אוניות המערכה מסדרת פנסילבניה

אריזונה בסקירת הצי של ארצות הברית לאחר מלחמת העולם הראשונה בניו יורק, דצמבר 1918
תיאור כללי
סוג אונייה	אוניית מערכה
צי	צי ארצות הברית
סדרה קודמת	אוניות המערכה מסדרת נבדה
סדרה עוקבת	אוניות המערכה מסדרת ניו מקסיקו
ציוני דרך עיקריים
מספנה	ניופורט ניוז שיפבילדינג
הוזמנה	1912
תחילת הבנייה	1913
הושקה	1915
תקופת הפעילות	1916–1948 (כ־32 שנים)
אחריתה	1 הוטבעה, 1 שימשה כספינת מטרה
מלחמות וקרבות	מלחמת העולם השנייה
מידות
הֶדְחֶק	29,158 טון
אורך	185.3 מטר
רוחב	29.6 מטר
שוקע	8.8 מטר
נתונים טכניים
מהירות	21 קשר
גודל הצוות	56 קצינים ו-1,031 מלחים
טווח שיוט	13,986 ק"מ
הנעה	4 טורבינות קיטור המופעלות על ידי 12 דוודים
צורת הנעה	4 גלי הנע
אמצעי לחימה
שריון	חגורת השריון – 8–13.5 אינץ' (203–343 מ"מ) סיפון – 5 אינץ' (127 מ"מ) מחיצות – 13-8 אינץ' (330-203 מ"מ) ברבטות – 13 אינץ' (330 מ"מ) צריחים – 18 אינץ' (457 מ"מ) מגדל הניווט – 14–16 אינץ' (356–406 מ"מ)
חימוש	4 * 3 תותחי 14 אינץ' (355 מ"מ)/45 קליבר 22 * 1 תותחי 5 אינץ' (127 מ"מ)/51 קליבר 4 * 1 תותחי 3 אינץ' (76 מ"מ)/50 קליבר נ"מ 2 צינורות טורפדו בקוטר 21 אינץ' (533 מ"מ)

אוניות המערכה מסדרת פנסילבניה כללה שתי אוניות מערכה סופר-דרדנוט שנבנו עבור צי ארצות הברית ממש לפני מלחמת העולם הראשונה. שתי אוניות המערכה, שנקראו פנסילבניה ואריזונה, על שם המדינות האלו, היו עיצוב אוניות המערכה השני של ארצות הברית שדבק בתוכנית השריון "הכל או כלום". הן היו אוניות הראשה האמריקאיות החדשות ביותר כאשר ארצות הברית נכנסה למלחמת העולם הראשונה.

סדרת נבדה ייצגה עלייה ניכרת בטכנולוגיית הדרדנוטים של ארצות הברית, וסדרת פנסילבניה נועדה להמשיך זאת עם עלייה קלה ביכולות האוניות, כולל שני תותחים נוספים בקוטר 14 אינץ' (356 מ"מ) /45 והגנה תת-מימית משופרת. הסדרה הייתה סדרת אוניות מערכה מסוג סטנדרטי שנייה שהצטרפה לצי האמריקני, יחד עם הסדרה הקודמת נבדה והסדרות ניו מקסיקו, טנסי וקולורדו.

בשירות, סדרת פנסילבניה ראתה שימוש מוגבל במלחמת העולם הראשונה, שכן מחסור בדלק נפט בבריטניה גרם לכך שרק אוניות המונעות בפחם של פלגת אוניות המערכה התשיעית נשלחו אליה. שתי האוניות נשלחו מעבר לאוקיינוס האטלנטי לצרפת לאחר המלחמה עבור ועידת השלום בפריז של 1919, ולאחר מכן הועברו צי האוקיינוס השקט לפני שעברו מודרניזציה משמעותית מ-1929 עד 1931. בשארית התקופה שבין המלחמות שימשו האוניות בתרגילים ובבעיות צי. גם פנסילבניה וגם אריזונה נכחו במהלך המתקפה היפנית על פרל הארבור, שהביאה את ארצות הברית למלחמת העולם השנייה. אריזונה טבעה על ידי פיצוץ מחסן תחמושת אדיר והפכה לאנדרטה לאחר המלחמה, בעוד פנסילבניה, שהייתה במבדוק יבש באותה תקופה, ספגה נזק קל בלבד. לאחר שיפוץ מאוקטובר 1942 עד פברואר 1943, פנסילבניה המשיכה לשמש כאוניית הפגזות חוף במשך רוב שארית המלחמה. פנסילבניה נכחה בקרב מצר סוריגאו, הקרב האחרון אי פעם בין אוניות מערכה, אך לא השתתפה בקרב. פנסילבניה נפגעה קשות מטורפדו ב-12 באוגוסט 1945, יומיים לפני הפסקת פעולות האיבה. עם מינימום תיקונים, היא שימשה במבצע פרשת דרכים, חלק מהניסויים הגרעיניים באטול ביקיני, לפני שהוטבעה כספינת מטרה ב-1948.

