装甲防护
英王乔治五世级的装甲结构设计标准为:弹药库和机舱能对英国海军自己的Mark I型15英寸主炮发射的871千克穿甲弹分别形成15728—29261米和17831—25603米的”免疫区”,并能经受住从1.2万英尺(1英尺=0.3048米)高度投下的1000磅(1磅=0.454千克)穿甲炸弹或从3500英尺投下的2000磅穿甲炸弹的打击。

尽管倾斜的舷侧装甲在当时已成了一种“时尚”,但乔治五世级却没有沿用纳尔逊级倾斜、内置的舷侧装甲设计模式。研究表明,纳尔逊级的装甲带向下延伸得不够深,当舰身摇晃时装甲带下方的薄弱部分容易暴露。当敌弹未能穿透装甲带而在其表面爆炸时,倾斜的装甲带容易将弹片向斜下方反射,从而击穿防雷壁。此外,还有一种观点认为:对那些落在舰体附近、又被水面向斜上方弹起的“水漂弹”来说,倾斜的装甲带反而变成了垂直面。不过,这种情况显然只能作为一种较为极端的次要因素来考虑,因为“水漂弹”的出现表明双方已在近乎平射的近距离内交火,而以当时海战的技术及战术发展水平来看,这显然是一种十分罕见的情况,一般只有在一方已基本丧失还手能力(比如英舰对”俾斯麦”号的最后围攻)或是夜战时方有可能出现。
乔治五世级的舷侧装甲带敷设在舰体外部,其位置从主甲板开始向下延伸到标准吃水线以下3.66米处。该装甲带在大部分长度上与水面垂直,总高度为7.01米。整个装甲带长126.49米,占水线总长度的56%,厚度在主炮弹药库外侧为374毫米,在轮机舱外侧为348毫米。在吃水线以下约2.5米处,前者的厚度开始逐渐变薄,直至137毫米,后者则逐渐薄至112毫米。这层较薄的水下装甲带在”装甲盒”之外继续向艏、艉分别延伸了12.1 9米和11.27米。装甲带的材质为英国钢铁公司新开发的高品质表面硬化钢,其表面硬化层的深度由通常的20%—25%提高为30%—33%,同时降低了含碳量以提高韧性,据称其抗弹性能要比美国的同类装甲钢高出整整25%。

乔治五世级的露天甲板厚12.5--31毫米,其下的主甲板和装甲甲板,在弹药库上方厚149毫米,在机舱上方厚124毫米。”装甲盒”之外的区域由下甲板提供水平防护。该层甲板从前装甲横壁到舰艏防撞舱壁之间的厚度从62.5--124.5毫米不等,从后装甲横壁到舵机舱上方的厚度则为112.3—124.5毫米。在舵机舱两侧,下甲板还与水平面成30‘角向斜下方张开,以提供对舵机及推进轴的侧面防护。
乔治五世级的主炮塔面板厚324毫米,炮室部分的侧板厚224毫米,其余部分厚174毫米,背板厚174毫米,顶板厚149毫米,炮座装甲中线前部厚298毫米,两侧厚324毫米,后部厚275毫米。和伊丽莎白女王、复仇、纳尔逊等老舰相比,乔治五世级主炮塔的装甲厚度明显减小(为了应付增大的空中威胁,顶板比前两者要厚,但仍薄于纳尔逊级),不过其防护能力因装甲质量的提高而得到了一定程度的弥补。

英国的一项研究表明,副炮塔的装甲厚度只有不低于37毫米时才能获得令人满意的对弹片及舰体碎片的防护效果。然而为了降低战舰的重心以增加稳性,乔治五世级副炮塔各面及弹药库四壁仅厚25毫米。后来在战舰的建造过程中临时在弹药库外侧及上方添加了一些附加钢板以加强防护。
乔治五世级的司令塔与方形的舰桥结构合为一体。英国在分析了曰德兰海战的经验后认为,主力舰上的司令塔被弹面积和中弹几率太小,配以厚甲未免过于奢侈。这一思想首先在伊丽莎白女王级战列舰的现代化改造中付诸实践,并为排水量受到严格限制的乔治五世级所继承。该舰司令塔中线前后的厚度只有100毫米,两侧厚度为75毫米,顶板和底板厚38毫米,塔底的垂直通道壁厚25毫米。
水下防护
乔治五世级要求能抵御1000磅TNT当量的水下爆炸,主装甲带之下的水下防护系统由3层纵向水密隔舱构成。内、外侧为空舱,夹在两道防雷壁中间的为积液舱,装载了油、水,整个结构类似“夹心三明治”。试验表明,遭受大威力战斗部打击时,最内侧的承力壁铆接处仍有可能出现少许渗漏,所以设计师在内部空间允许的舱段设置了第四道纵向防水壁,形成了向舰体内部的“膨凸”。

