 3175 ton. Om dessa vikter beaktades, skulle standardförskjutningen av Lexington vara 35.689 ton, och Saratoga - 35.544 ton, vilket avsevärt överskred de avtalsenliga gränserna. 1925 begärde den nya marinens sekreterare en revidering av projektet för att möta 33 000 ton, men efter att ha lärt sig att detta skulle kräva en 50 % minskning av kraftverkskapaciteten övergav han idén [13] .

Layoutens täthet visade sig dock vara mycket hög. För att säkerställa den erforderliga vikten var det nödvändigt att minska höjden på pansarbältet. Istället för ett bälte med höjden 5180 mm hade hangarfartyget ett bälte på 2835 mm. Samtidigt förblev dess tjocklek på nivån för en slagkryssare - 178 mm i den platta delen och minskade till 152 mm i undervattensdelen. Dessutom behölls 51 mm tjockleken på huvudpansardäcket. Skyddet av styrmekanismerna har inte heller förändrats - ett 76 mm pansardäck med 114 mm fasar [14] . För att möta standarddeplacementet på 36 000 ton var det nödvändigt att avvika från ett antal standarder som antagits inom amerikansk skeppsbyggnad. I den amerikanska flottan var det brukligt att ta med hela vikten av butiker. Vid Washingtonkonferensen vägrade britterna att acceptera detta villkor för att beräkna standardförskjutningen. Därför inkluderade standarddeplacementet för hangarfartyg inte 151 ton förnödenheter och reservdelar för nöddieselgeneratorer, vattenförsörjning togs med en hastighet av 111,6 liter per besättningsmedlem istället för 151 som fastställts tidigare, en minskning av lagren till 60 dagar resor i stället för 90 övervägdes [14] .

Bureau of Construction and Repair lämnade in det slutliga utkastet till design den 22 april 1922. Den föreskrev installation av 203 mm kanoner istället för 152 mm, tolv 127 mm luftvärnskanoner och fyra 533 mm yttorpedrör; hangarfartygets flyggrupp skulle vara 72 flygplan. Installationen av torpedrör övergavs senare. 203 mm kanoner valdes som högsta tillåtna enligt Washingtonavtalet. De placerades i tvåkanonstorn, samma som på de tunga kryssarna som planerades för konstruktion . Installationen av två torn i aktern under flygdäck övergavs. När de placerades reducerades cockpitens bredd i aktern till 18,3 m, och enligt resultaten av tester på Langley insisterade piloterna på maximalt möjliga däcksbredd på 25,6 m. Placera alla torn på styrbords sida ledde till en rulle, så det föreslogs att vägra från en panna och istället för tre katapulter framför och en bakom, installera bara en framför. Pannan demonterades slutligen inte, även om den inte användes under större delen av tjänsten och fungerade som barlast [14] . Katapulten lämnades främst för att kunna lyfta sjöflygplan från kryssare och slagskepp i luften i gemensamma aktioner med dem [14] .

Från slagkryssaren ärvde hangarfartyget ett lutande inre pansarbälte och en anti-torpedbula. Till skillnad från efterföljande projekt stängdes hangaren, med införandet av ett flygdäck i skrovets kraftpaket. På grund av detta var hangarområdet i förhållande till flygdäcket mycket mindre än på efterföljande hangarfartyg [14] .

Konstruktion

Corps

Undervattensdelen av skrovet ärvdes oförändrat från battlecruiser- projektet . Efter slutförandet av konstruktionen hade båda fartygen en längd mellan vinkelräta på 250,53 m, längs vattenlinjen  - 259,08 m och 270,68 m som mest. Bredd vid vattenlinjen - 31,88 m, längs boulen  - 32,13 m. Däckets bredd - 32,2 m. Bredd med hopfällda räddningsnät ombord [ca. 3]  - 32,2 m, med ovikt - 39,63 m. Förskjutningen av det torra fartyget var 33 003 ton med ett djupgående på 7,38 m, fullt - 47 700 ton med ett djupgående på 9,9 m. År 1945, den fulla förskjutningen av Saratoga efter modernisering den uppgick till 48 552 ton. Flygdäcket på grund av bogöverhänget ökade till 274,67 m, och den totala längden, med hänsyn tagen till aktersponsonerna för luftvärnsartilleri , var upp till 277,8 m. [ca. 4] [15] .

Däcket var inte rektangulärt utan följde skrovets konturer - med en märkbar avsmalning mot skaftet . Förutom anti-torpeder installerades även övre bouler på hangarfartyg, som täckte pansarbältet. En glödlampa användes för att minska motståndet i fören . För att minska pitching installerades länskölar 69,5 m långa på undervattensdelen av skrovet . För att stärka skrovet placerades två par dockkölar mellan dem - inre 125,6 m långa och externa 53,6 m långa [16] .

