【www.shanpow.com--热门范文】
南达科他级战列舰篇一:美国 南达科他级战列舰(1920年)
名称：南达科他级战列舰(1920年)
建造时间：1920年
现状：取消建造
武器装备
18座四连装40毫米高射炮 35门20毫米机炮
南达科他级战列舰(1920年) 美国
南达科他级战列舰（South Dakota Class）是美国海军在第一次世界大战后的“三年造舰计划”中，计划建造的最高级别的战列舰，在1920年时起造。该级战列舰在1922年华盛顿海军条约签订后（即“海军假日”时期）取消建造。
研制历程
第一艘南达科他级战列舰设计方案于1917年5月4日定稿，该级别全部六艘战舰于1920年开始铺设龙骨。但是，随着华盛顿海军条约的签订，各国海军的战列舰吨位均受到严格限制，南达科他级六舰于1922年2月8日停止建造。其未建造完毕的船体也在1923年被作为废铁出售拆毁。南达科他级是后日德兰时期造舰思想的产物，但仍然与同时期的战列舰有一定区别：该级战舰的排水量比当时的普遍战列舰的排水量都要大近12,000吨，航速也比同时期战列舰快2节。该级别与列克星敦级、科罗拉多级战列舰同属当时的“三年造舰计划”中。在“海军假日”时期，该计划中的绝大多数战舰因受条约限制均未完工。除南达科他级外，两艘列克星敦级在建造途中被改建成了航空母舰，而剩下的10艘列克星敦级的船体也遭到废弃。
型号演变
同级舰：
南达科他号战列舰 (BB-49)（USS South Dakota BB-49）
印第安纳号战列舰 (BB-50)（USS Indiana BB-50）
蒙大拿号战列舰 (BB-51)（USS Montana BB-51）
北卡洛莱纳号战列舰 (BB-52)（USS North Carolina BB-52）
依阿华号战列舰 (BB-53)（USS Iowa BB-53）
马萨诸塞号战列舰 (BB-54)（USS Massachusetts BB-54）
南达科他级战列舰篇二:最后的条约战舰——美国""""南达科他""""级战列舰（BB
虽然没有“大和“级无上王者的桂冠，也没有“俾斯麦”号那般传奇的战斗经历，甚至在本国航空母舰部队坚苦卓绝的奋战下也显得黯然失色。然而这一切都不足以掩盖美国战列舰作为世界上最强大战列舰队的事实。在第二次世界大战中，这支部队令德国人闻风丧胆，令日本人寝食难安，就连盟友英国人也对她们既畏又怕。而我们这篇文章的介绍对象，便是这支部队中的核心成员一一“南达科他”级战列舰(South Dakota Class)。
建造背景说到美国在二战前建造的新型战列舰，那么就不得不提1936年美国、英国以及法国签订的《第二次伦敦海军条约》，自“北卡罗来纳“级(North Caroline Class)到“衣阿华”级(lowa Class),美国海军在海军假日结束后建造的所有战列舰都是在这个条约的约束下进行设计的。对于美国人而言，这个条约险些成为了灾难性的约束。虽然他们的主要假想敌日本已经退出了《华盛顿条约》和《伦敦条约》，但英美法三国海军却在《第二次伦敦海军条约》中一厢情愿地将未来新战列舰标准排水最维持在了35000吨级别上，主炮口径上限则更是从原先规定的406毫米下调到了356毫米，这在日本和意大利两国退出条约体系后事实上是十分令人担忧的。不过为了防止未签约国建造出超条约的超级战列舰对自己造成压倒性优势，因此对条约预留了一些补充条款。当某国认为自己的安全受到威胁时，条约限制可以适当放松，而且条约还规定假如日本与意大利到1937年3月还不加入，主力舰的限定自动放宽到标准排水量45000吨。主炮口径上限也放宽到406毫米。不过即使这样，也没有人敢随意触动这个按钮，这涉及到政治原因，特别是在当时孤立主义盛行的美国，国会并不愿意花费大笔资金与他国(甚至可能是全世界)进行大规模军备竞赛。因此并非是军方独立所能达成的。事实也确实如此一一虽然后来该条约分别放宽了两次，结果便是“北卡罗来纳”级的406毫米主炮以及“衣阿华”级45000吨的排水量，但都不是一帆风顺的。但这样一来，美国海军却又要面临着极大难题了，排水量和主炮的限制使新型战列舰的设计变得十分窘迫。不同于只需要在家门口附近作战的日本海军，美国海军需要保护其在西南太平洋以及菲律宾的战略利益，特别是一战结束后加罗林群岛成为日本势力范围后，日本海军对西太平洋的威胁日渐加重。美国的战舰设计必须满足其远程打击任务的需要，而这对于战舰的续航力提出了很高要求，这样的问题早在第一次世界大战之前便已经困扰着美国战列舰了。为加大续航力所增加的附加重量是不容小视的，这也是为什么美国35000吨战列舰在攻守两方面不像法国、意大利新式战列舰看起来那样强大的原因所在。自《华盛顿条约》失效后首先建造的“北卡罗来纳”级开始，美国战列舰设计开始摈弃原先厚甲重炮铁乌龟的思路，关于这点，不得不提到美国当时的战术考虑。由于1922年的《华盛顿条约》葬送了美国唯一的一级战列巡洋舰“列克星敦”级(LexingtonClass,详见之前专栏文章剖析),舰队缺乏高速前卫的事实便如同噩梦般一直环绕在美国人心中。出于对敌方高速前卫抢占阵位压迫美军战列线的担心，美国人甚至开发了跟随转向这样纯属一相情愿的战术。因此从战术上讲，高速战列舰是对旧式战列舰部队的一种很好的补充。另外，作为一种新型战术的尝试，以战列舰与航空母舰混合编队的思想也在美军中兴起，不同于很多人认为的那样，美国海军对于舰载航空兵运用价值的重视在20年代制定的对日战争方案“橙色计划”(Orange Plan)中就可以看出。到30年代中后期，虽然仍然有大批保守派对航母的价值表示质疑，但建立航母特混舰队的呼声仍然在1939年达到了高潮。因此将战列舰的设计重点从火力、防护转向火力、防护以及速度的平衡，对于美国海军而言也是必要而明智的。
概况在两艘“北卡罗来纳”级战列舰获得1937财年(简称FY37，其时间为1936年7月1日至1937年6月30日)拨款后，总委员会(General Board) 本打算向海军建议再建造两艘同级战列舰，但这却遭到了当时的海军部长斯坦利反对，因为后者认为“北卡罗来纳“级的防护性可能无法应对406毫米主炮攻击。这一决定最終便导致了一级全新战列舰的出现。这就是“南达科他“级。在这之后，由于国际形势进一步恶化，国会又在1938年6月25日决定拨款再增建两艘同型战列舰。在这四艘战列舰中，首舰被要求拥有担任舰队旗舰所需的指挥设备，而另外三艘则需要作为分队旗舰进行舾装。值得注意的是，由于日本和意大利直到此时都没有加入《第二次伦敦条约》。因此事实上新式战列舰的标准排水量也已经被自动放宽到了45000吨，不过如前所述，无论是英国还是美国政府，在海军没有真正面临战争威胁之前，都并不愿意真的将战列舰放大到这一水平。在从国会成功获得1939财年的建造拨款后，“南达科他”级战列舰的设计工作从1937年3月正式开始了。由于设计时间接近，该级舰的很多设计仍然参考了其前辈“北卡罗来纳“ 级。该级舰全长207.3米，水线长203.0米，型宽33米，型深15.8米，设计最大吃水10.4米。由于重量欺骗(条约对标准排水量下载油比例，弹药搭载比例等作了严格的定义，因此美国不得不减少设计搭载量，而考虑到战时需要。设计师预留了一些空舱，在战时这些空舱负责搭载那些比设计更多的弹 药，燃油等物资 )的原因其实际吃水更大，因而该级舰成为了美国海军有史以来吃水最大的一级战列舰，在最大载重下吃水超过11米。当然这和其缩短舰体的设计是分不开的。该规定倾中心高度在排水量43178吨时为2.72米，44519吨时为2.89米，这样的高度在美国海军的无畏舰中仅次于“田纳西”级位列第二。保证了其优秀的稳定性。该舰设计最大输出功率为13万轴马力，最高航速27.5节。由于“南达科他”级秉承了美国战列舰大续航力的设计思想，该级舰拥有高达15000海里/15 节的设计续航力，同样由于重量欺骗的原因，其实际载油量还要大一些。以该级战舰本身的舰体而论，该舰的横向稳定性不错，但适航性却很成问题，尤其是在战争当中加装了众多防空和电子设备之后这样的问题显得尤其突出。另外，出于节省空间等原因，人员住舱面积与先前的战列舰相比有所缩水，甚至连空调系统也不得不被取消，其居住性能因此在一向以战舰居住条件极佳而著称的美国海军中臭名昭著，这对兵员士气或多或少也是一种损耗。
主炮火力对于火力的不懈追求，几乎可以体现在美国华盛顿条约前的任何一艘无畏舰上，这不仅体现在主炮口径或数量上，更多的在于非常理性的布置方式:其他国家走过的弯路，美国几乎一条也没走便直接通向了背负式火炮，全中心线布置、三联裝炮塔等超无畏舰的标准配置!而为了在有限的条件下追求火力投射量，美国不惜以牺牲战斗力保护为代价，其三联装炮塔简化的一体式炮架直到“新墨西哥”级上才以不少的吨位为代价而得以改变。而早在1913年，美国就开始了406毫米火炮搭载舰的设计论证，这些方案不少10门炮的计划更显示了其野心，后来只是由于对于交战距离的错误判断才放弃了这想法转而改进其356毫米炮搭载舰。到1921年，美国又开始了重型长身管457毫米火炮的研制，这便是后来的Mk1型48倍径457毫米舰炮，其开发时间虽晚于英国人，但开发目的自始至终都是为装备战列舰而服务的，而不像英国人那样为装备大型轻巡洋舰被迫采用了较短的40倍径身管。然而由于后来签订的《华盛顿条约》规定了战列舰主炮口径的上限为406毫米，因此还未研制成功的MK1便不得不更换内膛改成了406毫米炮，即后来那个威力翘楚的Mk4型56倍径406毫米舰炮。以当时的冶金技术水平，这门火炮发射40发炮弹就需要更换内膛，这几乎限制了其一切有价值的实战应用。尽管如此，Mk1型457毫米炮在后来却仍然成为了美国战列舰设计方案中的常规备选主炮之而这一情况甚至一直持续到了“衣阿华”级战列舰的设计工程中。到了“北卡罗来纳”级战列舰设计工作开始的1935年，其设计宗旨最初仍然偏向于传统的主力舰队战列舰，即最大航速23节的重炮重甲主力舰。对于前卫分队快速战列舰最也有提及，但绝非主要。因此对于火力的重视依旧没有改变。然而无论如何，出于对未来战斗模式的不确定，很多的指标都没有被明确下来，因此总委员会对设计部门的标准定位多次改变，后者最終不得不事先为每一种可能的情况做好准备，这也给当时的设计工作带来了不小的麻烦。由于第二次伦敦海军条约试图将主炮口径限制在356毫米以下，虽然在日本拒绝签字后理论上这个限制可以放宽到406毫米，各国却都不敢轻易触动这个开关。这使得加强火力的选择面更窄，唯一的做法就是增加火炮数量，以便在非常有限的范围内增加其威力。至于美国人所设想的解决方式，一是采用四联装炮塔，这点在35年新型战列舰设计论证阶段还未完全显现出来，但在之后发展的大量计划中则开始更多的出现。值得注意的是，与此同时，设计方案中航速在30至30.5节的高速战列舰计划突然占据了方案数量上的压倒性优势，并且分化为两种设计——九门356毫米主炮，对自身主炮19至30公里的免疫区，以及12门主炮，24至30公里免疫区。另外也稍带提下，在这一时期的设计案中已经出现了406毫米搭载舰的设计——开始的C.D.E 方案以及后来的V 方案均采用了406毫米炮。切勿混淆的是，虽然后来美国战列舰确实采用了406毫米主炮，但这四个计划并没有被采用，实际上“南达科他”级和“北卡罗来纳”级的最终设计都是从搭载356毫米主炮的XVI 方案直接更换炮塔而来的。
除此以外，美国海军还曾考虑过将所有主炮完全集中在舰首的方案。这一做法在英国设计“纳尔逊”级(Nelson Class) 战列舰时被认为能够起到减轻重量的作用。不过切勿认为其布置方式本身能减少多少重量，而且在美国的设计中其炮塔间距也显得比较大。我认为，这种设计的减重主要体现在三个方面。一是方便设计者缩减某些部位的防护，如“纳尔逊”级便将一些副炮扬弹井的防护牺牲掉，将其弹药库完全置于舰尾穹甲保护之下。另一个方面则是这种火力布置能够将动力系统后移。使传动系统得到少最简化而获得的部分减重。除此以外，由于主炮弹药库从两个甚至三个被缩减到了一个，弹药库与动力舱之间厚度较大的横向隔壁数量也能够得到减少。美国在20年代进行战列舰设计研究时，对主炮全部前置的方案进行了很多研究，结果却发现这种设计并不能使得战舰有多少减重。究其原因，美国当时仍然死死秉承着抱住一战时期盛行的水线比例防护思想并且不相信英国人已经在“纳尔逊”级上放弃了这一概念——即一艘战舰的装甲带所占舰体长度比例必须达到一定标准以保护战舰的浮力和稳性，在这样的思路引导下美国人显然很难获得主炮全前置的减重优势。需要指出的是，这样的思路在条约苛刻限制下仍然继续主导了美国设计师的思想很久。为了在有限的重量下满足设计指标，一些细枝末节的地方便不得不被省略掉，而另一些设计则需要被优化。主炮方面，美国人首先取消了原来设置在炮塔后下方的逃生门，以此来缩减暴露在甲板上的炮座长度和炮塔的高度，另外则是一定程度上加大主炮间的距离，这样做的用意一是在于扩大舰体前后非背负炮塔的射界，二也是降低背负式炮塔以及指挥塔的高度，因为其高度是要以拥有一定的前方视界为准。这种设计一来可以减少重量，二来可以降低重心。另外，由于一些使用全前置炮塔的计划中第三座炮塔也采用火炮指向前方的背负式布置以获得最佳的前向火力，这时降低炮塔高度就变得尤为重要。当然，要想提升火力，最为重要的还是火炮本身的性能。在最初的设计中,无论是“北卡罗来纳”级还是“南达科他”级采用的都是MkB型50倍径356毫米舰炮。该炮在1937年开发，以1935年“新墨西哥”级和“田纳西”级装备的Mk7型356毫米炮尾基础改进而来，专为装备今后的新型战列舰研发。该炮装备680.4公斤穿甲全装药时初速832米/秒，射速2发/ 分，使用穿甲弹时射程39502米，面使用弹重578.34公斤的高爆弹时射程则为38940米。相较于美国海军之前使用的50倍径356毫米炮，该炮在威力提升的同时重最也大大降低了，而减重在条约时代是永恒的主题。
