Германские подводные лодки XXI серии, без преувеличения, являются лучшими в мире кораблями этого класса той эпохи. Во всех ведущих военно-морских державах они стали образцом для подражания. Что же в них было революционного? Создание подлодок XXI серии началось в 1943 г. Тогда тактика «волчьих стай», основанная на групповых ночных атаках подлодок, которые действовали из надводного положения, перестала приносить результаты. Лодки, преследующие конвои в надводном положении, обнаруживались с помощью радаров и подвергались упреждающим контратакам. Подводные лодки, вынужденные действовать из надводного положения, так как в подводном они уступали конвоям в скорости хода и имели ограниченный запас энергоресурсов, обрекались на проигрыш.
Устройство подводной лодки XXI серии:
а — продольный разрез; б — расположение гребных электродвигателей; в — план палубы.
1 — вертикальный руль; 2 — обтекатель гидроакустической станции (ГАС) «Sp-Anlage»; 3 — контейнеры спасательных плотов; 4 — электродвигатель подкрадывания; 5 — устройство для работы дизеля под водой («шнорхель»); 6 — дизель; 7 — жилые помещения; 8 — шахта подачи воздуха для дизелей; 9 — кранцы первых выстрелов; 10 — 20-мм артиллерийская установка; 11 — газовыхлопная шахта; 12 — выдвижная мачта радиоантенны; 13 — антенна радиолокационной станции; 14,15 — командирский и навигационный перископы; 16 — обтекатель ГАС «S-Basis»; 17 — торпедопогрузочный люк; 18 — запасная торпеда; 19 — торпедный аппарат; 20 — обтекатель ГАС «GHG-Anlage»; 21 — аккумуляторные ямы; 22 — редуктор гребного вала; 23 — гребной электродвигатель; 24 — рубка гидроакустики; 25 — радиорубка; 26 — центральный пост; 27 — стабилизатор; 28 — кормовые горизонтальные рули
Решение проблемы лежало в кардинальном улучшении качества подводной лодки, причем именно качества подводного корабля. А это можно было обеспечить только созданием мощной энергетической установки и источников энергии большой емкости, не требующих атмосферного воздуха. Однако работы над новыми газотурбинными двигателями шли медленно, и тогда приняли компромиссное решение — создать дизель-электрическую подводную лодку, но все усилия сосредоточив прежде всего на достижении наилучших показателей элементов подводного плавания.
Особенностью новой лодки стало применение мощных электродвигателей (в 5 раз больше, чем у предшествующих больших подлодок IX серии, имевших такое же водоизмещение) и аккумуляторных батарей с увеличенным втрое количеством групп элементов. Предполагалось, что сочетание этих отработанных решений и совершенной гидродинамики обеспечит подлодке необходимые подводные качества.
Подлодка изначально оснащалась усовершенствованным устройством для работы дизеля под водой «шнорхель». Это позволяло лодке, находясь под перископом и резко сократив свою радиолокационную заметность, заряжать аккумуляторную батарею, совершая переходы под дизелями. Приближение ведущих поиск противолодочных кораблей обнаруживалось подводной лодкой с помощью установленной на «шнорхеле» антенны приемника сигналов работающих радиолокационных станций. Комбинация этих двух устройств на одной выдвижной мачте позволяла своевременно предупреждать подводников о появлении противника и уклоняться от него погружением на глубину.
Общая масса аккумуляторной установки составила 225 т, а ее доля в водоизмещении достигла 14 %. Кроме того, емкость элементов, ранее созданных для подлодок IX серии, была повышена за счет применения более тонких пластин на 24 % в режиме двухчасового разряда или на 18 % двадцатичасового разряда. Однако при этом срок службы аккумуляторов сократился вдвое — с 2—2,5 до 1—1,5 года, что примерно соответствовало среднестатистической «продолжительности жизни» участвующих в боевых действиях подводных лодок. В этомотношении лодки XXI серии рассматривались проектантами как корабли военного времени, в качестве своеобразного «расходного оружия» с относительно коротким жизненным циклом, такое же как танк или самолет. Они не имели избыточных ресурсов, характерных для кораблей мирного времени, находящихся в строю 25—30 лет.