Med normal förskjutning var pansardäcket något ovanför vattenlinjen. Ovanför den fanns fem mellandäcksutrymmen. De flesta av dem var upptagna av en flygplanshangar 129,2 m lång och 22,55 m bred, vars bredd begränsades av skorstenar och utrymme för båtar. Hangarens höjd var 6,4 m. Hangaren var helt sluten och upptog en yta på 3115 m² tillsammans med hissarna, och var från 1927 det största slutna fartygsutrymmet i världen. Hangaren var uppdelad i två delar av en brandvägg placerad framför den bakre flygplanshissen. Bakom hangaren i aktern fanns fartygsverkstäder 33 m långa och 5,1 m höga. I aktern under hangaren fanns ett förråd av nedmonterade flygplan 39 m långa [17] .

För att lyfta flygplanet användes två flygplanslyftar placerade nära varandra. Fören, designad för att lyfta tunga flygplan, hade dimensionerna 9,15 × 18,3 m och en extra gångjärnslucka 6 × 8 m, med vilken flygplan med lång flygkropp lyftes. Akterlyften för jaktplan hade dimensionerna 9,15 × 11 m [18] .

Överbyggnaden var fem våningar hög och placerad på styrbords sida. Skorstenarna reducerades till en stor skorsten, placerad bakom överbyggnaden och flyttades lite närmare mittlinjen för att få plats med båtarna. Längs kanterna på överbyggnaden fanns fyra torn av 203 mm kanoner. För att kompensera för överbyggnadens vikt låg de flesta bränsletankarna på babords sida. Efter att 203 mm-tornen togs bort under moderniseringen under de första månaderna av kriget, visade det sig att för att upprätthålla stabiliteten kunde styrbords tankar inte fyllas helt, och vänster sida kunde inte tömmas helt. På grund av detta minskade den totala bränsletillförseln och marschräckvidden [19] .

Utvändigt var fartygen mycket svåra att skilja från varandra. Under en tid kännetecknades Lexington av en gångjärnsförsedd bro mellan flygledningsposten på trattens bog och den bakre brandledningsposten i överbyggnaden. 1930 fick Saratoga samma bro, därför, för att underlätta identifiering av piloter, applicerades en bred vertikal svart rand på röret. Denna beteckning fungerade bara när man flyger på låg höjd, så under en tid fanns det en vit cirkel på Lexingtons däck och en mindre cirkel på Saratoga. Sedan på akteröverhänget, och sedan på däck framför akteröverhänget på hangarfartyg, målades beteckningarna "LEX" och "SARA" med vit färg. Piloter gillade innovationen och i framtiden, på amerikanska hangarfartyg, applicerades sidonummer med vit färg i början och slutet av däcket. På skorstenen på Saratoga före kriget fanns en stor vit bokstav E, den första från "teknik" eller "effektivitet", vilket betyder att fartyget hade gjort stora framsteg i driften av kraftverket [19] .

Före krigets moderniseringsplaner inkluderade att utöka flygdäcket i fören, förstärka luftvärnsvapen och installera ytterligare en utbuktning på babords sida för att kompensera för rullningen som uppstod efter borttagandet av 203 mm kanonerna. Dessa arbeten kunde inte utföras omedelbart och de utfördes gradvis [19] .

Till en början fraktade fartygen 11 stora båtar med bensinmotorer, men 1927, efter explosionen av en av dem, ersattes motorerna av dieselmotorer. Två 12-meters och en 15- och 9- metersbåtar förvarades i sidourskärningar på babords sida. En 15-meter förvarades i sidourtaget på styrbords sida närmare aktern, och två 12- och 11-meter vardera - på cockpit till höger om tratten. På daviterna på styrbords sida av överbyggnaden fanns två 8-meters valbåtar . I början av kriget nådde antalet båtar som rymde 1225 personer 24 stycken. Men snart togs nästan alla bort, ersattes av livflottar och flytnät. Av båtarna fanns endast två motorvalbåtar kvar till höger om överbyggnaden [20] .

Tre 15- tonsankare placerades i fören och ytterligare 3-4 reservdelar förvarades i aktern. De halvbalanserade rodren var av enorm storlek - 11,7 m långa. 8 hydraulcylindrar med en kolvdiameter på 0,6 m användes som deras drivningar. var långsamma [21] , vilket kan ha påverkat Lexingtons öde [21] . Den taktiska cirkulationsdiametern var dubbelt så stor som för efterföljande Yorktown-klassade hangarfartyg , 1780 m [22] mot 722 m [23] .