אוניות המערכה הקודמות מסדרת נבדה ייצגו קפיצת מדרגה מטכנולוגיה קודמת של אוניות מערכה אמריקאיות ומרוב העיצובים הזרים באותה התקופה. הן היו הראשונות בעולם שהפעילו את תוכנית השריון "הכל או כלום" שאפיינה כל אוניית מערכה אמריקאית. מתוכננת מתוך ידיעה שטווחי המעורבות בין ציי הקרב גדלו ככל שגדלו גודלי הסוללות העיקריות, המערכת התרחקה מתכנונים קודמים שהשתמשו בשריון כבד, בינוני וקל, לטובת שימוש בשריון כבד בלבד כדי להגן על אזורים חיוניים על האונייה. המערכת החדשה חזתה כי בטווחים ארוכים, אוניות יותקפו רק באמצעות פגזים חודרי שריון (AP), שניתנים לעצירה רק על ידי שריון כבד. שריון בינוני או קל ישמש רק לפוצץ הפגזים. על ידי הסרת צריחי תותחים והקטנת האורך המוגן הכולל של האונייה, הצליחו מתכנני הצי להקדיש את החיסכון במשקל לתוספת בחגורת השריון, כמו גם שריון סיפון נוסף כדי להגן מפני אש צוללת.

בהנפקת המפרטים הרצויים לתכנון שיהפוך לסדרת נבדה, המועצה הכללית של הצי ביקשה צריחי תותחים משולשים, כלומר שלושה תותחים מותקנים לכל צריח. הם היו מאוד לא מרוצים מהמיקום המגושם שנדרש בסדרות שקדמו לסדרת נבדה, שהיו להם חמישה ושישה צריחים עם שני תותחים - אך החזרה לארבעת הצריחים עם שני תותחים של סדרת קרוליינה הדרומית תהיה אובדן משמעותי בכוח האש. למרות שצריח משולש הוצע לראשונה בכתבי עת מקצועיים אמריקאים בשנת 1901 והוצע לזמן קצר עבור אוניות הסדרה קרוליינה הדרומית, הוא אפילו לא היה בשלב הניסוי - הצריח הראשון אושר ב-1911 ולא היה מוכן עד חודשים לאחר חוזים עבור החדש. ספינות ייחתמו עם בוני הספינות. ההחלטה להמשיך עם הצריח הייתה הימור מחושב, אך התבררה כהצלחה מוצדקת; הבעיה היחידה באה עם הפרעות מעוף הפגזים כאשר התותחים המרכזיים והחיצוניים ירו בו זמנית, מה שנפתר בקלות על ידי עיכוב ירי הקנה המרכזי בשבריר שנייה. יתרה מכך, היה יתרון גדול במשקל הודות לאובדן הנלווה של ברבטה משוריינת וצריח. חיסכון במשקל זה הוחל על הגנת השריון, מה שהפך את הרעיון של "הכל או כלום" למציאות.

אוניות הסדרה נבדה היו גם אוניות המערכה האמריקאיות הראשונות שהשתמשו אך ורק בדלק נפט, שהיה לו יעילות תרמית גדולה יותר מאשר שימוש בפחם או פחם מרוסס בנפט. ההשפעה המצטברת של השינוי נמדדה על ידי הצי בעלייה של 55 אחוזים בייצור הקיטור לכל קילוגרם דלק (בעיצוב לגרסה מופעלת בנפט של סדרת ניו יורק). זה העניק לכלי שיט מונעי נפט טווח שיוט נוסף, שיקול חשוב עבור אוניות הפועלות באוקיינוס השקט, אך משרד הבנייה והתחזוקה של הצי (C&R) הצביע על מה שנראה בעיניו כתופעות הלוואי המצערות, כולל מרכז כובד נמוך יותר, גובה מטאצנטרי גבוה יותר, ואובדן מחסני פחם, שהופעלו כחלק מהגנה על השריון. בתוך שנים ספורות נחשבו מיכלי נפט מתחת לקו המים לחלקים הכרחיים בתוכנית השריון התת-ימית שהופעלה בדרדנוטים אמריקאיות.