Размещение столь мощной аккумуляторной батареи стало возможно только благодаря оригинальной форме прочного корпуса с поперечными сечениями в виде «восьмерки». На лодках XXI серии аккумуляторные ямы занимали около трети длины прочного корпуса и располагались в два яруса — в нижнем сегменте «восьмерки» и над ним, с центральным проходом между аккумуляторами.
Прочный корпус подводной лодки XXI серии делился на 7 отсеков. Но, в отличие от предшествующих лодок VII и IX серий, в ней отказались от выделения сферическими переборками повышенной прочности отсеков-убежищ, которыми, как правило, являлись концевые отсеки и отсек центрального поста. Опыт войны показал, что в условиях боевых действий концепция спасения подводников из отсеков-убежищ практически нереализуема, особенно для лодок океанской зоны. Отказ от отсеков-убежищ позволил избежать технологических и компоновочных издержек, связанных со сферическими переборками.
Принятые для достижения высоких скоростных качеств обводы кормовой оконечности не позволяли разместить кормовые аппараты. Но это никак не влияло на способы применения новых подлодок. Предполагалось, что, обнаружив конвой, она должна занять позицию впереди него, а затем, сближаясь в подводном положении на максимально возможной скорости, прорвать охранение и занять место под судами внутри ордера (взаимного расположения кораблей на переходе морем и во время боя). Затем, двигаясь вместе с судами конвоя на глубине 30—45м и прикрываясь ими от противолодочных кораблей, лодка, не всплывая, выполняла атаки самонаводящимися торпедами. Расстреляв боезапас, она уходила на большую глубину и малошумным ходом уклонялась в корму от конвоя.
Артиллерийское вооружение предназначалось только для противовоздушной самообороны. Две спаренные 20-мм артустановки располагались в башенках, органично вписанных в обводы ограждения рубки. В отличие от предшествующих кораблей подлодки XXI серии впервые оборудовались устройством быстрого заряжания, позволявшим перезарядить все торпедные аппараты за 4—5 минут. Таким образом, технически стало возможно выполнить стрельбу полным боекомплектом (4 залпа) менее чем за полчаса. Это становилось особенно ценным при атаках конвоев, требующих большого расхода боезапаса. Глубину торпедной стрельбы довели до 30—45м, что диктовалось требованиями обеспечения безопасности от таранных ударов и столкновений при нахождении лодки в центре ордера, а также соответствовало оптимальным условиям работы средств наблюдения и целеуказания при выполнении бесперископных атак.
Основу гидроакустического вооружения составляли шумопеленгаторная станция, антенна которой состояла из 144 гидрофонов и размещалась под каплеобразным обтекателем в килевой части носовой оконечности, и гидролокационная станция с антенной, установленной в носовой части ограждения рубки (сектор обзора до 100° на каждый борт). Первичное обнаружение целей на дистанциях до 10 миль производилось на шумопеленгаторной станции, а точное — целеуказание для стрельбы торпедным оружием обеспечивалось гидролокатором. Это позволяло лодкам XXI серии в отличие от своих предшественниц выполнять атаки из-подводы по данным гидроакустики, не всплывая под перископ для визуального контакта.
Для обнаружения наиболее опасных противников — противолодочных самолетов — лодка вооружалась радиолокационной станцией (РЛС), которая использовалась только в надводном положении. Впоследствии на лодках, намечавшихся к сдаче флоту летом 1945 г., планировалось устанавливать новую РЛС с антенной на выдвижной мачте, поднимавшейся в перископном положении.
Большое внимание было уделено гидродинамическим качествам. Форма корпуса обеспечивала малое сопротивление в подводном положении, но в то же время позволяла сохранить и хорошие надводные мореходные качества. Выступающие части сводились к минимуму, им придавалась обтекаемая форма. В итоге, по сравнению с предыдущими большими подлодками серии IXD/42, адмиралтейский коэффициент, характеризующий гидродинамические качества корабля, у лодок XXI серии для подводного положения возрос более чем в 3 раза (156 против 49).
Недостроенные немецкие подводные лодки типа XXI
Рост скорости подводного хода потребовал увеличения устойчивости подлодки в вертикальной плоскости. Для этого в состав кормового оперения ввели горизонтальные стабилизаторы. Примененная схема кормового оперения оказалась весьма удачной. В послевоенный период она получила широкое распространение и была применена на ряде дизельных, а затем и атомных подлодок первого поколения.