值得一提的是，英国在同一时期研制并装备“英王乔治五世”级(King George V Class) 战列舰的MkVII型356毫米炮虽然采用了721公斤的超重弹，但由于英国的火炮设计将其精度和寿命放在了非常重要的位置而牺牲了一定的威力，因此在测试中虽然它们的火炮抗磨损性能非常的优秀，过低的出口动能却使其水平贯穿力却仍然不如MkB型舰炮。若美国战列舰真的使用MKB 型规炮，美国人完全有理由相信他们装备了世界上最好的356毫米炮! 然而由于同年伦敦条约取消了火炮口径356毫米的限制，而将其放宽到406毫米，该炮的设计研制工作立即停止了。放宽主炮口径对于美国设计师来说也许并非就是个绝对的好消息，由于吨位没有放开，火炮的重型化必将带来更多重量问题。按照设计师们估计，一艘性能全面的406毫米火炮搭载舰的标准排水量至少需要四万吨，而这一标准与35000吨之间的鸿沟是设计师们无论如何都难以逾越的。不过最终美国人还是毫不犹豫地选择了更强大的火力。前面也已经提到，当时美国已经有了一款非常优秀的406毫米火炮。但无论是出于重最还是寿命的原因，该炮后来并未被美国人实际采用，而当时当时远距交战理论的盛行也是该炮遭到弃用的重要因素。在无畏舰时代早期的1911年，美国人预期的交战距离在12000米到13500米左右，考虑到当时观测技术等手段的限制，这已经是当时战列舰能够进行有效射击的极限距离了。然而仅仅过了八年左右的时间，这个距离就已经提升到了20000米，而若有观测飞机辅助火控，则这个距离还可提升到24000米!交战距离越来越大所带来的直接后果有两个。一是炮弹对于战舰的水平装甲防护威胁逐渐增大。在远距离交战中，炮弹将以大落角和高速(指速度的垂直分量)击穿战舰甲板，而不是再像以前那样以攻击乘直装甲带为主。第二个后果则是水中弹的威胁增加，不过后一点事实上对于火力系统本身的设计并不会产生太大影响，反而是对防护提出了新的要求。针对这种情况，美国人的对策便是“超重弹”，即弹重超过标准弹重量20%的重型炮弹。以其低速重弹的高弹道吊射敌人的水平装甲,即争取在相同的动能下(非出口动能 )获得更陡的落角以将水平穿深最大化，当然其潜台词也就是牺牲掉垂直穿深，这标志着美国人已经真正完全接受了远距离交战的思想。美国人选择406毫米主炮也正式出于如此的考虑一一要想增加弹重有限的356毫米火炮威力，只能增加其装药，而其带来的效果恰恰是弹道的平直和水平穿深的下降，只有406毫米炮有能力在弹道高曲的情况下保持足够的重直贯穿力。而其实关于这点。美国海军内部也存在争论，反对者认为远距离交战的较低命中率会使得战斗双方根本不可能在那样的距离上便决出胜负，因此决定性交战最终还是会被拖入到一个相对较小的距离上。最终，美国的产物便是大名鼎鼎的Mk6型45倍径406毫米规炮。该炮较以前的Mk3型和Mk5型45倍406毫米炮，新炮无论是在威力还是在减重上都占据了优势，而且其水平贯穿力即使与后来的Mk7型50倍径舰炮相比也占据了少许的优势。该炮采用由锁定环固定的活动身管内膛，一体式身管、三层套简结构，通有两个身管锁定环以及镀铬内膛，使用向下开启的韦林式(Welin) 炮栓。该炮在不包括炮闩的情况下重97.23吨，身管长15.668 米，其内部拥有96道右旋等齐膛线，螺距25倍径。值得注意的是，部分早期的火炮使用了50倍到32倍的渐进膛线，不过大多数Mk6舰炮都县75倍径膛线的Mk1型。该炮发射弹重1225公斤Mk8型超重穿甲弹，弹长182.9 厘米，弹头弧线曲率半径八倍口径，内部装药采用了美国在一战前就采用的D型炸药，这种装药被广泛使用在美国穿甲弹和高爆弹上，是一种非常钝感的苦味酸盐炸药，威力相当于TNT的95%。该弹同时还装填有0.68公斤的染色剂，有一些装药最不足的炮弹中，染色剂重量最多可以被增加到1.36公斤以补偿重量，方便计算弹道。另外Mk6型舰炮也会使用Mk13型862公斤高爆弹。该弹长162.6厘米，弹头曲率半径同样为八倍。该弹装药69.9公斤，与各国，甚至美国早先的406毫米高爆弹相比都不算多，但该弹对轻装甲以及岸上工事的贯穿力相对却要更强很多，其弹头外壳厚度在头部渐渐增加以提高强度。值得一提的是，美国人在二战期间也为该炮开发了一种对空弹一一即在Mk13型高爆弹基础上安装了定时引信。进行全装药射击时，Mk6型使用247.04公斤的NC 发射药，使用穿甲弹时初速701米/秒，射程33741米。使用高爆弹时初速则为803米/秒，射程36741米。火炮工作膛压为每平方厘米2835公斤，身管寿命395发，在“南达科他”级上每炮备弹130发。“南达科他”级使用了三座三联装炮塔，每座炮塔重1403吨至1437 吨，一号炮塔和号炮塔的炮架俯仰角度在负5度和正45度之间，二号炮塔则由于受到一号炮塔的限制，俯仰角只有0度至45度。炮塔内每门炮的，俯仰均由一台60马力电机驱动，俯仰速度12度/ 秒。炮塔本身则由一台300马力电动液压机驱动，旋转速率4度/秒。另外炮塔还会使用60马力电机负责为每门炮运送炮弹，一台75马力电机提升发射药。另一台60马力电机负责装弹。
不同于除“大和”级以外的英、法、日等国普遍采用的英式装弹法，美国有自己一套独特的方法——将发射药和弹药分两个通道一起提升至炮塔内再行组装，省去了英式装弹法中危险的换装室。与早期标准型战列舰使用的主炮共鞍设计不同，Mk6型舰炮使用独立炮架，每座炮塔中的三门火炮可以独立进行俯仰，其炮轴距离也较先前的三联装火炮都要来得大，并且使用了延迟引信，中间的火炮相对于其他两门炮延迟0.06秒发射，以
减少炮弹间尾流的相互干扰。因此相比于之前标准型战列舰的三联装356毫米火炮，“南达科他“级等美国新式
成列舰的弹着散布得到了较好的控制。
但必须注意的是，虽然“南达科他”级的射击精度因炮架等因素相比美国老式战列舰有所改善，不过由于Mk6型火炮本身超重弹的高曲弹道和低初速，其弹着散布仍然并不理想，若与“大和”级的九四式460毫米舰炮相比便会发现其与后者存在不小差距。不过由于镀铬的内膛有效减少了身管磨损，因此在长时间战斗时能够有效保持射击精度，而不会像日本舰炮那样很容易因磨损过大而出现散布越打越大的情况。总体而言，在主炮火力方面，配合其较为先进的火控系统，“南达科他”级在35000吨这一重量级别上已经要算是取得了很好的成绩。虽然相较于强装药的法国M1935型380毫米舰炮以及意大利M1934型381毫米舰炮，该炮在乘直贯穿上留下了一些遗憾，但其强大的水平贯穿能力可以说完全满足了美国当时设计者的追求。
两用副炮早在“北卡罗来纳”级进行早期论证时，美国海军便已经认定采用高平两用炮要比分别安装对海、对空两种副炮更为优秀。这样可以有效地减重，对于当时的设计环境来说显得非常必要。另外，美国当时也并不存在战列舰同时对付敌人中型舰艇的需要，因此没有必要装备152毫米副炮。关于口径和型号的确定也颇为顺利，直接指向1934年刚投入现役的Mk12型38倍径127毫米舰炮，这也是美国在二战中使用过的唯一一型大口径高平两用炮。这种火炮几乎在二战美国的每一艘新建的作战舰只上都可以看到，使用装备之广也无疑证明了其成功性。
对设计人员而言，唯一值得讨论的只是火炮的联装形式。在最初的设计中，出现了不少单双联并存的方案，即使到了最后采用的XVII 号计划中仍然存有这种设计，其考虑在于单装炮塔的旋转和俯仰操作更灵活，在夜战中抗击对方雷击舰艇偷袭时较为有利。然而在如此紧迫的重量和空间下作出这样的布置实在有些得不偿失，因此最终这种布置还是在战舰开工前被摒弃了，设计人员转而采用了全双联装布置。在“南达科他”级上,由于“南达科他”号是作为舰队旗舰设计的，因此该舰减少了两座127毫米炮塔，以便将这一部分重量应用在指挥设备和相应的司令部人员住舱方面，而另外三艘同级舰则全部采用了10座双联炮塔的设计。Mk12型127毫米舰炮需要由人力将炮弹置于装弹机上。其后再由气锤将炮弹推入炮膛。该炮可以在任意角度装填，因此其射速对于防空作战的需要还是可以满足的。值得一提的是，该炮早期的设计其弹药在炮塔后方，提弹系统水平布置，这样无疑使得将弹药运送至炮栓后边成为不可能，从面对其作战效率造成了不小的影响。因此后来其还是改为了炮座下方提弹。美国人为该炮研制了包括24.5公斤穿甲弹、24.6公斤高爆弹(装药3.4公斤)，25公斤对空弹(装药3.4公斤).24.8公斤VT引信对空弹(装药3.6公斤)，24.5公斤半穿甲普通弹(装药0.9公斤)，24.7公斤照明弹等诸多弹种，发射药为7.031公斤NF无焰火药，或是6.986公斤普通的NC 火药，另外用于盛放发射药的药桶重6.01公斤。该炮新炮时初速792米/ 秒，有经过一定损耗后平均初速会降低到762米/ 秒，工作膛压每平方厘米2835公斤，身管寿命4600发。使用对空弹时最大射程15903米,最大射高11000米。每座副炮塔设计配备450发炮弹，然而实际远远超过这个数字，太平洋战争期间这些弹药库中装备了500发炮弹加上40发特殊半穿甲弹，另外舰底还存有55发备弹。值得注意的是，由于舰内空间非常拥挤，因此美国人只得将副炮弹药库布置在了动力舱两侧，这对于防止弹药殉爆是非常不利的。
由于在弹药供应方面的不确定性。Mk12型高炮射速从每分钟15发至25发不等。1942年2月到3月间，英国海军曾对该炮进行了实验，结果表明如果所需弹药已经预备在炮位附近的话，每分钟25发的射速完全是可以维持的，而一旦所有弹药都要临时从弹药库中提取的话，其射速便将降低到每分钟15发。相比于日本九八式100毫米高炮的每分钟15至21发和英国102毫米高炮的每分钟七至八发，总的来说Mk12型127毫米炮射速是相当不错的。不过这里要指出，有种倾向认为大口径防空炮任务只在于制造弹幕，因此的弹道性能并不重要，只要射速足够就可以。这种想法是很偏激的，事实上若一门防空炮没有很好的弹道性能，那么为其提供准确的火控便会十分困难，这不仅涉及到距离、高度以及仰角的计算精度，还有引信装订修正的问题。美国战列舰上试用试用的MK12型高炮装载于Mk28型双联炮塔之内，全重70.894 吨，俯仰角一15至85度，俯仰速度15度/ 秒，旋转速度25度/秒。这样的俯仰和旋回速率在世界上也属于较高的水准，并直接赋予了其持续跟踪目标，特别是近距离目标的能力。
在1941年的试验中，“北卡罗来纳”号战列舰曾使用该炮在3500至4000米高度下成功击落了靶机，这个高度几乎是原先老式127毫米防空炮成绩的两倍。不过其实只要仔细观察不难看出，这款火炮相比于别国同时期的防空炮或两用炮而言弹道性能并不出众，完全无法与日本九八式100毫米高炮或德国SKC/31型105毫米高炮相提并论。真正成就了美国重型防空炮效力的原因在于与Mk37型火控系统的配合。另外，美国在1943年初引入了无线电近炸引信，该引信采用一个振荡器向外发射震荡信号，随后由另一端接收回波并转换成电信号，使电信号强度达到设定值即引爆装药。该装置可以使炮弹在目标周围20米左右处起爆，大幅度提高了大口径防空炮的威力，使得其不再局限于担任驱赶、打散攻击编队的任务，而可以真正摧毁敌机。