הקריאה של המועצה הכללית לעיצוב אוניות מערכה לשנת הכספים החדשה 1913 נשלחה ביוני 1911 תוך מחשבה על החידושים האחרונים בסדרת נבדה. הם ביקשו אונייה עם סוללה ראשית של שנים עשר תותחי 14 אינץ' בצריחים משולשים, סוללה משנית של 22 תותחי 5 אינץ' (127 מילימטרים), מהירות של 21 קשר (39 קמ"ש; 24 מייל לשעה), ושריון מקביל לזה של סדרת נבדה. הסקיצה הראשונה של משרד הבנייה והתחזוקה של הצי האמריקאי (C&R) לא הייתה מספקת; העיצוב שלהם באורך של 625 רגל (191 מטרים) ו 30,000 טונות ארוכות (30,481 טונות) כלל למעשה פחות שריון מאשר בסדרת נבדה, עם חגורת שריון בעובי 12.5 אינץ' (320 מילימטרים).

תהליך התכנון התאפיין במאמצים שונים לעמוד במפרטי המועצה הכללית עם עלייה מתונה בלבד בטונאז' לעומת סדרת נבדה. בין ינואר למרץ 1912, שלוש עשרה סקיצות הוכנו לבחינה על ידי C&R עם מנועי בוכנה או טורבינות שהחליפו או מהירות או גובה מטאצנטרי עבור שריון. כמה עיצובים מאוחרים יותר ויתרו על חצי קשר של מהירות כדי לפנות כ-500 טונות ארוכות (508 טונות), מספיק כדי לעבות את חגורת השריון מ-13.5–15 אינץ' (343–381 מילימטרים) והברבטות עד 14 אינץ'. גם הבחירה בין צריחים כפולים או משולשים עדיין הייתה בעייתית, מכיוון שסדרת נבדה עדיין לא הושלמה. משרד החימוש היה בעד המתנה לתוצאות הבדיקה, במקום להסתכן בחזרה לצריחים של 14 אינץ' עם שני תותחים או לעלות לצריחים של 16 אינץ' עם שני תותחים.

במרץ 1912, C&R הציעו את העיצוב השביעי, השמיני, התשיעי והעשירי שלהם למועצה הכללית לאישור. העיצוב השמיני והתשיעי היו כאלו שוויתרו על חצי קשר של מהירות, בעוד העשירי היה עיצוב עם ארבעה צריחים משולשים ו-1,200 טונות ארוכות (1,200 טונות) קלות יותר מאוניות הסדרה נבדה. באפריל, המועצה הכללית בחרה בעיצוב השביעי, שענה על כל דרישותיהם, אם כי בנפח הגדול ביותר, 31,300 טונות ארוכות (31,800 טונות). האורך נקבע ל-630 רגל (190 מטרים), הרוחב ל-93 רגל (28 מטרים), והשוקע ל-28.5 רגל (8.7 מטרים). טורבינות קיטור העניקו לתכנון 30,500 כוחות סוס (22,700 קילוואט) ו-21 קשרים, בעוד שחגורת השריון הראשית הייתה בעובי 13.5 אינץ' והצטמצמה ל-8 אינץ' (203 מילימטרים) בקצוות. עיצוב זה שוכלל עוד יותר והושלם בספטמבר. העיכוב נבע בחלקו מבדיקות על השריון המוצע, שהושלמו ביוני 1912 והביאו לשינויים משמעותיים בהגנה התת-ימית של סדרת פנסילבניה.

"פנסילבניה" בביקור באוסטרליה, 1925

"פנסילבניה" במבדוק יבש, בערך 1944

אוניות הסדרה היו גדולות משמעותית מקודמותיהן, סדרת נבדה. האוניות היו באורך של 600 רגל (182.9 מטרים) בקו המים, אורך כולל של 608 רגל (185 מטרים), רוחב של 97 רגל (30 מטרים) (בקו המים), ושוקע של 29 רגל 3 אינץ' (8.92 מטרים) במעמס מלא. זה היה 25 רגל (7.6 מטרים) יותר ארוך מהאוניות הישנות. הדחק האונייה היה 29,158 טונות ארוכות (29,626 טונות) בתפוסה סטנדרטית ו-31,917 טונות ארוכות (32,429 טונות) במעמס מלא, מעל 4,000 טונות ארוכות (4,060 טונות) יותר מהאוניות הישנות. לאונייה היה גובה מטאצנטרי של 7.82 רגל (2.38 מטרים) במעמס מלא.