乔治五世级的防雷壁由两层11毫米厚的高强度钢构成(内侧有第四道防水壁的地段则减为9.5毫米),两层钢板之间每隔1.2米就有一道工字梁予以加强。由于舰艉宽度变窄,Y炮塔弹药库外侧的防雷壁不得不向舰体内部移动了一段距离以维持其防护效果,结果造成了整个结构上的不连续性,成了水下防护的一个薄弱点。乔治五世级弹药库和轮机舱下方I还有双层舰底的保护。设计师曾考虑过三层舰底的方案,但考虑到会过于抬高战舰的重心而影响稳性.所以被放弃。
乔治五世级还拥有一整套精心安排的、包括4台流量1000吨/小时的应急舱底泵和14台350吨/小时的排水泵在内的快速注、排水系统,并由一批75吨/小时的可移式轻便抽水机予以补充。翼舱中的海水补偿系统则用于维持积液舱中的液面高度,以防油、水消耗导致防护效果降低。有了这套能力空前的系统,英国对乔治五世级的抗沉性充满了信心。英国舆论界一度将其形容为“不沉的战舰”,尽管30年前的”泰坦尼克”号也曾有过类似的称号。

动力系统
早在1931年英国海军就在两艘驱逐舰上试验性地安装过高温高压蒸汽动力机组,其蒸汽工作参数达到了398.9’C、3.5兆帕。然而该机组未经充分的陆上测试便直接上舰,所以故障频发,给海军高层留下了不良印象。1935年在陆上试运行的汽轮机组的蒸汽参数峰值已达482.2‘C、12.65兆帕。然而乔治五世级的动力系统设计中,可靠性居于首位,技术先进性只能排在次要位置上。
乔治五世级8台各重422.7吨的三锅筒小水管锅炉两台一组地分布在4个锅炉舱内,同一舱内酌两台锅炉前后纵置。该锅炉的过仍霍汽参数为371.1‘C、2.76兆帕.处于中游水平,低于同时期的美、德产品,不过其综合性能与“胡德”号及纳尔逊级上的锅炉相比仍有显著提高。整套动力系统的额定功率为74.6兆瓦,短时过载功率为80.9兆瓦。战舰处于标准排水量状态时的最大设计航速为29.25节,满载时为28.25节。
4台帕森斯单级齿轮减速汽轮机分布在4个机舱内,分别驱动4个直径4.42米的三叶锰青铜螺旋桨。锅炉舱和机舱两两并排、交错布置。每台汽轮机均由高压涡轮机、巡航涡轮机、低压涡轮机和倒车轮机组成。高压涡轮机与巡航涡轮机联成一组,与低压涡轮机各自通过斜齿圆柱齿轮与主轴相联。英国人十分羡慕美国战舰上安装的双级功率分支齿轮减速器,然而由于当时缺少能和美国媲美的精密齿轮切削等加工技术,类似产品直到1948年才首次安装在英国护卫舰上。

乔治五世级的供电系统分成前、后两套独立的环路,舰上共有6台220伏330千瓦直流涡轮发电机和2台330千瓦应急柴油发电机。前些年英国战舰上发生的数起电气事故使英国海军对电力的使用仍持极端保守的态度。乔治五世级的主炮塔使用斜盘发动机来驱动液压系统,厨房中全部使用燃油炉、灶,大部分辅助机械设备则直接使用蒸汽驱动,电驱动通常只是作为应急或备份手段。唯一的例外是操舵系统。它们以电动舵机为主,蒸汽舵机为辅。 ·
考虑到该级舰必须长途辗转于遥远的殖民地,在乔治五世级设计之初便对续航力有着较高的要求。其燃油携载量是按如下方式确定的(在战舰6个月未入坞清理的船体光滑度下):
1.在备足能随时让战舰加速到18节所需的蒸汽量状态下,以16节连续航行200小时,再全速航行8小时,接着在备足能随时加到全速所需的蒸汽量的同时,再以18节和16节航速分别航行16和12小时。此时的总航程为3896海里,需要2020吨燃油;
2.如遇上坏天气、或舰体破损导致的燃油流失,则需多储备以上油量的35%,约710吨;
3.若要满足以10节航速连续航行1.4万海里的要求,则还需多载600吨燃油。
以上的燃油总需求量为3330吨,所以设计人员自信地认为战舰携载3700吨油料(包括柴油在内)已经足够。然而,“英王乔治五世”号建成之后的实际测试情况却超乎设计师的意料。该舰能以22节的恒定航速连续航行3900海里,基本上满足了第一项要求;在以10节的低速进行巡航时续航力却只有期望值的一半。造成这一后果的主要原因是设计师未考虑到长期巡航条件下,除了推进系统外,许多辅机设备及生活保障设施也要消耗大量油料。前者每小时只需2.4吨,后者却需4.1吨左右!当“英王乔治五世”号和美国北卡罗莱纳级战列舰“华盛顿”号一起在高纬度海区服役时,托维上将颇为不安地注意到,美舰的航程在低速状态时比他的旗舰远了近一倍,高速航行时也要高出近20%。战争后期,乔治五世级在太平洋战场和美国战列舰协同作战时,英舰的加油次数几乎是美舰的两倍。1945年后该级舰不得不将部分双层舰底空间及翼舱辟为燃料舱。如此一来战舰的续航力确实有了改善,但却降低了水下防护系统的效力并进一步压低了干舷。