自动防空炮说到米畜战列舰，人们自然而然的就会想到那如同刺猬般的防空炮，由于来自空中的威胁日益加强，米帝战舰在整个战争过程中都在不断地增加高炮并努力改善其布置方式。但随之而来的是甲板以上重量的增大使战舰本身横向、纵向稳定性都出现了恶化。虽然这点在巡洋舰上体现得最为明显，但“南达科他”级也面临了类似的问题。由于条约的限制，其在设计过程中留下的吨位冗余非常之小，而且为了进行排水量欺骗，设计搭载的燃油淡水弹药等补给物资也远远低于实际载量，这一切都使得情况更加恶化。区别于大口径高炮的驱逐任务，中型和轻型高炮的任务是抢在敌机投弹前将其摧毁或逼迫其放弃攻击。在最初的设计中，“南达科他”级的中近程高炮火力由三座四联装28毫米机关炮和12挺12.7毫米机枪组成。然而这两种武器的实际效能在战斗中都表现得非常让人失望，前者被美国人戏称为“芝加哥管风琴”，弹道性能很差，而且还存在着极为严重的机械可靠性问题，在战斗中时常会出现卡壳。水冷式的12.7毫米机枪更是完全不能完成赋予其的任务，它的有效射程连打到飞机都很困难，更无法在飞机投弹前将其击毁。“南达科他”号在建成时装备了五座四联28毫米机关炮，后来增加为七座，她也是唯一艘正式装备这种武器的“南达科他”级战列舰。后续三艘舰均在建成时便使用40毫米博福斯高炮替代了其28毫米高炮。“南达科他”号本身也很快使用40毫米炮替代了所有的28毫米炮，并用20毫米厄利孔高炮逐步替代了无用的12.7毫米机枪。“南达科他”号建成时还装备了16门20毫米机炮以及八挺12.7毫米机枪。而其他二三艘建成时则装备单一的20毫米炮，没有装备任何12.7毫米机枪。然而由于新的厄利孔供应出现了短缺，为了提高其防空火力，“南达科他”号又安装了另外八挺12.7毫米机枪。不过这个问题很快得到了解决，“南达科他“在42年11月加装了厄利孔并取代了所有的12.7毫米机枪。到战争結束前，其20毫米机炮数最达到了57门。虽然“南达科他”号总计曾安装过七座四联装28毫米高炮，同时40毫米炮却只有两座。不过在42年珍珠港的维修中，两座28毫米炮便被更换为博福斯40毫米炮，其余的28毫米炮则直到43年2月才被40毫米炮取代。在这次改装中，该舰总共安装了多达13座四联装博福斯高炮，使其四联装40毫米高炮数量达到了17座。此外“南达科他”号也从没有在二号主炮塔顶部安装40毫米炮，而原因则是在这里安装高炮会阻挡其指挥塔上的观察窗视野，“衣阿华”级战列舰也曾面临同样的问题，因此其只能在二号炮塔上安装20毫米高炮。另外三艘分队旗舰在建成时均安装了六座四联装40毫米高炮。当时美国计划在42年11月之前將其数最增加到10座，不过直到42年末，“印第安纳”号和“马萨诸塞”号才接受了相改装，只有“阿拉巴马”号如期安裝了新炮。而仅仅一个月以后，美国便决定在这三艘战列舰的二号、三号主炮塔顶部分别安装一座40毫米高炮。因此在1943年2月，各舰再次接受了改装，安装了这两座额外的40毫米高炮。从1943年起，20毫米高炮在美国海军中也变得十分流行，各舰均安装了大量的该型高炮，其中“印第安纳”号在43年2月的改装中便大幅增加了20毫米高炮的安装数量。“阿拉巴马”号在同年也进行了相同的改装。然而到了44年初，美国人却发现实际上仅有40毫米高炮才是真正有效的防空武器，特别是在后来面临了日本自杀飞机的威胁后，20毫米高炮威力不足的问题变得更加严重。
Mk2型70倍径20毫米厄利孔高炮这种武器由瑞士厄利孔公司在1939年研制开发，并为当时几乎所有主要交战国所使用，是当时装备最广泛的防空武器之一。该炮在美国被称为Mk2型，并在1941年开始装备美国海军。在包括炮闩及全部自动机构的情况下，该炮全重68.04公斤，全长2.210米，身管长度1.246米，内部拥有九条右旋36倍径等齐膛线，理论射速450发/分，实际射速在每分钟250发至320发之间。美国为其配置了五种炮弹，分别为Mk3型高爆弹，Mk3型高爆燃烧弹，Mk4型高爆曳光弹，Mk7型高爆曳光弹和Mk9型穿甲曳光弹。新炮状态炮口初速844米/秒，平均磨损时初速835米/ 秒。身管寿命9000发。
Mk1/2型56倍径40毫米博福斯高炮这可以说是当时最好的一种中型防空炮，因此装备了美英几乎所有主要战舰，甚至至今仍在一些国家使用。该炮由瑞典博福斯公司于1936年开发，1941年被美国引进并于次年开始装备海军和陆军，其中海军型被称为Mk1和Mk2型40毫米炮。在“南达科他”级使用的四联炮架上，炮架一侧的成对火炮的左炮使用Mk1型而右炮使用Mk2型。这种炮很快取代了原先28毫米高炮并且于战争后期开始逐渐取代20毫米炮。该炮重522公斤，全长3.780米，身管长1.927米，拥有16条右旋45到30倍径的渐减膛线，射速120发分。新炮状态炮口初速881米/ 秒。身管寿命9500发。不同于大多数的美国火炮，这种高炮并没有进行内膛镀铬处理。“南达科他”级使用的40毫米炮被安装在Mk2型四联装炮架上，两两成对分开装置，每对间距1.524米，两对火炮间的俯仰是联动的，但在紧急情况下也可以单独操作。每座炮台重10.524吨至10.796吨，俯仰角-15至90度，俯仰速率24度/ 秒，水平射界则由其安装的位置决定，旋回速率26度/ 秒。值得一提的是，美国在战争末期还生产了100套新型的Mk4型炮架，这种炮架更轻而旋回俯仰速度也大大提升，同时其采用了更先进的RPC 系统，可以由指挥仪通控俯仰和旋回，效率要大大高于原先的老式人工操作炮架。
Mk1型75倍径28毫米高炮这种武器的研制最初于1928年10月被军械局提出作为12.7毫米机枪的必要补充。为了追求与12.7毫米机枪相近的射速，美国决定采用四联装形式，以求能在短时间内向高速飞行的目标发射更多炮弹。不同于12.7毫米机枪，28毫米炮发射的炮弹内装有炸药并且由一个很敏感的引信触发。1934年美国总委员会的一份报告指出由这种火炮选成对目标任何一个地方的命中都足以致使其迫降。然而在实战中，其可靠性问题却给美国人造成了极大的困扰，以至于该炮很快被博福斯所取代。Mk1型28毫米炮在不含炮门时重252公斤，全长3.037米，理论射速150发/分，实际射速则在100发/ 分左右。新炮状态炮口初速823米/秒，平均磨损时792 米/秒。
火控系统在整个战舰的火力系统中，火控系统是与主炮等因素同等重要的一环，优秀的火控系统能大幅度提高战舰的攻击效率，例如在日德兰大海战中的"玛丽女王"号战列巡洋舰(HMS Queen Mary) 由于安装了更先进的坡伦火控系统而打出了比其他英国战巡高得多的命中率。不同于日本更重视精确度的设计，作为一个有着良好工业基础和电子工业水平的国家，美国在火控系统设计中，将其自动化水平放在了极其重要的位置上。如同其他的新型战列舰，“南达科他”级也使用了Mk38型射击指挥仪(全称为Mk38GFCS,在美国海军的教科书上称“Mk38" 这种说法为习惯叫法) 以及Mk8型弹道计算机为其主炮提供火力控制。
其中，Mk8型弹道计算机由福特公司开发生产，由最初的Mk1型计算机发展而来，在二战时期是唯一能够在自舰进行机动的情况下正常进行数据解算的火控系统(这只是理论，实战中很少有指挥官会冒险这么做)。该系统包括一台自动绘图仪，能自动绘制出敌我双方航迹/ 时间曲线、弹着偏离方向以及射击次数等参数，这对于战后的分析也是相当有用的依据。另外该系统还有一台火控桌，在其主表盘上标示了自规航速航向，双方接近率，风速风向以及当时距离下的炮弹飞行时间等参数，这台设备也使Mk8型弹道计算机成为了当时唯一个可以进行非线性解算的弹道计算机，其在机动中进行进行弹道计算的功能即从此而来。而副表盘则包含了一些辅助性设置功和状态显示功能，例如绘图仪电源状态、绘图仪比例、人力控制开关等。这一切设备都装在指挥塔下方主水平装甲下的绘图室内，同样在绘图室内的还有火控配电盘和电话配电盘以及一些雷达控制设备。在整个火控系统中，这个绘图室是最核心的部分，它接收由顶部指挥仅送来的数据，将其进行处理和计算后下达至各炮塔。“南达科他”级和先前的“北卡罗来纳”级战列舰最初都未安装主炮RPC系统(Remote Power Conrol,即远程操纵系統)，但后来加装了能够控制主炮俯仰、旋回的全向RPC,其一部分的原因是“马萨诸塞”号在卡萨布兰卡之战炮击港内的法国战列舰“让·巴尔”号后根据实际经验提出的强烈要求，因为直接由指挥仪进行远程控制炮塔可以减少人工操作的误差。绘图室与Mk48型指挥仪陀螺稳定仪室相邻，后者还装有一台辅助主炮配电盘。当绘图室设备故障或者损坏时，这个配电盘可以接管其数据中转工作并且直接将任意一其指挥仪的数据传送给炮塔。
自绘图室往上是射击指挥所，这个部位是炮术官所在，有重装甲保护。在“南达科他”级上，前后各有一座射击指挥所，其中后方的是备用指挥所。在指挥仪或绘图室出现战损时(虽然这个可能性很小)，射击指挥所可以接管它们的大部分功能，但平时射击指挥所仅仅行使监控和观测的作用。为此射击指挥所装备了潜望镜和指示设备。此外，还装备有辅助指挥仪、辅助计算机、雷达操作和显示设备等。在前部射击指挥所上方的是Mk38型主射击指挥仪，其上装有Mk48型测距仪以及火控雷达，主要负责连续测量目标的方位和距离，并将数据传输给绘图室中的弹道计算仪，后者将依此自动计算出双方的距离接近率以及瞄准线方位变化率。由于这里是全舰的制高点，因此也是观测弹着点的场所。同时为了防止绘图室故障，该指挥仪也有单独进行火控解算的能力，并为此装备了铺助计算机等设备，可以直接由指挥仪传达的数据进行解算并将数据通过副配电盘输送给各炮塔。另外“南达科他”级在其后桅上还装备了另一座射击指挥仪，在前部指挥仪损坏或是需要射击多个目标时使用。除此以外，三主炮塔本身也装备了包括指挥仅和铺助计算机在内的一系列设备，在主火控系统无法正常工作的情况下炮塔可以单独作战。指挥仪、绘图室以及炮塔内都装有射击电路。只要按下射击按钮便可以手工操作电击发主炮，而且也可以自动由陀螺仪击发主炮。在自动射击时，当军舰纵轴水平或者横轴水平处于一个设定值时，重直稳定器申的接触器便会被接通，使主炮开火。实际战斗中的整个射击过程如下。先由指挥仪获得目标数据并传送给绘图室中的弹道计算机进行计算，通过主炮配电盘最終将火炮的瞄准方位和仰角传送给炮塔，同时也将数据送回指挥仪，根据推算出的数据操纵指挥瞄准镜，若发现其中有偏差，指挥瞄准镜可以进行必要的修正并将数据传回弹道计算机再次计算，确认无误后由计算得出的数据自动操控炮塔，之后统一控制炮塔在战舰的纵轴和横轴处于设定值时进行击发，通常使用电击发，但在电击发失效的情况下也可以使用传统的机械击发。这里所叙述的只是主火控模式与半自动瞄准和间断开火的一种火控模式，当这些系统中有一部分故障时，可以使用次级或是辅助火控模式由指挥仪直接通过主炮配电盘或是剃配电盘进行控制，但在这些模式下火炮将无法根据陀螺稳定仪控制自动击发。与主炮相似，“南达科他”级的副炮由四台Mk38指挥仅进行控制，并配有两间绘图室，每间绘图室中配有两套射程计算机。但没有主炮绘图室内的自动绘图仪。副炮系统与主炮系统的工作原理类似，因此不再赘述。在必要时副炮火控系统可与主炮系统进行交联，由副炮火控系统为主炮计算射击矢量，但其效率和精度必然大受影响。反过来，主炮火控系统也可指挥副炮射击水面目标。小口径高射炮也有其单独的Mk51型指挥仪，并配有火控雷达。在需要的时候，这些高炮可以和副炮火控系统交联控制对方的射击。小口径高炮本身也拥有各自独立的瞄准具。
火控雷达作为二战新兴的技术，雷达本身性能并不稳定，在瓜岛水域的作战中由于岛屿群干扰。雷达就经常出现误判而难以正常使用，而雷达火控则更是一项艰巨的任务。由于雷达本身难以克服的旁瓣效应，导致雷达虽然在测距方面要比光学系统更为可靠，但在方向测定方面却有着极大误差，这就使雷达火控也至少需要传统光学测距仪在方位测定上的补充，即使是对于美国这样雷达技术相对成熟的国家也不例外。然而雷达火控也有其不可小觑的优势，特别是在远距离交战中，其测距精度几乎不随距离增加而改变。当然，由于旁瓣效应对方位精度的影响，雷达在理想情况下仍必须由光学火控在方位测定上的协助。在这样的情况下，使用雷达火控的战舰可以在第一轮齐射就直接越过试射阶段进入有效射击，这对于光学火控舰只在正常交战距离上是几乎不可能的。而在夜战中雷达也可以大大减少不必要的照明弹修正时间，并使得光学火控可以快速参与进目标方位的测定工作中来，正如北角海战中“约克公爵”号所做的那样。美国海军的雷达分由两个部门进行开发，搜索雷达由舰船局(BuShips,1940年由造修局和蒸汽工程局合并而成)进行研制，火挖雷达的研制则交由军械局(BuOrd)完成。值得注意的是，舰船局也参与了一部分早期火控雷达的设计研制工作。舰船局习惯以字母命名他们的雷达。如“SC”--S代表搜索雷达，C 则代表第三种型号，F则是火控雷达。与此相对的，军械局则更偏好于使用类似火炮的“Mk”来命名他们的雷达。
Mk3(FC)这是美国海军最初一种正式列装的火控雷达，在1941年末期研制成功并装备到了战舰上。该雷达功率15至20 千瓦，波长40厘米，脉冲重复频率1640赫兹，雷达波发射器尺寸宽3.66米、高0.91米，搜索距离37000米，距离精度37米，方位偏差2密位(合0.12度)。这种雷达同时可以探测到18000米处由406毫米炮弹引起的水柱。
