«Нептун» получил в качестве артиллерии главного калибра десять 12-дюймовьгх (305-мм) 50-калиберных орудий «одиннадцатой» модели этого калибра (по официальной британской терминологии «Марка XI» или Мк XI).
Новое орудие (Мк XI) было спроектировано Бюро вооружений компании «Виккерс» на основе предшествующей «десятой модели», которую многие специалисты считали лучшей среди своего калибра за всю историю британского флота. Разработки велись с 1905 года при этом условие, которое ставили перед собой оружейники компании «Виккерс» - получение большой начальной скорости и большой бронепробиваемости, чем у «десятой модели» (Мк X). Однако, новые 12-дюймовые 50-калиберные орудия раздельного заряжания, которые конструктивно были доведены до предельно возможной длины, дульной скорости, а также веса снаряда, ожиданий не оправдали. Хотя бронепробиваемость и повысилась на 25 мм (259 мм - Мк X против 284 мм - Мк XI) с дистанции 9000 метров, но при этом значительно снизилась точность попаданий (кучность новых орудий была заметно ниже даже по сравнению с орудиями предыдущего поколения) из-за значительных колебаний ствола в момент выстрела, вследствие возросшей дульной энергии. Кроме этого, резко возросли напряжения и эрозия канала ствола из-за возросшего давления пороховых газов и увеличения заряда, который обычно полностью не сгорал.
Орудия были поставлены компанией «Виккерс», причем стволы изготавливались традиционно по британской «проволочной» технологии: внутренняя хромоникелевая труба до нарезки обматывалась втугую несколькими слоями высокопрочной стальной проволоки, имевшей квадратное сечение. Навивка проводилась на навивочном станке, на который устанавливался ствол. Подача проволоки происходила с большой проволочной катушки, размещенной рядом на специальном механизме, который поддерживал равномерное и постоянное натяжение проволоки в течение всего процесса навивки. Сила натяжения проволоки могла меняться согласно количеству слоев. Для 12-дюймового орудия оно равнялось десяти. Компанией «Виккерс» отмечалось, что длина навиваемой проволоки на ствол только одного 12-дюймового орудия составляла 130 английских миль (209170 метров). Навивка проволокой проводилась по всей длине ствола, от дульного до казенного среза и после этого он возвращался на токарный станок, на котором снимался небольшой верхний слой для устранения неровностей навивки до тех пор, пока наружная поверхность ствола не соответствовала внутреннему диаметру кожуха, который в нагретом состоянии надевался на трубу с навивкой.
Стволы тяжелых орудий, изготавливались на орудийном заводе компании «Виккерс, Ривер Дон У орке» в Шеффилде, лафеты для стволов изготавливались в орудийной мастерской машиностроительного завода компании «Виккерс» в Барроу-ин-Фернесс. Там же происходила сборка 12-дюймовых орудий, включавшая установку на станок качающейся и скользящей частей. Ствол орудия крепился на станке при помощи выступавших на кожухе кольцевых гребней, которые входили в ответные позы скользящей части станка. Сзади в кожух ввинчивался казенник, в который помещался поршневой затвор.
Для придания орудиям нужного угла возвышения (угла вертикальной наводки) стволы при помощи качающейся части станка поднимались на цапфах - массивных втулках с каждой стороны станка, концы которых запрессовывались в опорные подшипники, корпуса которых были вмонтированы в мощную цапфенную станину, установленную на вращающемся столе.
Этапы создания 12-дюймового (305-мм) морского орудия «Мк XI» с длинной стола 50 калибров, используемое в качестве главной артиллерии на линейных кораблях типа «Нептун».
Для торможения откатывающейся массы орудия станок (каждого орудия) был оснащен двумя гидрокомпрессорами, которые принимали участие в торможении. Затем при помощи одного гидравлического накатника, расположенного между гидроцилиндрами компрессоров, орудие приводилось в исходное положение, после чего происходило перезаряжание.
Станки орудий обладали хорошей скоростью наката (2 сек.), которая позволяла обеспечивать два выстрела в минуту. Каналы стволов орудий после каждого выстрела продувались сжатым воздухом, смешанным с углекислотой (кроме того, камора охлаждалась еще и водой), во избежании выброса горячих газов, оставшихся в канале ствола орудия от предыдущего выстрела, на комендоров.
Наведение орудий по горизонту осуществлялось вращением всей башни относительно своей вертикальной оси при помощи механизма горизонтальной наводки, который состоял из собственно двигателя механизма горизонтальной наводки и системы зубчатых шестерен. Последняя из них, находясь в зацеплении с зубчатым ободом, наглухо закрепленным вокруг внутренней поверхности цилиндрической опоры башни, передавала вращение всей башне.
На момент постройки стволы орудий имели угол склонения -5°, возвышения +15°.
В дальнейшем на «Нептуне» в каждой башне на визирах орудий установили призматическое устройство «супер-возвышение +6°», позволившее увеличить дальность стрельбы, составляющую свыше девятнадцати километров.
Это 66,7-тонное орудие стреляло фугасным снарядом весом 385,6 кг, при этом вес метательного заряда нитроглициринопироксилинового бездымного пороха («Кордит МД») составлял 138,8 кг (четыре картуза по 34,7 кг). Полный метательный заряд разгонял снаряд до скорости 869 м/с у дульного среза, при этом начальная энергия снаряда составляла 15911 т/м. Вес полного бортового залпа «Нептуна» равнялся 3856 кг, против 3085 кг «Дредноута».
Поворотная часть каждой башни (вместе с орудиями) массой почти 357 тонн вращалась на катках по погону, закрепленному на цилиндрической основе, опиравшейся на настил второго дна.
Весь боезапас хранился в трюме, при этом пороховые (зарядные) погреба 12-дюймовых орудийных установок располагались выше снарядных. Для снарядных и пороховых погребов были предусмотрены системы охлаждения и вентиляции при повышении внутренней температуры и система затопления через кингстоны с гидроприводом в случае возникновения пожара в погребах.
Продольный разрез башенной установки для двух 305-мм орудий Мк XI
На «Нептуне» подача боеприпасов к башенным орудиям осуществлялась (как и на «Дредноуте») в два этапа. Сначала снаряд из снарядного погреба транспортером доставлялся в нижнее погрузочное отделение, откуда подавался в карман заборника. Затем, двигаясь вверх при помощи подъемника по поданной трубе, снаряд попадал в нижнее погрузочное отделение для пороховых зарядов, где в заборник догружались четыре пороховых заряда. После этого двигаясь вверх и снаряд, и пороховые заряды попадали в рабочее перегрузочное отделение, находившееся непосредственно под столом башни, где комплектовался выстрел. Здесь комплект боеприпасов для производства одного выстрела перегружался в подаватель (лифт для подачи снарядов), который по специальным изогнутым направляющим поднимал боеприпасы в боевое отделение башни на линию заряжания. Механизм подачи являлся гидравлическим. Выстрел досылался в камору ствола цепным прибойником (гидравлическим досылателем) - первым шел снаряд, за ним пороховые заряды. После заряжания орудия затвор (поршневой, винтового типа) закрывался, подаватель разобщался с орудием и уходил вниз в рабочее перегрузочное отделение за новым выстрелом.