לאוניות היו ארבע מערכות טורבינות קיטור של פארסונס עם הנעה ישירה עם טורבינות שיוט עם הילוך, שכל אחת מהן הניעה מדחף בקוטר 12 רגל 1.5 אינץ' (3.7 מטרים). הם הופעלו על ידי שנים עשר דוודי צינור מים של Babcock & Wilcox. הטורבינות תוכננו להפיק סך של 31,500 כוחות סוס (23,500 קילוואט), אך השיגו רק 29,366 כוחות סוס (21,898 קילוואט) במהלך ניסויי הים של פנסילבניה, כשהיא חרגה מעט מהמהירות המיועדת שלה של 21 קשרים (39 קמ"ש). פנסילבניה הגיעה ל-21.75 קשרים (40.28 קמ"ש) במהלך ניסויים בהספק מלא בשנת 1916, ואריזונה הגיעה למהירות של 21.5 קשרים (39.8 קמ"ש) בספטמבר 1924. הסדרה תוכננה לשאת בדרך כלל 1,548 טונות ארוכות (1,573 טונות) של מזוט, אך הייתה בעלת קיבולת מקסימלית של 2,305 טונות ארוכות (2,342 טונות). בתפוקה מלאה, הם יכלו להפליג במהירות של 12 קשרים (22 קמ"ש) לטווח שיוט של 6,070 מיילים ימיים (11,240 ק"מ); ניתן היה להאריך את טווח השיוט ל-7,585 מיילים ימיים (14,050 ק"מ) עם תחתית נקייה. היו להם ארבעה גנרטורים טורבו בהספק של 300 קילוואט (402 כ"ס).

אוניות הסדרה נשאו 12 תותחי 14 אינץ' (356 מ"מ)/ 45 קליבר בצריחי תותחים משולשים. הצריחים היו ממוספרים מ-I עד IV מלפנים לאחור. התותחים לא יכלו להתרומם באופן עצמאי והוגבלו להגבהה מקסימלית של +15° מה שהעניק להם טווח מרבי של 21,140 יארד (19,330 מטרים). האונייה נשאה 100 פגזים לכל תותח. הגנה מפני סירות טורפדו סופקה על ידי 22 תותחי 5 אינץ' (127 מ"מ)/ 51 קליבר המורכבים בקזמטים בודדים בצידי גוף האונייה. מיקומם כפי שהם הוכיחו שהם פגיעים לרסס ים ולא ניתן היה לירות בהם בים סוער. בהגבהה של 15°, היה להם טווח מרבי של 14,050 יארד (12,850 מטרים). לכל תותח סופקו 230 פגזים. האוניות הרכיבו ארבעה תותחי נ"מ 3 אינץ' (76 מ"מ)/ 50 קליבר, אם כי רק שניים הותקנו כאשר הושלמו האוניות. הזוג השני התווסף זמן קצר לאחר מכן על גבי צריח III. האוניות גם הרכיבו שני צינורות טורפדו 21 אינץ' (533 מילימטרים) שקועים, אחד בכל צד רוחב, ונשאו עבורם 24 טורפדות בליס-לאוויט Mark 3.

התכנונים של סדרת פנסילבניה המשיכו את עקרון הכל או כלום של שריון שבו מוגנו רק את האזורים החשובים ביותר של האונייה החל בסדרת נבדה. חגורת השריון של קו המים של שריון קרופ הייתה בעובי 13.5 אינץ' (343 מילימטרים) וכיסתה רק את חללי המכונות ומחסני התחמושת של האונייה. גובהה הכולל היה 17 רגל 6 אינץ' (5.3 מטרים), מתוכם 8 רגל 9.75 אינץ' (2.7 מטרים) היה מתחת לקו המים; בגובה 2 רגל 4 אינץ' (0.7 מטרים) מתחת לקו המים, החגורה הצטמצמה לעובי המינימלי שלה של 8 אינץ' (203 מילימטרים). המחיצות הרוחביות בכל קצה של האונייה היו בעובי בין 13 ל-8 אינץ'. המיגון בחזית צריחי התותחים היה בעובי 18 אינץ' (457 מילימטרים) בעוד הצדדים היו בעובי 9–10 אינץ' (229–254 מילימטרים) וגגות הצריח היו מוגנים בעובי 5 אינץ' (127 מילימטרים) של שריון. השריון של הברבטות היה בעובי 13–4.5 אינץ' (330–114 מילימטרים). מגדל הניווט היה מוגן בעובי 16 אינץ' (406 מילימטרים) של שריון והיה לו גג בעובי 8 אינץ'.