Mk8(FH)美国第一种列装的准厘米波级雷达，相比于早期的Mk3,这种雷达的精度已经达到了可以和光学测距仪相媲美的程度。该雷达功率15至20千瓦(后期型则高达20至30千瓦)，波长10厘米，雷达被发射器长3.1米，高1米，搜索距离37000米，距离精度5米，方位偏差2密位。早期型MK8型Mod0雷达可以探测到18000米外由406毫米炮弹弓起的水柱，后来的Mod3雷达则获得了极大的改进，可以探测到32000米处的水柱。Mk13(FM)这种雷达到45年才被安装到“南达科他”级战列舰，也成为了其最后安装的一种火控雷达，该雷达功率50 千瓦，波长3厘米，脉冲重复频率1800赫兹，雷达波发射器尺寸宽2.44米、高0.61米，搜索距离37000米，距离精度5米，方位偏差2密位。可以准确识别出38400米由单枚406毫米炮弹引起的水柱。
Mk4(FD)
这种雷达于41年9月投入使用，安装在Mk37型高平两用指挥仪上，为副炮提供对空对海双重火控，其缺点在于无法准确探测到低空飞行的目标。该雷达被长40厘米，雷达波发射器宽1.83米、高1.83米，对轰炸机一类大型目标最大探测距离37000米，对海最大探测距离27000米，距离精度37米，方位偏差4密位(0.24度)。
Mk12(FL)这种雷达往往和下面要介绍的Mk22型测高雷达一同使用，在44年投人现役并用于替代Mk4型雷达。这种雷达可以自动跟踪移动的目标并自动计算其接近率。该雷达功率100至110 千瓦，波长33厘米，脉冲重复频率480赫弦，雷达波发射器宽1.83米、高1.83米，对轰炸机类目标最大探测距离40000米，对海最大探测距离37000米，距离精度18米，方位偏差3密位(0.18度)。
Mk22(FV)这是一种测高雷达，负责探测低空飞行的目标，其功率25至35千瓦。波长3厘米，雷达波发射器宽0.46米、高1.83米，最低探测角度0.8度，探测距离40000米。
所有“南达科他”级除“南达科他”号以外都在建成时安装了两座Mk8型主炮火控雷达和四座Mk4型副炮炮火控雷达，而“南达科他”号由于建造时间较早而使用了Mk3型主炮火控雷达，直到1943年2月才换装。相比之下，最早安装Mk8型的“印第安纳”号在1942年8月便在前部Mk38型主炮指挥仪上安装了Mk8雷达。
防护早在1937年3月29日,总委员会就为新一批战列舰敲定了安装406毫米火炮的计划，然而直到同年7月“北卡罗来纳”号准备在船厂铺设龙骨时，这个消息才被通知到船厂。好在四联装356毫米炮塔和三联装406毫米炮塔的座圈尺寸、重量等数据相差不多，后者甚至还要稍轻一些，因此换装问题得以迅速解决。但要针对406毫米舰炮对防护系统做任何改变已经是完全不可能了。然而对于之后的“南达科他”级来说，改变防护还是完全来得及的。说到这里不得不提到南达科他的首席设计师钱特里(AJ.Chantry,他也指导了“北卡罗來纳”级的设计),此人对“南达科他”级的防护设计作出了颇多贡献。其设计风格相对较为激进，敢于作出一些冒险的尝试，而在这样严密的条约限制之下,这样的冒险是非常值得的。首先，为了在有限的重量下达到足够的技术性能，人们最先就想到了缩短舰体，但因此战舰要达到相同的速度，动力系统的功率就必须得到提升，其他必要设备所需的空间也会因此受到压缩。很自然地，重量问题又由此演变成了空间问题，如此循环，一切都没有得到本质的解决，直到设计师决定采取某些冒险措施。在此之前，不得不先提一提当时战列舰所面临的威胁以及前任“北卡罗来纳”级所留下的遗憾。正如前面所说，炮战的距离越来越远以及高空投下的重型炸弹使得水平防护变得相当重要，而由于水平装甲其巨大的覆盖面积以及其较高的布置位置，因此增加，水平装甲的代价必然是巨大的。另外，由于炮战距离增加，炮弹以更大的落角下落，其在撞击水面时仍有相当的乘直速度分量，因此更容易穿入战舰的水下部分，这又使得战舰必须增加装甲带的宽度(老式战列舰的装甲带都很窄，并且在水线以下立即削减，有的设计甚至由水线处同时向上下削减厚度)，这样一来又是一个增重的因索。第三，当时重型鱼雷的威力也不容小视，战舰需要为它们设计更深的TDS (Torpedo Defense System,鱼雷防护系統) 以及更厚的防雷壁，而美国海军在“北卡罗来纳”级上的设计已经被证明是失败的一一其在面对日本潜艇的攻击时前部弹药库位置出现了严重进水。虽然九五式鱼雷的装药量已经超过了美国战列舰TDS设计的标准，但其由于前后弹药库段TDS深度不足而造成的防护能力薄弱也是显而易见的。当然美国在“南达科他”级进行设计时这次攻击还没有发生，不过美国设计师却已经认识到了这个严重的问题，并在“南达科他”级上尽力进行了改进。此外，重直装甲带厚度不足也是显面易见的，“北卡罗来纳”级的防护仅是针对356毫米火炮而设计，面对远为强大的406毫米火炮，这样的厚度差得太多太多了，根据美国人的估算，要在19000米上防御45倍径火炮发射的406毫米标准弹，需要432毫米厚的装甲! 而加厚装甲的同时还要保证其防护面积，这在一艘35000吨的战舰上是无论如何无法完成的。面对这些问题，美国人不得不开始思考更新的解决方案。针对水平防护问题，美国引入了“防炸弹甲板”概念，即在主装甲甲板上方设置一层较薄的装甲甲板，其作用在于引爆高爆炸弹或是触发穿甲炸弹或穿甲弹的引信，以尽量使其在击穿主装甲甲板之前就爆炸，减少其可能造成的损害。从此时起，使形成了美国战列舰之后一脉相承的三层甲板布置——防炸弹甲板、主装甲甲板以及装甲甲板下方的防破片甲板。我们必须注意一个误区，认为分层水平装甲可以达到比单层装甲更好的效果，实际上之所以“好”完全是因为类似上述的触发机理。而究其本身性能而言，多层平行装甲是无论如何都不如单层装甲的，其厚度的近似换算公式为1.4(T1+T2...+Tn)的0.7142857次方，其中T1至Tn为各层装甲的厚度。在忽略引信作用下，这个公式可以计算出多层装甲相相对于单层装甲的近似等效厚度。这里还要再多说一句，由于增加了防炸弹甲板，主装甲甲板可以进行一定的厚度削减，具体位置在靠近船体中轴线的位置，要击中这里几乎不可能避免先穿过防炸弹甲板，因此这里可以对其厚度进行削减，这点在“北卡罗来纳“级的设计中最初出现，最初其厚度分为三等，不过在最终的设计案中简化为了两等，在外层的主装甲甲板为134.6毫米，与TDS最内层防水壁上端相交处以内缩减为127毫米。然而因此节省的重量仍然不足以提供足够的垂直装甲带厚度，美国设计师不得不再做出一个大胆的决定，即采用大角度倾斜装甲带，只有如此才能在有限的吨位下大幅度提升装甲的实际效果，既包括主装甲带，也包括水下弹的防护。相比之下“南达科他”级最終采用的310毫米19度倾斜装甲带对406毫米标准弹防御距离是18000米。而上文提到过，若是垂直装甲，在19000米处防御同样的炮弹需要432毫米的厚度。按照美国海军另一种当时惯用的计算方法，即从20000米开始每将免疫区向内扩展1000米需要额外增加38毫米垂直装甲的经验法则，意味着在19公里处“南达科他”级面对406毫米标准弹时的防护水平相当于480毫米的垂直装甲!当然，这至是根据设计免疫区推算得来，实际“南达科他”级对406毫米标准单的免疫区内界在40年估算大约为17700米，个人认为这比经验式数据更为可靠。经验式本是基于大厚度匀质装甲计算而来的，其抗弹机理和硬化装甲完全是两个概念。然而问题并不那么简单，由于美国战列舰型宽受到了运河船闸的限制，其宽度不得超过33米(吃水深度限制为12.8米，相对来说不构成太大限制，因此很少被人提及。不过这里也还要考虑到美国国内一些船闸的吃水限制)，而若是再将装甲大角度倾斜，其水线面面积必将变得非常小，这对于舰体的稳定性是十分不利的。因此，美国设计师最终在迫不得已的情况下引入了备受争议的内置装甲带。这种布置其风险在于外板一旦被撕裂，甚至是中小口径的炮弹都可能造成外侧隔舱的大量进水。而此处又根本没有损管排水的能力，这种损害将造成对战舰浮力和稳性的巨大挑战。这一点早在最初设计时就被考虑到了，因此美国设计师一直在试图寻找合适的防水填充材料灌入这些舱内以使得损害最小化，然而这样的尝试最终失败了，而法国人却早在“敦克尔克”级上就使用了硬泡沫橡胶填充。因此留下的这个问题便为后人所诟病，在“马萨诸塞”号发生的一次撞船事故中，这个空舱造成了极大的麻烦，美国人事后认为若这次掩击的部位再扩大一点，该舰甚至可能面临沉没的危险。大角度下落的炮弹也可能被倾斜装甲带弹入TDS的风险。另外，这样的布置对于装甲带的安装和维修也造成了不小的麻烦。但由此带来的好处却被很多人所忽略一一其32毫米的外板在某些情况下可以撕去一定口径范围内的穿甲弹被帽，使得其穿甲能力大幅度削弱，特别是在面对倾斜装甲带时更是如此。根据估算，32毫米的厚度已经可以撕去任何397毫米以下口径炮弹的被帽，且实际上在此外板后仍有另一层装甲同样可以担当此角色。对于水下弹的威力，美国在35年开始加以重视并将其结合到其防护设计中去(值得注意的是，日本人早在十多年前对“土佐”号战列舰进行的射击实验中便意识到了这点，并专门开发了水下弹道性能良好的平头弹以及超长的延时引信)。
但在“北卡罗来纳”级的设计中，设计师实际发现自己所能做的不过是在其装甲带下方设置较宽的水下匀质装甲延伸带。然而到了“南达科他”级设计师们不得不重新正视这个问题。他们给出了将装甲带延伸至舰底的解决方案，这样一来便可以利用装甲带的倾斜效果在小厚度下抵挡水中弹的射击。与采用ClassA 表面硬化装甲的主装甲带不同，这一延伸部分使用ClassB均质装甲，厚度由最上方的310毫米递减为25毫米。对于鱼雷防护的问题，美国在“南达科他”级上设定的设计指标仍然是317公斤TNT炸药，不过对于弹药舱段给予了更多的重视，以避免再次出现“北卡罗来纳”级上的隐患。为了保持TDS效果，美国人尽其所能保持其号炮塔段的宽度以保持TDS的深度，而本应在宽度上削减的部分被放到了船底，由此形成了“南达科他”级独特的宽大舰尾形状。但就TDS本身来说，“南达科他”级仍然不免是个失败作品，由于其ClassB 与ClassA 裝甲接合部的强度问题以及作为整个系统中重要支撑结构的水平防破片甲板厚度不足，加上由于采用延伸到舰底的主装甲带兼作防雷壁，TDS中上部的深度明显不足。更本质的问题在于其选择的单层厚防雷壁设计本身对鱼雷防护效果就不利，然而为了追求对水中弹的防护效果，设计师们不得不做出取舍。事后美国设计师也承认这种布置方式在防雷上相对于先前采用多层防雷壁的“北卡罗来纳”级来说是个失败。因此众多因素累加的结果使得美国设计师不得不相信他们的新作品在船体中部的防雷能力尚还不如此前的“北卡罗来纳”级，不过考虑到其他方面质的提升，这样的缺陷也只能勉强的被接受了。作为另一个例证，日本海军的“大和”级也采用了类似设计，而其主装甲带和防雷壁结合部的强度也时常受人诟病，只不过由于有着十分宽大的舰体，其TDS深度并不像美国战列舰那样窘迫。
装甲盒
“装甲盒”这一概念最初由美国提出，以对抗日益严重的高角度落弹威胁一整艘战舰的重要部门完全被放置于一个前后左右以及顶部均有重装甲保护的“盒子”内。遵循自标准战列舰时期起的惯例，“南达科他”级也将其从前部主炮塔到后部主炮塔之间的部位用装甲盒保护了起来，其中包括主副炮弹药库、一号、二号主炮塔电力旋转机构、主机、锅炉、蒸汽管道、发电机、绘图室各重要配电盘、损管控制中心等一系列设施。
装甲盒侧面由310毫米内倾19度的内置式ClassA表面硬化装甲建造，以重型铆钉和螺栓固定在后方的22毫米STS背板上(中间有一层空隙，装甲带安装完成后用水泥浇灌填充)，背板的作用一是支撑装甲带，二是在一定程度上阻止硬化装甲崩落的碎块进入后方舱室。
而主装甲带外侧是32毫米的STS钢外板，可以刺去来袭炮弹的被帽，以便为后方的ClassA装甲抵挡来袭炮弹提供了相当的便利，如果情况完全理想的话，这层薄薄的外板可以使得后方主装甲带效能增加30%!在两侧主装甲带前后，“南达科他”级也像所有战列舰一样拥有两道横向隔壁，其中前部装甲隔壁287毫米，从主装甲甲板向下一直延伸至舰底，以保护战舰在一定角度下对抗从前方袭来的炮弹，后方隔壁虽然厚度也是287毫米，然而仅仅延伸到平台甲板，与后方舵机以及传动轴的水平装甲相连。
“南达科他”级的水平防护由三部分构成——露天甲板(防炸弹甲板)、主装甲甲板、防破片甲板。其中露天甲板为38毫米STS钢，其作用在于引爆高爆弹以及触发穿甲弹，穿甲炸弹的延时引信，使其提早爆炸而不至于对下方重要舱室构成成胁，主装甲甲板外侧为135毫米ClassB均质装甲，固定在下方的19毫米STS背板上.考虑到炮弹可能会从舰体侧面不经过露天甲板而直接击中主装甲甲板，因此此处的厚度要更大一些。而自两侧TDS顶端至舰体中央的部分则减为127毫米ClassB装甲，底部同样固定在19毫米的STS背板上。
