Опыты, проведенные в 1911 г., показали, что на дистанции до 2000 ярдов орудие успевает сделать в среднем 4.63 выстрела в минуту. При этом (для хорошо тренированного расчета) можно рассчитывать на 2.89 попадания в ту же минуту. Такие возможности явно не позволяли гарантированно остановить атаку дивизиона 1200-тонных миноносцев, что вызвало у одного из специалистов ассоциации с непредсказуемым исходом в азартной карточной игре.
Тем временем, к 1911 году на вооружение британских эсминцев поступили торпеды с дальностью действия более 9000 м. Чтобы поразить атакующий эсминец на таком расстоянии, нужны были бы орудия с исключительно высокой скорострельностью, начальной скоростью и настильной траекторией снаряда. Однако Бюро вооружений указывало, что шрапнельные снаряды для главного калибра в силу своих конструктивных особенностей не могут безопасно выстреливаться с большой начальной скоростью. Из этого следовало, что они не будут обладать большой дальностью стрельбы. Что касается специальных кассетных снарядов, то и против них имелось множество возражений начиная с того, что пока их просто не было в природе.
Таким образом, орудия главного калибра исключались из рассмотрения в качестве эффективного противоминного оружия, и в качестве такового вновь оставались лишь объявленные несостоятельными 127мм/ 51 орудия. Их в итоге и оставили в окончательном проекте, т.к. полный отказ от противоминной артиллерии все же выглядел слишком экстремальным шагом, к тому же и не имевшим иностранных аналогов. Однако же именно это решение и оказалось в итоге самым удачным. Через пару лет практически все флоты перешли к доктрине дневного использования эсминцев, что давало противоминным батареям дредноутов дополнительные шансы. А к началу мировой войны 1914 г. удалось добиться столь существенных улучшений в методике и технике управления огнем, что 127мм/51 батареи вновь вернули себе репутацию эффективного вооружения, и таким образом кризис был преодолен.
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.