סיפון השריון הראשי כלל שלוש לוחות בעובי כולל של 3 אינץ' (76 מילימטרים); מעל גלגל ההיגוי השריון גדל ל-6.25 אינץ' (159 מילימטרים) בשתי לוחות. מתחתיו היה סיפון הפיצול שהיה בעובי בין 1.5–2 אינץ' (38–51 מילימטרים). קולטי הדוודים היו מוגנים על ידי מעטה חרוטי בעובי בין 9–15 אינץ' (230–380 מילימטרים). מחיצת טורפדו בעובי 3 אינץ' הוצבה 9 רגל 6 אינץ' (2.9 מטרים) בתוך האונייה מצד האונייה ובנוסף הייתה לאונייה תחתית כפולה מלאה. בדיקה באמצע 1914 גילתה שמערכת זו יכולה לעמוד בפגיעת ראש נפץ במשקל 300 ליברות (140 קילוגרם) TNT.

ההרשאה לשתי האוניות מסדרת פנסילבניה נתקלה בהתנגדות פוליטית בשל היותה חלשה ויקרה מדי. הסנאטור בנג'מין טילמן האמין שיש צורך בספינת מלחמה בעלת יכולת הרבה יותר גבוהה בגלל הגידול המזעזע בגודל אוניות המערכה בשנים הקודמות - בין 1907 (סדרת דלאוור) ל-1912, ההדחק של אוניות מערכה אמריקאיות גדל בכחמישים אחוז, מכ-20,000 טונות עד 30,000 טונות. טילמן הציע "אוניית מערכה מקסימלית" בהחלטת הסנאט ביולי 1912, שהתקבלה פה אחד:

הוחלט: שהוועדה לענייני צי [מוטלת] לחקור ולדווח לסנאט... המטרה היא לברר ממקורות רשמיים את הגודל המרבי ואת השוקע המקסימלי, את החימוש המקסימלי ואת השריון המקסימלי כדי ליצור את אוניית המערכה או הסיירת הטובה ביותר שהעולם ראה או יראה אי פעם; להחזיק במדינה הזו את מנוע המלחמה הימי הגדול ביותר שנבנה אי פעם או שייבנה אי פעם בתנאים ידועים; ולדווח אם אונייה מכריעה אחת כזו לא עדיף למדינה הזו לבנות מאשר להמשיך על ידי הגדלת מיסוי להוציא את מיליוני ומיליוני הדולרים המצויים כעת במרוץ לעליונות ימית... הבה נשאיר קצת כסף באוצר להוצאות אחרות הכרחיות ומועילות יותר, כמו כבישים טובים, שליטה בשיטפונות במיסיסיפי, ניקוז אדמות ביצות בדרום והשקיית האדמה הצחיחה במערב.

ההצעה של טילמן זכתה, במילותיו שלו, להתייחסות כאל "בדיחה"; Advocate of Peace קבע כי "כמעט בלתי אפשרי לקרוא את זה... מבלי לקבל התקף צחוק בלתי ניתן לשליטה." ובכל זאת, C&R פרסמו מחקרים מרובים על אוניית מערכה ללא הגבלת עלות, למרות שאף אחד מהם לא התקרב לאידיאל של טילמן. העיצוב הראשון שהוגש על ידי C&R היה נבדה שהוגדלה מאוד, או אונייה בהדחק של 38,000 טונות ארוכות (39,000 טונות) עם שנים עשר תותחים 14 אינץ', חגורת שריון בעובי 17–9 אינץ' (430–230 מילימטרים), ומהירות מרבית של 23 קשרים (43 קמ"ש) במחיר של 19.5 מיליון דולר. סקיצה מאוחרת יותר הורידה את המהירות ל-20 קשרים (37 קמ"ש) כדי לראות את ההשפעה על תפוסה ועלות, וזה ירד ל-35,000 טונות ארוכות (36,000 טונות) ו-17 מיליון דולר, בהתאמה, והקיצור כתוצאה מכך של האונייה יאפשר לה להיכנס למבדוקים היבשים בניו יורק ובנורפוק. טילמן היה מודאג מהמהירות הזו, ומחקר אחר העלה את המהירות ל-25 קשרים (46 קמ"ש), עם ארבעה תותחי 14 אינץ' (356 מילימטרים) בלבד, או שליש מהסוללה הראשית, וחלק גדול מהשריון.