在这里需要指出的一点是，在水平防护效能的计算上常有是否应忽略结构钢材的争论。笔者认为对于美国来说，其STS钢材性能之优秀已经完全可以作为装甲钢性质考虑，计算时可以与ClassB进行加权计算，绝不可忽略，但与ClassA 表面硬化装甲同时使用时则要另当别论。
上层防护
“南达科他”级前舰桥前部设有一个指挥塔，拥有重装甲保护，其四周装甲为406毫米的ClassB均质装甲，顶部为184毫米ClassB 装甲，底部则减为102毫米。与其下方直接相连的指挥塔装甲通道内部包括了各种通信、电气设施，由406毫米的重装甲保护。此通道在指挥塔下方被分为两条线路，另一条支路通向前方的Mk38型指挥仪。
由于控制主炮的Mk37指挥仪位于桅顶，与此相距甚远，因而设置了专门的装甲通道，其中同样包裹了重要的通信和数据传输设备，负责将目标数据传输给装甲盒内的绘图室。在相当长的一段时间之内，美国海军技术人员一直在考虑削减这些通道的防护以减轻上部重量。应对大最增加防空武器和电子设备后不断恶化的稳性问题，然而最終由于瓜岛之战“南达科他”号上层建筑曾遭到集中炮击而只得作罢一一此役中“南达科他”号的舰体防护区域虽没有被击穿，其上层建筑却遭受了严重的创伤，使所有雷达设备全部损坏，通信设备以及电缆也遭到了严重的损伤，而就在这之前，同样的情况也出现在了日本的“比睿”号战列舰上，这使得美国人重新开始重视上层建筑的防护。
炮塔及炮座
作为“南达科他”级战列舰火力的源泉，其三座令人生提的巨大主炮塔能否得到有效保护便成为了一个极其重要的课题。这一点也历来为美国设计师所重视，美国所有无畏舰都装备有厚度极大的炮塔装甲，“南达科他”级自然也不会例外。由于各船厂“建造能力等因素的不同，“南达科他”级、各舰的炮塔正面装甲厚度并不完全相同，同样的情况也出现在“衣阿华”级上。“阿拉巴马”号拥有整块的482毫米ClassB装甲，而其他三舰的厚度则从457毫米至495毫米不等，这些炮塔正面装甲并非完全由ClassB 装甲建造而成，而是由ClassB 与STS 装甲共同制成，其实际效果并不如整块ClassB 那样好。
不同于内倾的主裝甲带，炮塔由于其特殊的形状其往往需要在较小的着角下抵御炮弹，由于材料技术的进步，美国在一战后开发了多种新型炮弹，特别是米德维尔的“坚不可摧(Unbreakable)" 炮弹，而之前伯利恒公司(Bethlehem) 为“科罗拉多”级(Colorado Class),“列克星数”级以及初代“南达科他”级设计的老式BTC硬化装甲已经无法利用表面强度在炮弹落角与装甲夹角较大的情况下击碎这些穿甲弹了，也就是说硬化装甲优势已经不复存在了(当然，硬化装甲在夹角较小时仍有明显优势) !而30年代美国使用330毫米STS钢与硬化钢作了对比实验，证明匀质装甲与硬化装甲在均未被击穿的情况下，前者造成的损害要小得多一一硬化装甲被攻击后由于其极大的脆性将可能产生致命的背后碎块，而其后方的STS背板却不能保证完全阻截这些碎块，这在主装甲带上由于舱室阻隔尚还可以接受，在封闭的炮塔空间内其对内部设备和人员的威胁使很可能是致命的了。另外，当炮弹命中硬化装甲时，由于装甲本身缺乏韧性，绝大部分能量都将被传递到脆弱的炮塔旋转机构和炮架上，使炮塔丧失战斗力，而匀质装甲则多少可以吸收一些能量。
“南达科他”级的桶状基座装甲采用梯度厚度分配，在其最容易遭受攻击的侧面，以横向中线为准左右各60度设置了445毫米的ClassA 装甲，而前后由于在正常交战方向上被弹面较小仅仅设置了295毫米的ClassA装甲。之所以在此设置硬化装甲是由于炮座的圆形形状使得炮弹几乎肯定会以一定的着角命中，在这种情况下
硬化装甲破坏弹体是完全可能的。在瓜达卡纳尔之战中，“南达科他”号的三号主炮塔炮座曾被“雾岛”号的主炮
击中，但这枚356毫米炮弹不仅没有穿透炮座，甚至也没有对炮塔的旋转造成太大的影响，这样的表现无疑是
令人满意的。
防雷系统
鱼雷破坏一艘战舰的途径往往在下面三个方面:
1.爆炸产生的冲击波摧毁舰体壳板，造成后方进水，进而造成战舰减速并损害战舰結构强度。
2.爆炸产生的高温气泡，其爆炸造成二次效应，产生次级冲击波:。而由于有着很高的温度，气泡在扩散时遇到可燃物可能引起火灾。
3.舱壁被炸时产生的飞溅破片可能会击穿后方的舱壁造成更大范围的溺水。
然而上面几种情况却分别要求空舱和液舱进行防护，空舱负责削弱冲击波并释放高压气体，液舱则用来扰乱冲击波传递，阻止破片或至少削弱破片能量。虽然各国战舰的TDS都结合了这两者，然而如何布置它们的次序却成为了一个颇有争议的话题。
美国海军从1908年以来就开始了这方面的理论和实验研究并且一直将其稳步地进行了下去。他们认为最佳的防护方式是在外层设置三层以上的液舱，之后则再设置空舱。其好处在于外侧的液舱可以有效减小鱼雷在舰体壳板上造成的破洞以减少进水，并且阻止破片进入内层空舱，而即使内部空舱依然出现了大规模进水，其
所造成的倾斜力矩也会因力臂较小而比布置在外部的空舱更小。这也正是“南达科他”级在隔舱布置上采用的思想。而由于条约战列舰在空间上的窘迫，“南达科他”级减少了隔舱层数，只在外层布置两层液舱，随后是由装甲带向下延伸的主防雷壁，内部则是空舱。
防护隔舱的舱壁由STS钢建造，在鱼雷爆炸波穿过隔舱后吸收一部分能量并且一定程度上阻挡破片、前方的舱体碎片以及进水。“南达科他”级的TDS系统由外向内依次拥有3 层STS构成的防护舱壁、一层ClassB装甲构成的主防雷壁以及一层STS水密舱壁作为最后防线,阻挡内舱进水。所有STS舱壁都是16毫米，而主防雷壁则由最上方的310毫米递减为25毫米。
随着新型磁引信鱼雷成为战斗的新一大威胁，对舰底起爆的防护不得不提到更高层次的考虑上来，然而无论如何这样的努力也还是极其艰难的。由于空间和重量的问题，舰底不可能布置出像舷侧那样的防护隔舱系统，在美国海军中即使是排水量更大的“衣阿华”级或者“蒙大拿”级也还是如此(与水中弹的情况相似，日本海军似乎要比美国人更早地意识到了这一问题。从30年代初开始设计金刚代舰时起，平贺让便曾在弹药库底部设置了厚达76毫米的装甲,而这一设计思路最终在“大和”级上得以实现，后者弹药库底部布置有50至80毫米均质装装甲并与主装甲带下沿相连，在一定程度上也缓解了弹药库舱段TDS深度较小的问题)。像其他国家的绝大部分战列舰一样，“南达科他”级也只能采用在舰底安装重型三层底的方式进行有限防护，事后美国也不得不承认这套系统价值是非常有限的，对付水下爆炸仍然只能依靠横向隔舱来限制进水范围，控制损失，而根本无法对其进行预防。不过所率美国的研究表明，至少在对舰体结构的破坏这一点上，舰底爆炸对舰底结构并不比舷侧爆炸对舷侧结构造成的危害更大。
装甲材料简介在“南达科他”级战列舰上，美国人使用了三种装甲钢-Class A 表面硬化装甲、Class B 匀质装甲和STS特殊处理钢。这里需要指明的是所谓“ClassA" 在美国标准中等同于“表面硬化装甲”的概念，而不是装甲的型号，“ClassB" 也是同理。ClassA硬化装甲:这种装甲研制于1933年，专门为了装备美国新型战舰而研制。由于原先使用的BTC装甲表面硬化层厚度较小，有面对强度日益增强的被帽穿甲弹显得越来越力不从心，因此美国人意识到必领开始研制新型的装甲。其实关于这点各国有自己不同的理念，德国克虏伯公司早期所付出的努力主要都在于竭力提高装甲的表面硬度而忽略了其韧性，其他各国则普避认为装甲的韧性同样至关重要。后来克虏伯公司在他们自己的KCn/A硬化装甲上也不得不接受了这一理念，并得以大大改善其性能。而为了提高其破坏弹体的能力，美国人的选择是增加了其表面硬化层，使其达到了55% 的厚度比例，其中35% 至40% 为全硬化层，后面15%至20%为递减硬化层。事实证明，除了美国人自己的356毫米Mk16型Mod8 炮弹以外，这种装甲有能力破坏任何一种炮弹。但是过大厚度的表面硬化层也带来了大厚度下脆性过大的问题，特别是米德维尔公司生产的装甲尤为严重。因而其性能可能会略逊于KCn/A和英国的CA 装甲，而美国在其大厚度的炮塔装甲上使用ClassB装甲也是出于这样的考虑。
ClassB均质装甲: 此装甲同样于1933 年开发，使用在炮塔顶部、前部、炮座、指挥塔等必须极力避免装甲崩裂的部位。该装甲同样由美国海军装甲钢的三个供应商制造，卡耐基、伯利恒以及米德维尔公司生产。各公司的配方均有差异，米德维尔公司使用了0.2% 至0.3%的钼，而伯利恒公司则采用了低碳钢原理，碳含最仅有0.18% 至0.2%，是所有基于克虏伯装甲钢技术的装甲中含碳最低的一个，其余还包括0.3% 至0.4%的钼以及0.1% 至0.14%的钒，这也使这种装甲成为了美国装甲钢中唯一个采用钒做合金元素的。这种匀质装甲的质量是几乎使其成为了世界第一的均质装甲。但较仅次于其的德国Wh钢优势非常之小，这两种装甲的性能可以说旗鼓相当。
STS结构钢:该装甲系由卡耐基公司开发制造克虏伯高镍钢，使用在127毫米以下厚度的垂直装甲、甲板村层、防崩落内衬、舰体外板、防水隔壁、上甲板等部位 。最后要指出的是，最初美国战舰的装甲由各个公司生产的装甲随意拼合而成(注意这个“随意”自然也是有限度的，例如伯利恒的BNC 和米德维尔的MNC是可以拼合使用的，而卡耐基的CKC 和这两者则不可以这么做)，其带来不可靠性可想而知，然而到了“北卡罗来纳”级上,该问题已经得到了解决，美国海军在一艘战舰上只允许使用同一家公司提供的钢材。这对于其装甲效能的提高也是一个不可忽略的因素。
动力系统
在“南达科他”级的设计过程中，这个问题几乎是最困扰设计师的一个可题。由于缩短了的舰体，空间问题变得非常棘手。
由于战舰设计必须具有其一定的继承性，即考虑到舰队配合的问题，新战舰有时不得不为本国已有的战舰做出一些牺牲，当时美国也考虑到了这点。由于先前的五巨头(Big Five)“田纳西”级和“科罗拉多”级五舰预定要服役到50年代，在未来相当长的时间里她们仍将是舰队的重要力量，为了能够与她们一同编成作战，速度的选择定在了23节，这也是美国最初“北卡罗来纳”级设计时最初的指标。由于事实上五巨头在二战前已经无法达到这样的航速了，在加装了防鱼雷膨出部后其航速仅有21节不到，因此笔者认为这个速度在一定程度上考虑到了别国老式战列舰的速度。
而另一种考虑则是倾向于高速化的选择，伴随航空母舰作战的思想在35年设计之初就被提出，并且被海军内部一些激进派所推崇。其航速的设定为30节以上，而在设计案中具体为30.5 节，不过最初的设计中这样的高速战舰几乎占了所有计划的半壁江山。不过美国人很快意识到这是非常不现实的设计，为了这样高航速，战舰的火力和防护性能要被牺牲太多，而即使如此也都难以真正达到“突击者”号29.25节或者“列克星敦”级33.3节的高速，陪伴航母作战的任务可能难以实现(其实际并非如此，根据二战时各国的实战经验来看，只要巡航速度足够便完全可能实现这种编队作战，最高航速无需达到航母的标准)。
于是，在高速战舰的设计指标上，美国人做了妥协，其作战任务改变为高速前卫，并压制日本的前卫——三艘“金刚”级高速战列舰(美国并不知道日本已经准备让因条约规定而解除武装的“比睿”号重新服役)。根据美国所掌握的情报，这些“金刚”级战列舰拥有26节的高速，远远凌驾于美国已有的主力舰之上，在未来的作战中日本人很可能会利用其高速袭击美舰队侧翼。美国需要新的快速战列舰来克制“金刚”级。因此其航速也被设定在了27节。实际这样的一点航速优势是在战斗中是完全不够用的，但考虑到战斗力及吨位的限制也只得如此。这也就发展为之后“北卡罗来纳”级的设计航速，而“南达科他”级则在此基础上提高的0.5节。然而美国人有所不知的是，日本在30年代已经完成了对“金刚”级的第二次大改装，其航速已经达到了30节，最初美国克制日本舰队前卫的目标已经不可能达到了。
在上述三种思想影响下，23节、27节以及30.3节成为了美国设计师最常考虑的三种航速，由于对未来作战方式并不确定，总委员会下达的设计指标在这三种航速中不断地变动。虽然在“南达科他”级的设计中其他航速也出现过，例如克制25节的“长门”级，摆脱潜艇攻击等，但都不曾像上述三种方案一样被深入讨论过。
“南达科他”级最初的草案设计是一艘水线长184.7米。三炮塔、24.7节的战舰，这样的设计已经达到了42300吨,而她的主机功率却已经和先前的“北卡罗来纳”级相仿了。这样的情形无疑是令人失望的，因此美国在同年重新进行了速度的概念设计，在195米、198米和201米的船体上试验从19到27节范围的航速并进行理论计算，事后认为若动力系统能够有所改进，“北卡罗来纳”级的舰体是可以达到25.8至26.2节航速的。但想要在长宽比更小、阻力更大的新型战舰上达到和前辈“北卡罗来纳”级一样的速度，必然需要更大的马力，这就意味着需要更大的空间。
