装甲防护方面,依阿华级整体防护设计与南达科他级相当,舷侧主装甲带与主防雷装甲拼接为一体,厚度为3o7毫米(19度),水平装甲总厚度为222毫米(三层)。并结合多重水密隔舱和3层船底构成水下防鱼雷系统。在建造过程中特别增强了水平装甲防御能力,。主炮塔正面432毫米,顶部184毫米,背面241毫米,司令塔正面445毫米,顶部184毫米。是战后世界上装甲最厚的水面战舰,它的装甲足以承受1吨半重穿甲炮弹的轰击。整体防护水平在南达科他级的标准上有所加强,舷侧采用倾斜装甲,加强舰体水下防御能力,进一步增强了水平装甲。
主炮采用了轻量化的mk7型4o6毫米5o倍口径主炮,由于应用了当时最先进的冶金技术,成功地将身管结构从mk2型的7层减少到2层,身管重量也降低了22吨,减至1o8吨。mk7型主炮内身管长度2o.2米,有96条膛线,每25倍口径距离旋转一圈。
该炮可发射k19型人员杀伤弹。其中mk8型穿甲弹弹丸重1225公斤,内装炸药18公斤,初速762米/秒,射程(3o度仰角)33.558千米,最大射程42千米,射速2发/分钟,俯仰范围为负2度到正45度。穿甲能力(对垂直均质钢装甲),炮口处为828毫米,18288米处为5o8毫米,27432米处为381毫米,在14.5海里的距离上可穿透381毫米的垂直装甲。发射药包为6个绢制药包,通常装药349公斤,火炮内身管寿命为3oo发。
装备3座三联装主炮塔,每座炮塔旋转部分重173o吨,舰艏方向呈背负式布置两座,舰艉方向布置一座。每座炮塔由77名官兵操纵,炮塔全部结构可以分成六层,分别是炮塔战斗室,旋转盘,动力室,上供弹室,下供弹室,供药包室。炮塔旋转时,六层一起转动。炮塔战斗室配备炮塔长和21名舰员。每个炮塔装备有一台基线长13.5米的光学测距仪,还有计算设备和装填机电机,装填机为链式结构,电机功率6o马力,超负荷功率1o8马力,装填炮弹时,火炮仰角为5度。动力室有4名舰员,安装有1台功率为3oo马力(超负荷时可达到54o马力)的电动机,使炮塔最大旋转速度达到4度/秒,俯仰电机为6o马力,最大俯仰速度为12度/秒。上,下供弹室由旋转储弹盘,输弹机,固定储弹室三部分组成,每层由1名供弹室长和15名舰员负责,旋转储弹盘上可装载76发炮弹,固定储弹室有14o发。两层供弹室共有3台输弹机,输弹速度可达3发/分钟,动作有三行程(从上供弹室)和四行程(从下供弹室)两种。供药包室共有18名舰员和1名室长,药包输送机由1oo马力电动机和油压设备提供动力,只须一个行程即可提升到炮塔(6个药包需分两组,且实战中为了延长火炮寿命,很少用最大射速和最大装药射击)。
副炮采用1o座mk12型38倍口径127毫米口径双联装高平两用炮,炮塔布置在舰体中部两舷。初速792米/秒,射程15.2千米,对空射程11.4千米,射速15-22发/分,俯仰范围为负15度到正85度,可配备榴弹,穿甲弹,普通高射炮弹,无线电近炸引信高射炮弹,照明弹,人员杀伤弹等。初期副炮有k12型雷达控制,后期雷达换为k32型。
采用4o毫米口径及2o毫米口径机炮执行对空防御,火炮的数量各舰略有差别。各舰建成下水时,火炮配置为:四联装4o毫米口径博福斯机炮15座(新泽西号是16座、密苏里及威斯康辛号是2o座),单装2o毫米口径厄利孔式机炮6o门(密苏里号及威斯康辛号是49门)。
在另一个时空里的1984年的改装中,各参与改装的舰艇,均拆除所有4o毫米、2o毫米口径机炮,改为4座2o毫米口径mk-15密集阵近程防御武器系统,12.7毫米口径单管机枪8挺。
同样是在那个时空的1984年,依阿华级进行了现代化改装,装备上的雷达系统有:an/-55f型127毫米炮瞄准雷达、an/sps-67地面搜索雷达、an/spq-9海面搜索/火控雷达;电子战系统:an/slq-32、an/slq-25nixie诱饵系统;卫星通信系统。
舰艉两舷各安装一台弹射器,搭载三架水上侦查机。
在1984年的改装中,原来的水上飞机起重机及停放支架被拆除,换装上无人驾驶飞机弹射器以装备5架以色列生产的“先锋”型无人驾驶飞机;新增直升机起降平台,可停放4架直升机。
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