גם לפוליטיקאים אחרים בקונגרס היו חששות מהתוכניות של הצי. בית הנבחרים סירב לממן אוניות מערכה חדשות לשנת הכספים 1913, אם כי הסנאט יממן שתיים בהצעת החוק המקבילה שלו. בסופו של דבר הם התפשרו על אונייה אחת, ואוניית המערכה שתהפוך לפנסילבניה אושרה ב-22 באוגוסט 1912. תוכניות האונייה נמסרו לבונים פוטנציאליים ב-20 בדצמבר; ההצעות נפתחו ב-18 בפברואר 1913; והחוזה הוענק למציע הנמוך ביותר, ניופורט ניוז, ב-27 בפברואר 1913 במחיר הנקוב של $7,260,000 ללא שריון או חימוש. תהליך ההגשה העצמאי הוביל את הצי לתבוע חיסכון של 750,000 דולר, אך העלות הסופית הגיעה למעשה ל-7,800,000 דולר (15,000,000 דולר עם שריון וחימוש).

אריזונה הייתה אוניית המערכה שאושרה לשנת הכספים 1914. מזכיר הצי ג'ורג' וון לנגרקה מאייר ביקש שלוש אוניות מערכה לאותה שנת כספים, תוך ציון המדיניות הקודמת של בניית שתיים בשנה, בתוספת אונייה נוספת כדי לפצות על הרשאת פנסילבניה בלבד בשנה הקודמת, אך בפשרות הקונגרס שוב אושרה רק אוניית מערכה אחת חדשה. אריזונה קיבלה אישור ב-4 במרץ 1913, אך כדי למנוע עיכוב ממושך בין השתיים, האונייה הוזמנה הרבה יותר מהר, ב-24 ביוני, על ידי מתן החוזה למספנה בבעלות הצי.

פנסילבניה הונחה ב-27 באוקטובר 1913, עם יעדים של ארבעה עשר חודשים עד ההשקה, ושלושים ושניים חודשים עד להשלמתה. אריזונה, שעדיין לא הייתה נקראה בשם, הונחה בבוקר 16 במרץ 1914 עם עוזר מזכיר הצי פרנקלין דלאנו רוזוולט במעמד, והבונים התכוונו לקבוע שיא עולמי של עשרה חודשים בין הנחת השדרית להשקה, היעדים השאפתניים הללו - תאריך ההשלמה הצפוי של פנסילבניה היה חודשיים שלמים מוקדם מהשיא האמריקאי - נקבעו על ידי מזכיר הצי ג'וזפוס דניאלס, שרצה שארצות הברית תתחרה בהישגים הבריטיים והגרמנים.

הבונים לא הצליחו לעמוד ביעדים אלו. פנסילבניה הושקה ב-16 במרץ 1915, שבעה עשר חודשים שלמים לאחר הנחת השדרית, כשהיא השלימה קצת יותר משני שלישים. אריזונה הושקה ב-19 ביוני 1915, כחמישה עשר חודשים לאחר הנחת השדרית, כאשר היא שקלה כ-12,800 טונות ארוכות (13,000 טונות). נעשה שימוש במצלמות קולנוע כדי לצלם את ההשקה כדי לספק נתונים להשקות עתידיות. לאחר ההשקה שלהן, שתי האוניות עברו את תקופת האבזור הנדרשת וניסויים ימיים. בניסויים של פנסילבניה, האונייה הגיעה למהירות מרבית של 21.75 קשרים (40.28 קמ"ש), ממוצע של 21.38 קשרים (39.60 קמ"ש), והייתה מסוגלס גם להפליג במשך שתים עשרה שעות במהירות של 21.05 קשרים (38.98 קמ"ש) ברוחות של 50 מייל לשעה (80 קמ"ש). תכונות אלו שימחו את מועצת הבדיקה של הצי, אך Scientific American קוננה על המהירות הנמוכה של האונייה בהשוואה לזו של סדרת אנדראה דוריה האיטלקית, גנגוט הרוסית וקווין אליזבת הבריטית, שלדבריהן (באופן קצת לא מדויק) היו להן מהירויות מרביות של 22.5, 23, ו-25 קשרים, בהתאמה. פנסילבניה נכנסה לשירות ב-12 ביוני 1916, ואריזונה נכנסה בעקבותיה ב-17 באוקטובר 1916.