这是一个令设计师相当头疼的恶性循环，在动力系统本身性能没有质变的情况下，美国设计师不得不考虑种颠覆性的布置——将动力舱分为两层，锅炉舱在上，主机舱在下，这种方案在“列克星敦”级战巡的早期方案中就曾经出现过。当时设计师们因为被要求必须使新舰达到惊人的35节，不得不将相当一部分锅炉布置在装甲甲板以上，对当时的技术条件而言，这样冒险的布置也是设计师们所能采用的唯一方案。20年后，同样的问
题再次出现，美国人再次选择了这条老路。然而若按此布置，上方得不到装甲盒保护的锅炉舱将完全暴露在敌人重火力下，成为一个足以抵消其他任何防护进步的致命弱点。因此美国人不得不对装甲盒结构进行同样的更改以保护这些锅炉，由此便产生了一些十分奇特的布置方式。
在之后的努力下，美国人终于将“南达科他”级早期方案中的锅炉舱从上面搬了下来，改为布置在主机舱内部，但为了腾出下方主轴穿过的空间，锅炉仍需要相当程度的上抬并穿过防破片甲板，因此在锅炉上方美国人布置了另一层更高的防破片甲板，位于主装甲甲板的下方，不过情形已经得到了大幅改善。设计师重新采纳了“北卡罗来纳” 级的单元动力布置一一由一台主机，两台锅炉与一至两台涡轮发电机组成一个动力舱。美国
人希望以涡轮发电机满足全舰的用电量，因此取消了前后主柴油发电机舱。另外，美国人还考虑将蒸汽冷凝器和蒸汽发生器也布置在动力舱内而不再单独分舱。所有的这些改动使得“南达科他”级得以在缩短的舰体上安
置两间绘图室。
在钱特里的最初设想中，单元动力的设计因占用空间较大而被抛弃过一段时间，然而最終这一设计还是被沿用了下来。虽然这一布置看起来能够对动力系统的生存性有极大提高，但事实上这只是一一种极端措施，并且完全改变了美国曾经的设计逻辑。
从“新墨西哥”号的实验性使用开始，涡电传动得到了美国人极大的青睐，当时主要吸引美国人的原因一是可靠性，二是动力系统的高效率，三就是这种动力系统给设计师增加防水隔舱提供了便利。然而到了新战舰的设计时由于受到条约吨位的限制，沉重的涡电传动不得不被设计师很不情愿地放弃了。这一决定是非常艰难的，因为美国在一战后的设计研究中一直坚持沿用涡电传动。其引出的增加防水舱数量提高战舰生存性的概念也在同时被彻底颠覆了。若是损管不力，战舰的大量隔舱很容易造成单侧过量进水并进而由于损管注水调平使得实际进水量反而更多。这种分舱思路在巡洋舰上是可行的，然而到了战列舰这样舰型的战舰上仍然这样布置完全是美国设计师过于乐观了。
原本“北卡罗来纳”级已经使用了革新性的高压锅炉，然而主机系统却设能跟上，其主机仍然是中压涡轮机，因此动力实质上并未得到多少改善。由于主机的改进，“南达科他”级最终得以在指定舰体长度内实现13万轴马力的功率。这里要指出的是，英国人对“北卡罗来纳”级和他们的“乔治五世”级战列舰进行了对比，其结论认为前者在高速航行时其主机效率较低，因此后继的“南达科他”级很可能也存在类似问题。英国人则在设计时却专门考虑到了这点并使“乔治五世”级的高速效率获得了不少的提高。
“南达科他”级使用了八座高温锅炉以及四组蒸汽涡轮机提供整艘战舰的推动力，同时锅炉也提供主涡轮发电机的蒸汽。这些动力系统以一组涡轮机配合两座钢炉的方式分别安装于四个动力舱中，组成四个动力单元，每个单元提供32500轴马力的动力，整个机舱段从73号肋骨处延伸到113号肋骨。其中一号动力舱(由前至后)
提供一号推进轴（由右至左)的动力，二号动力舱则对应四号推进轴，三号动力舱对应二号轴，四号动力舱对
应3号轴。
“南达科他”级采用的超高温锅炉可以产生454摄氏度、压力42公斤，平方厘米的高温高压蒸汽提供给涡轮机，每小时燃烧5300升燃油来加热62459升锅炉水。整个锅炉的运作程序大致如下: 燃油通过过滤器后由废气驱动的鼓风机雾化吹入炉膛燃烧，而锅炉水则经过净化后进入炉内管道中，被加热为254摄氏度、压力42公斤/ 平方厘米的饱和蒸汽，随后其中10%通过锅炉止回阀进入辅助蒸汽管道，而90%则被送往过热器，进一步加热至454摄氏度并送入主蒸汽管道，驱动涡轮机和涡轮发电机。
随后大量高温高压蒸汽通过一系列阀门进入蒸汽锅轮机，“南达科他”级的四组三缸涡轮机每组分为高压涡轮机、低压涡轮机以及倒车涡轮机，其中倒车轮机直接设置在低压涡轮机的后方。高压涡轮机为12级轮机。即
分别拥有12套动叶轮和12套静叶轮，经过高压涡轮机的燕汽压强被降至4.2公斤/ 平方厘米，而损失的能量则被用来推动轮机的转子进而推动推进轴的转动。当然其中有一部分高温蒸汽是被从涡轮机中抽出供其他用途。为了保证效率，经过高压端的蒸汽还要继续进入低压端。最终降为37.8摄氏度的蒸汽被送入蒸汽循环管路而不再继续做功。而当需要倒车时，蒸汽将不通过高压和低压段而直接被送入倒车轮机。
在完成做功阶段后，蒸汽被送入冷凝器。该装置由大量水管包裹膛壁，其中装载海水，用以冷却并液化蒸汽，以供再次使用，而一台由废气驱动的抽气泵则用来保证凝汽器中的真空度以减少其对涡轮的背压，避免动力系统损失效率。随后由涡轮机抽出的高温蒸汽通过辅助废气管路与冷凝完成的给水混合，再次将其汽化，并进入脱气槽冷凝，以除去在高温下会俯视涡轮机叶片的氧气。随后蒸汽便通过供给管道经过加压重新送入锅炉，开始新一轮循环。
而涡轮机未端则连接在二级齿轮减速器上，该减速器将涡轮机的6000转(高压轮机)或是4000转(低压轮机)降至推进轴所使用的185转。
“南达科他”级在建成时使用了四叶螺旋桨,只有“印第安纳”号并非如此。由于美国人的水动力测试中表明外侧使用五叶螺旋桨而内测使用四叶的布置会获得更好的效果，“印第安纳”号便以此方式设置。然而之后各舰的配置方式都进行了改动，“南达科他”号将其内侧一对螺旋奖改装为三叶，其后又于1944年改回全部四叶的形式，而“阿拉巴马”号和“马萨诸塞”号则分别在1943年和1944年被改装为与“印第安纳”号相同的形式。然而根据1945年对“阿拉巴马”号舰体震颤情况的调查，“印第安纳”号将其内侧螺旋桨改为三叶。总体来说“南达科他”级在推进系统上要较“北卡罗来纳”级成功很多，美国人所担心的类似后者那样因推进轴导致舰体严重震额的问题也没有出现。
随着战舰体积日益增大，加上众多新型电子设备的出现，战舰的用电量也与日俱增，而电力系统能否正常工作以及受损后的损害范围控制往往也成为了衡量战舰战斗力的一项重要指标。“南达科他”级安装了七台1000 千瓦涡轮发电机，并由此提供全舰一切正常所需电力，一号至三号动力舱中均搭载有两台这样的涡轮发电机，只有四号动力舱中只装载了一台。另外，按照惯例该级舰前后分别配置了台一200 千瓦应急柴油发电机，前部发电机位于左舷蒸馏器旁边，后部发电机位于配电室下方，以在锅炉无法正常提供涡轮发电机蒸汽时暂时驱动战舰必须的电力设备，如用于损管的排注水、灭火设备等。1000 千瓦涡轮发电机由锅炉驱动，其蒸汽通过主蒸汽管路上的阀门进入涡轮发电机，为舰上的电力设备提供450伏特的三相交流电。输出的电流被送往四个主配电室中，一个在前部，一个在后部，另两个则分别被安置在二号和三号动力舱中。这四个配电室不仅负责向全舰各个单位输送电力，同时也负责操作涡轮发电机。在分配到具体单位后，根据其需要由专门的变压器将其转换为合适的电压，或是由直流/ 交流电转换器将其转换为直流电，供探照灯、扬弹等系统使用。若其中有一个或若干配电室无法使用，其工作可以分配给其他任意一个配电室完成。为了保护轮机和电路，一旦电路负载过小而又没有采取适当的断路措施从而出现短路危险时，蒸汽供应会立即被切断，整个轮机停止工作。而若是全舰主电压低于350伏特，则前后的紧急柴油发电机将自动被接入电路，直到电压恢复至405伏特，柴油发电机便与电网断开，但其停机工作则需要人工手动完成。
探测设备测距仪是战列舰最重要的设备之一。除了火控目的的测距仪外，“南达科他”级还安装了三具3.6米航海測距仪，前部上层建筑上左右各一台，而另一台布置在三号主炮塔上方。另外，在雷达出现前，大型探照灯性能和数量也是衡量一艘战舰夜战能力的重要标准，因此这自然也列入了“南达科他”级的设计考虑中，“南达科他”级设计搭载六具90厘米直径大型探照灯，其中两具布置在上层建筑上，另外四具则安装在前桅上。而由于美国人意识到了雷达的潜力所在，其后继的“衣阿华”级和“蒙大拿”级探照灯数最便减少到了四具。“南达科他”级本身也只有“南达科他”号按照预定的方式安装了所有的六具探照灯，其余均减少到了四具。而“南达科他”号后来也因上层建筑上的两具探照灯在改装时被40毫米高炮取代而减少到了四具。“印第安纳”号和“阿拉巴马”号在其前桅中部设置了两具指向舰首的探照灯，而上部的两具指向尾部。“马萨诸塞”号则在其前部副指挥仪后方中心线布置了一具探照灯，前桅上部两具，后方指挥仪处则设置了第四具。在1941年夏天，美国人预定在“南达科他”级前桅上安装一座CXAM 对空搜索雷达，这种雷达之前已经被安装到了“北卡罗来纳”号上然而这一计划最终并来实现。四舰最终安装的是SC 雷达，在之后的改装中，SK-2雷达取代了SC雷达的位置，只有“印第安纳”号仍然采用了稍老的SK 型雷达。水面搜索任务则交由SG雷达完成，由于不同雷达之间会存在干扰，最初SG雷达被安装在后主炮指挥仪附近。问题解决后，战舰前桅上安装了第二座SG雷达，“阿拉巴马”号后来还使用SU 雷达替换了SG 雷达。1944年，美国海军要求战列舰必须在主桅上安装辅助对空雷达，但在“南达科他”级上，这需要对其主桅进行改装。因此“马萨诸塞”号在1944年6月至7月间的改装中修改了主桅，并安装了SR雷达，在之后除了“印第安纳“号外其他的两舰也安装了该雷达，而“印第安纳”号则使用了SP测高雷达。
第一次齐射
"北卡罗来纳”级和“南达科他“级战列舰均是作为美国海军航速最快的新式决战主力舰设计建造的，虽然在真正投入服役时她们已经失去了在战列线中进行与日本人进行舰队决战的可能。但这却并不意味着她们全无机会向利用自己的巨炮向对方倾泻怒火。
“南达科他”级的三号舰“马萨诸塞”号在10月28日被投入到了盟军在北非摩洛哥登陆的掩护任务之中。为确保登陆舰队的海上交通线通畅，这一被称为“火炬”的登陆行动要求盟军必须首先攻克摩洛哥大西洋海岸的要港卡萨布兰卡。作为维希法国在北非最重要的港口，这里停泊着一艘巡洋舰、10艘驱逐舰、11艘潜艇以及未完工的战列舰“让·巴尔”号。除此以外，该港在地面上也拥有四个炮台和一个陆军塞内加尔营。为在登陆前摧毁卡萨布兰卡的防御力量，盟军决定对其进行炮击，而其中炮击的核心力量便是“马萨诸塞”号战列舰。
由于“马萨诸塞”号所需射击的目标位于港口之内，11月8日清晨，“马萨诸塞”号弹射了“翠鸟”式(Kingtlisher) 水上飞机，希望能够凭借观测机的航空校射进行炮击。法国人也很快认清了对方目的，迅速派出战斗机对其加以拦截，并在6时50分左右成功击落了一架“马萨诸塞”号的观测机。不过这些战斗机也很快便被战列我的127毫米高平两用炮击落了。7时过后，法国炮台开始向“马萨诺塞”号进行射击,仅仅三分钟之后，“马萨诸塞”号也终于开始在幸存的“翠岛”引导下利用主炮对“让·巴尔”号未完工的船体开火了。
自1898年7月3日“俄勒冈”号(USS Oregon,BB-3) 在圣地亚哥海战中向西班牙舰队开火以来，这还是美国战列舰首次用主炮向敌人开火。
虽然“让·巴尔”号此时尚未完工，但其一号四联装主炮塔却已经可以使用了，并在7时08分对港外的美国舰队进行反击，两个巨大的橙色水柱随之在距离“马萨诺塞”号500米的距离上腾起。到了此时，该舰的火控雷达却因为主炮开火时产生的炮口暴风而发生了故障，而法国人又在海港内释放了大量烟雾，导致“马萨诸塞”号的射击修正只能完全依靠观测机进行，所幸她所射击的只是一些海港内的固定目标，否则其火控效率便很可能完全不敷使用了。
当“马萨诸塞”号的射击刚刚开始时，其射程便达到了21000米，而在航行过程中，其与“让·巴尔”号的最远距离甚至还曾达到25000米以上。但就是在这样种火控系统大部分故障或失效，射击距离又相对较远的情况下，“马萨诸寒”号却依然在仅仅进行了九次齐射的情况下取得了五枚命中弹。由于射击距离较远，再加上超重穿甲弹所带来的巨大水平穿深，“让·巴尔”号的水平装甲遭到击穿，使该舰受到重创，原本在战前还拥有两门可用主炮的一号主炮塔也损坏了。在仅凭观测机引导射击的情况下，“马萨诸塞”号依然取得了6.7%的命中率，表现可谓卓越。不过若非对方只是停泊在港内的固定靶，这一命中率是无论如何都无法达到的。
“让·巴尔”号失去战斗力后，“马萨诸塞”号便将目标转向了“鲁莽”号(MN Fougueux) 驱逐舰，此时后者已经驶出了卡萨布兰卡港并试图对美国舰队进行鱼雷攻击，不过“马萨诸塞”号成功地在15000米距离命中对方，使对方在不久后沉入海底。除此以外，“马萨诸塞”号还曾命中了“佩里毛盖特”号轻巡洋舰(MN Primauguet) 以及停泊在港内的驱逐舰“米兰”号(MN Ie Milan )。