I fredstid bestod besättningen utan flyggrupp av 160 officerare och 1708 förmän och sjömän. När flaggskeppet placerades på fartyget ökade besättningen till 1899 personer. Med flyggruppen ökade den till 2176-2327 personer. Under krigstid ökade det på grund av reservisterna och 1942 hade Lexington en besättning på 2951 personer. Under kriget ökade antalet luftvärnskanoner och på grund av deras tjänare ökade antalet besättningar på Saratoga 1945 till 3373 personer.

Pansar och konstruktivt undervattensskydd

Från battlecruiser-projektet ärvde hangarfartyget ett pansarbälte , traverser och ett pansardäck . Bältet hade en längd av 161,55 m och en höjd av 2,9 m hade en tjocklek av 178 mm. På de nedre 1,8 m (2,14 m på Saratoga) av undervattensdelen smalnade plattan av till en tjocklek av 127 mm. Bältet lades på en 19 mm mantel på en betongfoder och hade en utåtlutning på 12 °. Eftersom djupgåendet på ett hangarfartyg var lägre än på en stridskryssare minskade bältets höjd med 0,3 m. Bogens tvärgående skott var 178 mm tjockt upptill och 127 mm i nederkant. Aktern hade en konstant tjocklek på 178 mm [19] .

Huvudpansardäcket löpte längs pansarbältets övre kant ovanför magasinen och mekanismerna och bestod av två lager STS - det övre 32 mm och det nedre 19 mm. Det undre lagret löpte över hela skrovets bredd och det övre endast mellan antitorpedskotten. Gallren täcktes uppifrån med 19 mm plattor [24] .

Propellermotorer och styrmekanismer var täckta med ett pansardäck. Den hade en längd på 41,5 m och passerade 1,4 under pansaret. I början hade hon en horisontell sektion 14,5 m bred, som smalnade av mot aktern. Den bestod av två lager STS  - det nedre 19 mm tjockt och det övre 57 mm tjockt. Till sidorna i en vinkel av 45° fanns fasar av STS 95 mm tjocka på ett 19 mm substrat av samma stål. De sista 7,3 meterna var däcket horisontellt, utan avfasningar, men under det fanns ett traversskott 127 mm tjockt från ythärdad pansar. Allra i slutet täcktes däcket med en tvålagers triangulär platta - 38 mm STS på ett 19 mm konstruktionsstålsubstrat [25] .

Stridspansarkabinen var belägen bakom det andra huvudbatteritornet på en höjd av 6 m över flygdäcket. Dess frontvägg var halvcirkelformad och hade en tjocklek av 57 mm, de återstående väggarna var gjorda av plana plattor 51 mm tjocka. Mellan styrhytten och pansardäcket fanns ett kommunikationsrör med väggar av 51 mm tjocklek. Tornen av huvudkalibern hade 19 mm antifragmenteringspansar [25] .

Antitorpedskydd (PTZ) bestod av antitorpedbollar och sex vertikala längsgående skott gjorda av konstruktionsstål med en tjocklek på 13 till 19 mm. De sprang längs skrovet i olika höjder och längder. I de mest kritiska områdena hade skyddet fyra skott som löpte från dubbelbotten till pansardäck. I den bredaste delen - i mittsektionsområdet, nära pannrummen - var PTZ:s djup från boulens yttre hud till fackväggen 4,78 m. Enligt beräkningar klarade den en torped med en laddning motsvarande 182 kg av TNT [25] .

Den relativt svaga PTZ:n kompenserades av en bra indelning i fack - det fanns 484 stycken under pansardäcket.De största var två maskinrum med en motsvarande volym på 2300 ton saltvatten. På sidorna av maskinrummen fanns 8 pannrum med en ekvivalent volym av 292 till 341 ton. För att korrigera rullningen och trimningen användes ett motvattensystem. Direkt pumpning av vatten med pumpar genomfördes inte. Facken tömdes genom att vatten passerade från fack till avdelning eller genom att avdelningen blåstes med tryckluft, som i ubåtar [26] .

Teoretiskt sett ledde översvämningen av alla pannrum på ena sidan till en rullning på 12,5 ° och en ökning av djupgående med 0,53 fram och 0,22 m akterut. bälte att sjunka under vatten, vid 8° ​​var den övre delen av boulen nedsänkt under vatten, och vid 15° nådde vattnet den nedre raden av fönster. Under kriget stängdes några av dem för att öka skrovets vattenmotstånd [27] .

Beväpning