פנסילבניה ואריזונה נכנסו לשירות במהלך מלחמת העולם הראשונה, אך לפני כניסת ארצות הברית לצד מדינות ההסכמה. במהלך השנה הראשונה, האוניות נוקו והוכנו לשירות פעיל מלא. פנסילבניה הפכה לאוניית הדגל של הצי האטלנטי ב-12 באוקטובר 1916. אריזונה ירתה לראשונה בתותחים הראשיים שלה ב-23 בדצמבר, אך בעיות עם טורבינה מפושטת החזיקו את האונייה כמעט אך ורק במספנת הצי של ניו יורק מדצמבר 1916 עד מרץ 1917. שתי האוניות התבססו בארצות הברית במשך המלחמה, עקב מחסור במזוט בבריטניה, ורק אוניות המונעות בפחם של פלגת אוניות המערכה התשיעית נשלחו אל מעבר לאוקיינוס האטלנטי. רק לאחר שביתת הנשק ב-1918 נשלחו שתי אוניות המערכה מסדרת פנסילבניה לאירופה. אריזונה יצאה ראשונה, עזבה ב-18 בנובמבר והגיעה לפורטסמות' שבבריטניה ב-30. פנסילבניה ליוותה את האונייה ג'ורג' וושינגטון שנשאה את הנשיא האמריקני וודרו וילסון, מעבר לאוקיינוס האטלנטי לוועידת השלום בפריז ב-1919. בשנים 1921 ו-1922, במהלך התקופה שבין המלחמות, שתי האוניות השתתפו במשימה לפרו והועברו לצי האוקיינוס השקט.

פנסילבניה ואריזונה עברו מודרניזציות נרחבות מ-1929 עד 1931; ההוצאה הגיעה בשנת הכספים 1930. כחלק מהבנייה המחודשת, פנסילבניה, שתוכננה כאוניית דגל של צי, הורחב עבורה מגדל הניווט שלה. מלבד זאת, פנסילבניה ואריזונה קיבלו טיפול דומה: הסוללות הראשיות שונו כך שיוכלו להתרומם ל-30 מעלות, נוספו מערכות בקרת אש חדשות על תרני חצובה, החימוש המשני ומנהלי בקרת האש הוחלפו ושופצו, שמונה תותחי נ"מ 5 אינץ'/25 קליבר (ארבעה בכל צד) הותקנו על סיפון מזג האוויר שהיה מעל סוללת התותחים המשנית נגד ספינות בקוטר 5 אינץ', והגשרים שלהם הוגדלו כדי להחזיק מנהלי בקרת אש נ"מ מוגבהים. תוספות שריון היו מינימליות יחסית מעבר לבליטות נגד טורפדו, שהיו תוספות סטנדרטיות בכל ספינות המלחמה הגדולות בתקופה זו: 1.75–2 אינץ' (44–51 מילימטרים) של שריון נוספו לסיפון המשוריין השני, ולחדר המכונות נוספה מחיצת טורפדו. מערכת ההנעה של שתי האוניות קיבלה אולי את מירב תשומת הלב. מערכת הדוודים הוחלפה במלואה בשישה דוודים עם צינורות קטנים וטורבינות חדשות, בחלקה מאוניית המערכה וושינגטון מסדרת קולורדו שבוטלה. המכונות החדשות אפשרו לאוניות להתקרב למהירות המתוכננת הישנה שלהן של 21 קשר (39 קמ"ש; 24 מייל לשעה), אפילו עם תוספת הבליטות: פנסילבניה הגיעה למהירות של 20.89 קשרים ואריזונה למהירות של 20.7 קשרים בניסויים בעוצמה מלאה.