在这一天的交战中,“马萨诸塞”号也并非毫发无损，自“埃尔·汉克”炮台射出的一枚203毫米炮弹命中了该舰二号主炮塔左舷的甲板。不过这枚炮弹虽然成功击穿了最上甲板，并在上甲板引爆。但却没有造成任何人员伤亡，对主炮塔基座或舰内其余设备也并没有造成严重损伤。
该行动结束后仅仅四天，“马萨诸塞”号便回到了美国本土，并准备前往太平洋地区参与对日本人的战斗。即使到了此时为止，该舰事实上也仅仅服役了六个月时间，其2400名舰员中有2000名是跟随战舰一同服役的。
1943年4月2日，“南达科他”号与42年8月服役的“阿拉巴马”号一同出现在了英国海军最重要的锚地斯卡帕湾(Scapa.Flow)，以期将德国人的注意力从盟军即将登陆的地中海西西里岛吸引到大西洋方向。与此同时，两舰也担负着防止“提尔皮茨”号(KMS Tirpitz) 闯进大西洋或袭击北极援苏航线的任务。直到1943年8月1日，两舰才从苏格兰返回美国。
圣克鲁斯的天幕
对“南达科他”号而言，该舰在太平洋的运气似乎并不好。在这艘当时美国最为强大的高速战列舰从西海岸起航抵达汤加塔布岛时，该舰便于9月6日在汤加岛附近因触确而遭到了损坏，不得不调来了附近的“修女”号维修舰(USS Vestal),并派出潜水员查看“南达科他”号的舰底情况。根据潜水员报告，这艘战列舰舰底有45米长的区域都伤痕累累。直到两天后，战列舰的乘员才在“修女”号的维修人员帮助下对破损的舰底进行了简单维修，并使“南达科他”号脱离暗礁。
在此之后，该舰不得不在投入首次实战部署前便在珍珠港接受了为期一个月的维修。直到10月12日才被编入第16特混舰队，而其实际伴随“企业”号航母来到瓜岛附近作战的时间更是被推迟到了10月24日。
在此之前一个半月，“北卡罗来纳”级的二号舰“华盛顿”号(USS Washington,BB- 56) 便被派到了瓜岛海域，并在不久后成为了第六战列舰分队指挥官威利斯·李少将(Willis Lce) 的旗舰。在“南达科他”号抵达之前，“华盛顿”号与三艘巡洋舰、六艘驱逐舰一直留在槽海中负责拦截日军从西北方向对瓜岛进行的增援行动。而“南达科他”号在随第16特混舰队抵达南太平洋后则随航母一同前往了瓜岛以东的圣克鲁斯群岛(Santa Cruz Islands),阻断日军航母部队从东方突破美军在瓜岛周围防线的可能。
这一部署后来被证明是极为明智的，因为就在第16特混舰队抵达南太平洋两天之后，一支拥有着“翔鹤”号，“瑞鹤”号、“瑞凤”号三艘航空母舰的舰队便从圣克鲁斯群岛方向杀向了美国舰队。而在三艘航空母舰前方，“比睿”号，“雾岛”号两艘高速战列舰以及三艘巡洋舰组成了快速前卫部队，在较远的位置上，“隼鹰”号航母也随时准备为其提供支援。与此同时，由近藤信竹指挥的前进部队则受命在双方航母进行交战同时突入瓜岛，以“金刚”号、“榛名”号对美军在瓜岛上的亨德森基场(Henderson Field) 进行炮击。
10月26日，第16特混舰队终于与日本航母部队发生了大规模航空战，“南达科他”号与两艘巡洋舰在海战中始终伴随“企业”号航母左右，与“大黄蜂”号航母所在的第17特混舰队之间有着10海里的距离。在日军的首次空袭中，第17特混舰队和“大黄蜂”号航母成为了日军重点攻击对象，36架鱼雷机和俯冲轰炸机在上午10时10分左右对航母进行了猛烈空袭，不到五分钟内，该舰便被两枚鱼雷命中了右舷，同时还被三枚炸弹击中，在接下来的一天里，该舰仍不断遭到日军攻击，最终不得不于当天夜间弃舰自沉。
与第17特混舰队相比，“南达科他”号所在的第16特混舰队在最初看起来似乎运气要更好一些。这支部队在“大黄蜂”号遇袭一小时后才成为日军的打击目标，面来袭敌机的数量也仅有20架俯冲轰炸机。位于“企业”号右舷900米的“南达科他”号大显神威，利用猛烈的防空炮火极为有效地阻挡着日军飞机攻势。但在这20架俯冲轰炸机离去之后，日军另一波由鱼雷机和俯冲轰炸机组成的攻击队飞临第16特混舰队上空。这些日本飞行员们出色地协同作战，几乎在同一时间以不同方向对“企业”号发动进攻，并使后者被两枚炸弹命中。不过在损管人员的努力下，“企业”号很快便恢复了飞机起降能力，并依然能够正常航行，不少原本属于“大黄蜂”号的舰载机也因此降落到了“企业”号上。
12时19分，“南达科他”号终于成为了24架日本鱼雷机、俯冲轰炸机的攻击对象。这一波攻击队借着当天高度较低的云层接近了美国舰队，俯冲轰炸机直到飞临“南达科他”号上空才飞出云层，并在12时29分以一枚250公斤炸弹命中了该舰的二号炮塔。这枚炸弹并没能击穿炮塔顶部装甲或导致炮塔无法使用，但还是使该舰的两门主炮受到了损伤，而包括正在装甲指挥塔以外指挥防空作战的舰长在内，全舰有49人被弹片炸伤，另外还有一名水兵被直接炸死。
在整个第16特混舰队中，“企业”号和“南达科他”号是仅有的两艘装备了40毫米高炮的战舰。这两艘战舰利用40毫米炮在舰队核心的1200米高度上编织出了一道猛烈的火网，使对方攻击机难以穿越。除此以外，整个第16特混舰队总共还配备了108门20毫米高炮，虽然这一数字事实上只能相当于战争后期两艘战列舰的搭载量，对于防御后来动辄上百架的大编队而言十分吃力，但对于1942年那些飞机数量只能达到两位数的攻击队而言却依然是十分致命的障碍。
在整场海战之中，“南达科他”号宣称本舰击落了多达26架日本飞机，虽然这一数字无疑是有着夸大的成分，但也足以证明该舰在这场圣克鲁斯海战中所起到的重要作用，与被击沉的“大黄蜂”号相比。“企业”号所受的损伤要小很多，这与“南达科他”号强大的防空火力不无关系。要知道在这场海战之中，“企业”号所派出的掩护战斗机还曾一度因对空雷达的引导失误而错失了截击日本攻击队的最佳时机。原本便因有经验的飞行员数量不足而困难重重的日本海军在这一战中损失了99架飞机、145名飞行员，其飞行员的损失甚至要比中途岛海战中不足110人的数字更大。对于空勤人员日渐捉襟见时的日本人而言，圣克鲁斯海战中虽然他们在战舰方面仅仅付出了轻型航母“瑞凤”号和大型航母“翔鹤”号重创的代价便击沉了“大黄蜂”号、重创“企业”号，但飞行员的大量损失对于整个日本航母部队而言无疑也是一个致命打击，而圣克鲁斯海战对于这一点的贡献要比中途岛更具决定性。在此之后直到1944年6月，日本航母舰队再未敢于与美国航母交战。
瓜岛夜战
在圣克鲁斯海战之后，随着日本航母部队的撤退以及亨德森机场航空部队逐渐壮大，盟军逐渐控制了瓜岛附近的制空权，日军仅靠远自拉包尔等地的岸基航空兵已经无法再与美国海军以及陆战队航空兵继续对抗下去，甚至连槽海东部都已经被美军所控制了。在这种情况下，美国海军对瓜岛进行增援所需的交通线便得到了确保，而日本海军却只能利用驱逐舰甚至潜艇在夜间对岛上的地面部队进行支援。面对这一情况，日本海军所剩下的唯一选择便是利用水面舰艇炮火在夜间破坏机场，使其暂时无法使用，之后才能对地面部队进行大规模增援运输。
为保卫亨德森机场以及运输船队的卸载登陆场，美军也在瓜岛以北的萨沃岛附近部署了巡洋舰、驱逐舰和摩托鱼雷艇。不过对于此时的美国海军而言，与日本舰队进行夜间交战依然是一件令人十分恐惧的任务。在瓜岛战役刚刚开始的8月9日夜间，以五艘重巡洋舰为主力的日本第八舰队便曾使得当天盟军在瓜岛沿岸的所有
警戒力量全军覆没，坐拥雷达预警优势的美军舰队在大量小岛的杂波干扰下甚至没能比对方的肉眼更早发现敌人。虽然在那之后美军也曾于10月11日在埃斯佩兰角海战中击败了五藤存知的第六战队，并取得了击沉“古
鹰”号重巡洋舰的战果，但在那之后仅仅两天，栗田健男便带领着第三战队的两艘“金刚”级高速战列舰炮轰了亨德森机场，使该机场在之后一段时间内无法正常使用。如果日军企图再次利用战列舰来上演这样一场突袭，美军舰队所要承担的压力依然十分巨大。
11月12日至13日夜间，“比睿”号和“雾岛”号两艘高速战列舰果然试图故技重施，但第67特混舰队的巡洋舰和驱逐舰却在一场混战中成功阻止了对方炮击瓜岛的企图，并对旗舰“比睿”号造成了十分严重的打击。在第二天白昼遭到仙人掌航空队空袭后不得不选择自沉。不过就在当天夜间，由于第67特混舰队本身在夜战中也遭受了不小的损失而撤离了瓜岛沿岸，三川军一的重巡洋舰在几乎未受任何阻拦的情况下成功炮击了亨德森机场，只不过其效果要比战列舰的巨炮相差许多。
在意识到只要已方不对瓜岛沿岸紧密保护，日本人便会不断在夜间空袭机场之后，负责指挥南太平洋所有海军部队的哈尔西却发现自己手中已经没有更多的巡洋舰可以使用了。因此他只能将“南达科他”号和“华盛顿”号两艘新式战列舰以及四艘驱逐舰临时编入第64特混舰队，并任命第六战列舰分队司令李少将为指挥官，部署在萨沃岛附近。对于任何一个国家的海军而言，将战列舰部署在如此狭窄的海域中都是十分冒险的，两天前“比睿”号在近距离被第67特混舰队重创便是最为明显的例证。而日本人的巡洋舰、驱逐舰又装备着骇人的九三式氧气鱼雷，对美国战列舰的威胁要远比美国巡洋舰对日本战列舰的威胁更大。
当14日夜幕降临时，第64舰队以四艘驱逐舰领先，旗舰“华盛顿”号居中、“南达科他”号位于队尾的单排纵队航行于萨沃岛东北方向。几乎与此同时，有槽海巡逻的“鲑鱼”号潜艇(USS Trout,SS-202) 发现了由“雾岛”号战列舰、“高雄”号、“爱宕”号以及两艘轻巡洋舰、九艘驱逐舰组成的日军舰队正在向瓜岛前进，并将这一情报告知第64特混舰队。李少将随即命令舰队开始沿萨沃岛海岸开始进行环航，以求扩大自己的搜索范围。在此期间，李还与部署在瓜岛北岸的摩托鱼雷艇取得了联系，并将自己的行动告知对方，以免遭到误击。
11月15日零时刚过，“华盛顿”号的雷达在大约17000米距离上发现了正从萨沃岛以北接近的日本舰队。在当天较为明亮的月光照耀下，萨沃岛附近海城的能见度达到了15000米左右。因此在零时16分，“华盛顿”号便开始在光学火控系统以及Mk3型火控雷达的共同引导下开始利用主炮对日本舰队进行射击，一分钟之后，“南达科他”号也跟着开火了。到零时19分主炮停止射击时为止，“华盛顿”号总共发射了39枚406毫米炮弹，但其射击目标“川内”号轻巡洋舰却并没有被任何一枚炮弹击中。在此期间，两艘战列舰也利用127毫米副炮在大约14000米距离上对日本驱逐舰进行了射击，但同样没能取得命中。
与之相比，日本轻巡洋舰和驱逐舰的火力就显得十分有效了。不到20分钟之内，美国的四艘驱逐舰全部遭到猛烈炮火打击，“ 沃克” 号和“ 普雷斯顿”号被击沉，“格温”号和“本哈姆”号则受到重创，被迫退出了战场。直
到此时，“南达科他”号的127毫米副炮才终于重创了“绫波”号驱逐舰。
到零时33分时，“南达科他”号因主副炮同时射击时产生的巨大震动而出现了电力设备短路，再加上损管人员处理不当，全舰突然之间丧失了全部电力，雷达、火控系统、炮塔、扬弹井以及无线电立刻便无法使用了，
直到三分钟之后，该舰才重新恢复战斗力。不巧的是，为了躲避“沃克”号和“普雷斯顿”号熊熊燃烧的残骸，两艘美国战列舰不得不进行转向，位于“南达科他”号前方的“华盛顿”号灵活地向左转舵，将驱逐舰残骸保持在了自己与敌方舰队之间，使对方无法发现自己。而“南达科他”号却选择了向右转舵，这样一来就自己背后两艘驱逐舰上的大火就照亮了这艘战列舰的轮廓，为日本炮术人员提供了一个清晰可见的目标。而零时42分该舰的三号主炮塔在向舰尾方向射击时又引燃了两架“翠鸟”式水上飞机，使这一情况雪上加霜。
在整个太平洋战争中，除开战当天在珍珠港遭到空袭的几艘标准战列舰以外，“南达科他”号和“华盛顿”号目前所遭遇的情况要算是美国战列规所遭遇的最危急时刻了。此时第64特混舰队中所有的驱逐舰都已经失去了战斗力，只剩下两艘战列舰孤零零地仍在萨沃岛以南抵抗着战斗力仍然相当完整的日本舰队。而“南达科他”号现在又将自己暴露在了对方面前。由美国海军重演两天前“比睿”号的悲剧几乎已经成为了定局，如果近藤信竹命令自己手中剩下的八艘驱逐舰一拥而上进行鱼雷攻击，并为重巡洋舰和“雾岛”号战列舰的炮击提供有力掩护的话，这两艘太平洋舰队乎中最新锐的战列舰至少有一艘就要葬身鱼腹了。
但就在这样一个决定性时机，近藤信竹却犯下了一个致命错误。自“华盛顿”号使用主炮开火以来，日本人便在惊讶之中认清了对方舰队中拥有着远比驱逐舰或巡洋舰更为强大的战列舰。到“南达科他”号将自己暴露在火光下之后，近滕信竹的全部注意力立刻被吸引了过去，两艘重巡洋舰以及“雾岛”号战列舰也开始向对方击中火力进行射击。由于他忽略了美国舰队中存在另一艘战列舰的可能性，因此日本舰队甚至连探照灯都已经打开并对准了“南达科他”号，而水雷战队也并没有采取任何积极行动。也许是近滕认为既然对方只剩下一艘战列舰，那么在尽可能削弱对方战斗力之前，没有必要让驱逐舰接近“南达科他”号进行雷击的必要。
事实上日本舰队所采取的行动却最终将自己引向了失败。在日本舰队的集中射击下，“南达科他”号总计被命中了多达26次，但除一枚命中三号炮塔座圈的356毫米炮弹以外，其余均是127毫米至203毫米炮弹。考虑到日本炮术人员利用探照灯光在“南达科他”号周围林立的水柱中分辨出本舰弹着落点以及修正射击时所面临的困难，“雾岛”号主炮低劣的命中率也并不令人意外。
由于这26枚命中弹中绝大部分都打在了上层建筑上，而击中舰体的几枚炮弹也没有一枚对“南达科他”号的水下部位造成任何伤害，因此该舰事实上并没有面临沉没威胁。一心认定对方已经在劫难逃的近藤信竹也并没有出动驱逐舰进行大规模雷击，而只是由两艘重巡洋舰发射了八枚准头不佳的鱼雷。不过上层建筑及火控系统的损坏也使“南达科他”号几乎失去战斗力了，因此该舰只得绕过瓜岛北岸，开始沿西南方向撤退，而阻止日本人追击的工作则被留给了“华盛顿”号来进行。
从战术上来讲，第64特混舰队事实上已经在海战中失败了。在威利斯·李带到萨沃岛的六艘战舰中，现在仅剩下“华盛顿”号一舰仍然保持着战斗力，而其所能做的也只是在“南达科他”号以及两艘幸存驱逐舰撤退时为其提供掩护。早在“南达科他”号遭到日军围攻时，“华盛顿”号便已经开始利用副炮向日军探照灯所在方向进行了数次射击，不过同时萨沃岛上空愈发减弱的月光已经使能见度下降到了5000米左右，而令人惊讶的是，海面能见度的下降使日军并没能意识到“华盛顿”号的存在，而他们终于将为自己的疏忽受到惩罚了。凌晨1时，“华盛顿”号终于开始以主炮向“雾岛号战列舰开火。在此之前，华盛顿号早已通过雷达辨认了这艘日本舰队中雷达回波信号最大的战舰的所在位置。当她的主炮开火时，“雾岛”号刚刚开始转向东南航行，而“华盛顿”号则在以西北航线前进，双方形成了完全的反航战局势。不过交战过程事实上只是“华盛顿”号单方面的炮击而已。从1时至1时02分30秒之间，“华盛顿”号向“雾岛”号倾泻了39枚406毫米炮弹，在实战状态下这要算是相当卓越的射速了。在短暂停火了90秒钟以确定目标情况，并对火控进行校正后，“华盛顿”号再次开火，这一次该舰在三分钟内发射了36枚主炮炮弹。在此过程中，由于双方航向相反，互相之间的距离又仅有4500米，这就使该舰炮塔不得不十分迅速地转动，平均每分钟转动达到了20度，这在战列舰交战中是十分罕见的情况。在主炮射击的同时，“华盛顿”号的副炮也在对日舰开火，其右舷五座副炮中的四座也在不断向“雾岛”号和两艘重巡洋舰射击，另一座则向“雾岛”号上空发射了多达62枚127毫米照明弹。从1时05分开始，“雾岛”号便舵机损坏而陷入了无法控制的左转，几分钟后该规便已经在原地旋回了两次。不过由于“露岛”号的失控，这艘行将就木的日本战列舰也鬼使神差地与“南达科他”号驶到了同一个方向上，迫使李少将下令“华盛顿”号停止射击以避免误伤。在整个交战过程中，“华盛顿”号总共发射了75枚406毫米炮弹，美国炮术人员声称自己取得了九枚命中弹。虽然这一数字确切与否未尝可知，但其取得的效果却使“雾岛”号彻底丧失了战斗力，在白昼来临时不得不像她的姐妹舰“比睿”号一样选择自沉。事实上即使到了此时，如果近藤信竹能够迅速让自己的巡洋舰和驱逐舰上前进行雷击，以12对1的巨大优势攻击“华盛顿”号，仅剩一舰的第64特混舰队仍然难免覆灭的命运。但“雾岛”号突然遭受猛烈炮击却使这位中将的神经受到了震撼，使他认为附近可能还有另一支美国舰队存在，因此在“雾岛”号失去战斗力后不久便草草地放弃了一场虽然代价惨重、但仍是唾手可得的胜利，而他的真正目标亨德森机场更是毫发无损地迎来了白昼，并利用猛烈的空袭挫败了日军向瓜岛进行大规模增援的企图。自航空母舰部队在圣克鲁斯海战中损失大批飞行员之后，日本海军进行快速突袭和机动作战的另一王牌——高速战列舰也在这场被日军称为第三次所罗门海战，被美军称为瓜岛海战的两次夜战中损失了高达50%的兵力，联合舰队至此已经彻底失去了再次争夺瓜岛制海权的能力，此后只得利用驱逐舰和潜艇进行小规模的补给运输了。当1943年新年到来时，日军在瓜岛的战斗已经只能用负隅顽抗形容了。在瓜岛海战结束后，“马萨诸塞”号从大西洋来到了太平洋，并与两艘“北卡罗来纳”级、新近服役的姐妹慨“印第安纳”号一同保护着“萨拉托加”号航空母舰(USS Saratoga,CV- -3) 以及英国航母“胜利”号(HMS Victorious) 参与到了所罗门群岛方面的战事之中。不过与“南达科他”号不同，“马萨诸赛”号和“印第安纳”号并未经历任何大规模战事，而美军也在接下来的一年中确保了对整个所罗门海城的控制权。
目标东京
1943年5月30日，美国海军最新锐的“埃塞克斯”号航空母舰来到了珍珠港，在接下来的几个月中，又有几艘正规航母和“独立”级轻型航母加入了太平洋舰队。四艘“ 南达科他” 级，两艘“北卡罗来纳” 级与这此高速航空母舰一同被编入了全新组建的第五舰队，成为了太平洋舰队司令尼米兹手中向中太平洋日军发动反击的利剑，而尼米兹为这柄利剑所选择的剑士则正是为美国人赢得了中途岛海战的斯普鲁恩斯。当一个规模战役结束之后，哈尔西和他的参谋班子便会接掌舰队，此时舰队便将改名为第三舰队。
从1943年末至1945年战争结束，四艘“南达科他”级伴随着这支舰队参与了太平洋舰队几乎所有的重要战役。在这些战役中，“南达科他”级战列舰也像圣克鲁斯海战时一样，扮演着为航空母舰提供防空火力保护的任务。而在掩护部队登陆时，“南达科他”级也会参与到对日军岸防工事进行炮轰的行动中。不过即使是有着强大的航空母舰和战列舰部队，美国海军在对吉尔伯特群岛(Gilbert Islands),马绍尔群岛(Marshall Islands) 发动反击时还是付出了不小的人员损失，而日本岸基航空兵虽然已经不复往日辉煌，但却依旧是美国人的眼中钉。当第五舰队在1944年6月将予头指向日本整个太平洋防御网中最为重要的马里亚纳群岛(Mariana Islands) 时，联合舰队終于派出了休养了一年半的航母部队，以拥有九艘航空母舰的庞大阵容向第五舰队挑战，不过到了此时，日美力量的天平早已向美军一方倾斜了，第五舰队的航空母舰数量达到了15艘之多。
在马里亚纳海战正式爆发之前，斯普鲁恩斯曾命令依旧指挥着战列舰部队的威利斯·李将手下所有快速战列舰(包括两艘新近服役的“衣阿华”级)都从掩护航母的任务中抽调出来，重新组成了一支独立的战列舰部队，并将其部署在了第58特混舰队的四个航母特混大队前方25公里位置上。在6月18日傍晚时分，第58特混舰队指挥官米切尔(Mitscher) 发报询问正在向西行驶找日本航母部队的李说:“你舰队是否希望与对方进行夜战? ”希望李的战列舰能够在空袭过后利用夜战扩大战果。不过对于这样一个看起来是每位战列舰指挥官都梦寐以求的战机，李却回答道:不要，再重复一遍，不要认为我们愿意进行夜战。
尽管拥有着雷达搜索、火控方面的绝对优势，但李却仍然担心自己难以在这些战列舰从未进行过编队夜战训练的情况下与夜战经验丰富的日本舰队进行夜战。这位将军对于瓜岛夜战中近藤信竹险些使自己全军覆没的场景记忆犹新，使“南达科他”级失去了在战列舰对决中洗刷瓜岛霉运的机会。
在6月19日日军派出202架飞机空袭美国舰队时，“阿拉巴马”号的对空警戒雷达在9时57分于225公里外便发现了日军攻击队。20分钟之后，220架“地狱猫”式(Hellcat) 战斗机便纷纷离开了航母甲板扑向对方，将绝大部分都是新手的日机编队扯得粉碎。少数成功越过战斗机拦截的日机在飞临战列舰上空时又遭到了包括四艘“南达科他”级在内的猛烈防空火力。“印第安纳”号在当天上午是美军中第一艘击落敌机的战舰，而“南达科他”号却又像圣克鲁斯海战时一样不幸地被一枚250公斤炸弹命中了上层建筑左侧，造成了24名舰员阵亡、27人受伤。
到当天中午时分，第二波日军攻击队又来到了舰队上空，这一次的飞机数量为128架，在持续了大约25分钟的战斗过程中，日军没能在快速战列舰身上取得任何战果。只有一架鱼雷机的残骸曾撞上了“印第安纳”号但并没有撕裂舰体外壳，直接被冲到了海里。
在这一整天的战斗中，美国所有快速战列舰总计击落了9架日本飞机，而“印第安纳”号包揽了其中8架。不过在激烈的防空战中，“阿拉巴马”号的九号127毫米副炮塔却意外地将炮弹射进了五号副炮塔内，造成了5死11伤。马里亚纳海战结束后，除“印第安纳”号以外，另外三艘“南达科他”级战列舰在四个月后便参与了莱特湾海战，“南达科他”级本有机会与小泽机动部队的“伊势”级航空战列舰或者粟田游击部队的“大和”，“长门”以及两艘“金刚”级交手。但哈尔西在圣贝纳迪诺海峡和恩加诺海之间无用地来回调动李的第34特混舰队。使这支舰队在整场战役中完全没有派上任何用场，而像这样调动部队从战术上讲无疑是愚蠢的，无论情报如何不周，当已方面临两线作战时，对指挥官而言最为重要的便是将兵力集结在一线，在彻底摧毁一方面之敢后再调回攻击另一支敌军舰队。由于哈尔西的失败指挥，虽然他仍然成功击沉了日军的四艘航母(事实上只是已经完全没有合格飞行员可用的废铁)，但日本战列舰部队却依然保持着强大的战斗力，虽然战争末期日本本土几乎已经无法再找到任何多余的重油，这些战列舰仍然有能力给美军造成更多麻烦。
所幸的是，当战争进人1945年后，日本海军的燃油供给已经完全中断了，这就使得整个日本海军都动弹不得。而美国海军对此也心知肚明，因此正确地判断联合舰队所有残余舰艇必然将集中在两个地点，一是油田附近，二就是日本本土。在这一判断的支持下，哈尔西便率领着第三舰队在1945年1月10日气势汹汹地进入了南中国海，但他们在金兰湾却并没有找到任何日本战舰，因为后者此时已经撤退到了新加坡。因此哈尔西只得在摧毁了上百架日军岸基飞机以及12艘运输船后便撒回了太平洋。
在此之后，四艘“南达科他”级虽然也曾伴随着第五舰队参与了硫磺岛和冲绳方面的登陆掩护任务，不过真正给战舰造成了损伤的却是一次意外事故。5月6日，当“南达科他”号正在从“兰格尔”号补给舰(USS Wrangell,AE-12) 上补充弹药时，二号主炮塔弹药库中个容纳着主炮发射药囊的容器突然发生了爆炸，并引燃了附近的另外四个药筒，损管人员最后不得不注水淹设了整个弹药库才避免了一场舰毁人亡的悲剧，三名在弹药库执勤的水兵则成为了这次事故的牺牲品。
无独有偶的是，“印第安纳”号早在1944年2月1日便曾因在错地进行补给，转换停泊位置时与“华盛顿”号相撞，成为了该舰唯一次受伤记录。
1945年8月9日，几艘“南达科他”级战列舰炮击了日本本州岛北岸的钢铁厂，那艘曾在卡萨布兰卡射出二战中美国海军第一枚406毫米炮弹的“马萨诸塞”号，用另一枚406毫米炮弹为“南次科他”级的整个战争画上了句号。
在二战结束之后，四艘“南达科他”级中在1947年1月便全部退出了现役。“南达科他”号和“印第安纳”号在1963年至1964年间被出售拆解，“马萨诸塞”号和“阿拉巴马”号则分别被马萨诸塞州以及阿拉巴马州买下，作为博物馆保存至今。
南达科他级战列舰篇三:美国海军“战列舰”BB-60“阿拉巴马”号[64P]
南达科他级是在北卡罗来纳级战列舰基础上改进而成，由于北卡罗来纳级的装甲仅仅能够抵御14英寸口径炮弹的攻击，显得攻强守弱，因此该级舰在设计时被要求在吨位、火力不变的情况下加强防护力，因此尽可能的减轻一些不必要的重量，重点优化装甲防护。南达科他级的设计方案被定为“1939式战列舰”。南达科他级保持与北卡罗来纳级相同的最大舰宽，减少舰体水线长度，以节省结构重量。精心设计了船型，采用球鼻型舰艏降低了阻力。提高主机功率以保持27节的航速。增加甲板装甲厚度以及加大侧舷装甲带的倾斜角度（倾斜角19度），提高装甲区抗攻击能力。将副炮的位置提高，改善射界。拥有单个烟囱是在外形上与北卡罗来纳级战列舰最明显的区别。南达科他级战列舰被公认是攻防平衡的优秀的条约型战列舰。南达科他级战列舰的设计排水量、火力与北卡罗莱纳级相同，重点加强防护力，因此尽可能的减轻一些不必要的重量重点优化装甲防护。由于排水量受条约限制及试用了一些未经全面测试的革新性新技术而使该级舰并不是十分成功，但仍被公认为攻防比较平衡的条约型战列舰。该级保持与北卡罗来纳级相同的最大舰宽，缩小水线长度，动力舱室更加紧凑，造成航速略为降低，转弯半径较北卡罗莱纳级稍大；采用单烟囱，增加侧舷装甲带倾斜角度以及甲板装甲厚度，防护水平有所提高；采用球鼻型舰艏以降低舰体阻力，并增大了主机功率。该级舰于1938年5月批准建造，同级四艘：南达科他号(BB57)、印第安纳号(BB58)、马萨诸塞号(BB59)、阿拉巴马号(BB60)，均于1942年间服役。阿拉巴马号(Alabama)（BB-60）1940年2月开工，1942年8月服役；1947.1.9退出现役,编入预备役.1962.6.1.被海军除名.“亚拉巴马”号被亚拉巴马州买下,作为第二次世界大战纪念馆的保存。