לאחר המודרניזציה שלהן, שתי האוניות השתתפו בפעילות הרגילה של הצי, כולל תרגילי בעיות בצי, ולאחר מכן הצטרפו לכל צי האוקיינוס השקט בבסיסם החדש בפרל הארבור, הוואי, לאחר תחילת מלחמת העולם השנייה באירופה. שנתיים לאחר מכן, ב-7 בדצמבר 1941, התקיפה היפנית על פרל הארבור הובילה לטביעת אריזונה עם פגיעה ישירה מפצצה במשקל 800 קילוגרם (1,757 ליברות) למחסני התחמושת הקדמיים שלה, מה שגרם לפיצוץ אדיר שהרג 1,177 קצינים ומלחים. מתוך 1,512 שהיו עליה באותו בוקר. המתקפה גם פגעה קלות בפנסילבניה, שהייתה במבדוק היבש באותה עת. שרידיה של אריזונה נוצלו בחלקם מאוחר יותר, והיא כיום אנדרטת מלחמה.

פנסילבניה חזרה לשירות מהר יותר מרבות מאוניות המערכה האחרות שנכחו במהלך המתקפה; היא עזבה ב-20 בדצמבר והייתה בתיקון בסן פרנסיסקו עד 30 במרץ 1942. במשך החודשים הבאים, פנסילבניה הוצבה בחוף המערבי של ארצות הברית, לפני שהוקצתה מחדש לפרל הארבור כאוניית הדגל של הצי לזמן קצר (אוגוסט עד אוקטובר). לאחר שיפוץ נוסף בסן פרנסיסקו, שנמשך עד פברואר 1943, נשלחה האונייה לסייע לכוחות אמריקאים שפעלו במערכת האיים האלאוטיים. במהלך תקופה זו, פנסילבניה כמעט נפגעה מטורפדו מהצוללת היפנית I-31, שהוטבעה מאוחר יותר.

בשנה שלאחר מכן, פנסילבניה סיפקה הפגזות חוף במהלך קרבות מקין, קווג'לין, אניווטוק וסאיפאן, יחד עם המערכה באיי פלאו. האונייה השתתפה גם בנחיתות על לייטה ובקרב מפרץ לייטה. במהלך תקופה זו, פנסילבניה הייתה נוכחת בקרב האחרון אי פעם בין אוניות מערכה, קרב מיצר סוריגאו. האונייה לא ירתה שום מטח מכיוון שהאוניות היפניות נפגעו או הוטבעו בטווח ארוך, מעבר לשליטה המיושנת של פנסילבניה, אך בטווח של אוניות מערכה אחרות מוכוונות מכ"ם.

בשנת 1945 נשלחה פנסילבניה לשיפוץ נוסף בסן פרנסיסקו, והתותחים בסוללה הראשית שלה, שחוקים מהפגזות החוף התכופות, הוחלפו באלו מנבדה ואוקלהומה. לאחר השלמת השיפוץ ביולי, הפגיזה האונייה את האי ווייק ב-1 באוגוסט בדרך לאוקינאווה, שם נפגעה על ידי טורפדו שהוטל מהאוויר. הוא פגע ליד ציר המדחף הימני, הרג עשרים איש והפיל שלושה מארבעת צירי האונייה. אזור זה היה חיוני, והאטמים שנפתחו סביב הצירים הובילו לכמויות גדולות של הצפות שכמעט הטביעו את אוניית המערכה. פנסילבניה נגררה למים רדודים יותר, שם בוצעו תיקונים מקומיים. הפעולה האחרונה של האונייה הייתה ירי לעבר קמיקזה ב-13 באוגוסט; לאחר מכן היא נגררה לגואם החל מ-18 באוגוסט, שם בוצעו תיקונים זמניים, לפני שנשלחה למספנת הצי בפיוג'ט סאונד לפתרון קבוע יותר. פנסילבניה הגיעה לפיוג'ט סאונד ב-24 באוקטובר, אם כי לא בלי הרבה צרות שנגרמו מעבודות תיקון זמניות.

עם הכניעה היפנית ב-2 בספטמבר, תיקוני פיוג'ט סאונד הוגבלו לאלו הדרושים כדי להבטיח את הגעתה של פנסילבניה לאטול ביקיני לניסויים אטומיים ביולי 1946. אוניית המערכה הישנה שרדה את הניסויים, אך הוצאה משירות ב-29 באוגוסט ושימשה למחקרים רדיולוגיים לפני שהוטבעה כספינת מטרה ב-10 בפברואר 1948. פנסילבניה נמחקה מרשימות הצי תשעה ימים לאחר מכן.

מדיה וקבצים בנושא אוניות המערכה מסדרת פנסילבניה בוויקישיתוף