Гидродинамическое совершенство благоприятно сказалось на подводной шумности корабля. Как показали послевоенные испытания, проведенные ВМС США, шумность лодок XXI серии при движении под главными электродвигателями со скоростью 15 узлов была эквивалентна шумности американских подлодок, идущих со скоростью 8 узлов. При движении со скоростью 5,5 узла под электродвигателями подкрадывания шумность германской подлодки была сопоставима с шумностью американских лодок на самом малом ходу (около 2 узлов). На малошумном режиме движения лодки XXI серии в несколько раз превосходили в дальности взаимного гидроакустического обнаружения эсминцы, охранявшие конвои.
Предусматривались специальные меры по существенному улучшению обитаемости новых подводных лодок. Понимая, что в условиях длительного крейсерства боеспособность подлодки во многом зависит от физического состояния и самочувствия экипажа, конструкторы применили на них такие новинки, как кондиционирование воздуха и водоопреснительную установку. Ликвидировалась система «теплых» коек, и каждый подводник получал свое индивидуальное спальное место. Были созданы благоприятные условия для несения службы и отдыха экипажа.
Традиционно большое внимание германские конструкторы уделяли эргономическим факторам — удобству работы экипажа, наиболее эффективному боевому использованию им технических средств. Степень продуманности этих «деталей» характеризует такой пример. Маховики на клапанах корабельных систем в зависимости от назначения имели свою, отличную от других, форму (например, маховики клапанов на магистралях, выходящих за борт, имели рукояти с шаровой наделкой). Такая, казалось бы, мелочь позволяла подводникам в аварийной ситуации даже в полной темноте действовать безошибочно, на ощупь управляя клапанами и перекрывая или пуская в действие необходимые системы.
До завершения Второй мировой войны германская промышленность за 1944— 1945 гг. передала флоту 121 подлодку XXI серии. Однако только одна из них 30 апреля 1945 г. вышла в свой первый боевой поход. Это объясняется тем, что после выхода подлодки из завода предусматривалась 3-месячные испытания, а затем еще 6-месячный курс боевой подготовки. Даже агония последних месяцев войны не смогла нарушить это правило.
Появление подводных лодок XXI серии ознаменовало рывок немцев в проектировании и строительстве. Эти сверхсовременные подлодки были первыми, при серийном производстве которых использовались девять готовых модулей. Изготовленные на разных заводах Германии секции корпусов лодок на верфях тщательно состыковывали и сваривали за минимальное время. Теоретическая оценка времени, затрачиваемого на строительство одной подводной лодки XXI серии, составляла 176 дней, при этом на сборочной верфи она должна была проводить только 30 дней.
В апреле 1943 года был утвержден детальный план по переделке с минимумом изменений базового проекта XVIII серии (подводная лодка водоизмещением 1600 тонн с турбиной Вальтера и дизельными двигателями) в XXI серию "Elektroboot". На этой серии двойная двигательная установка была заменена новыми дизелями с турбонаддувом и электродвигателями с улучшенными характеристиками вместе со специальными электродвигателями "подкрадывания", позволявшими подбираться к противнику бесшумно, а в нижней части прочного корпуса вместо цистерн для перекиси водорода появилась возможность разместить большое количество аккумуляторных батарей, благодаря чему существенно увеличивалась дальность подводного хода лодки. Конечным результатом стала подводная лодка, равная по величине IXD, но с неизмеримо возросшими возможностями. Хотя подводная лодка XXI серии имела меньший радиус действия и более низкую скорость надводного хода по сравнению с лодкой типа IXD2, ее подводная скорость была выше надводной. Способная развить 12 узлов под шноркелем и 17,2 узла при движении в подводном положении на электродвигателях против соответственно 6 и 7 узлов подводной лодки IX серии, она могла погружаться глубже границы в 130 м вплоть до глубины 280 м и идти под водой двое суток при нормальной скорости и одиннадцать суток - на малом ходу без подъема шноркеля.
Будучи первым в мире типом действительно подводной лодки, подводные лодки XXI серии были оборудованы в соответствии с этой задачей. Благодаря обтекаемым обводам корпуса и практически бесшумному ходу их гораздо труднее было обнаружить противнику. Корпус был просторным со множеством усовершенствованных приборов, в нем были установлены системы кондиционирования воздуха и удаления отбросов, а также имелся холодильник для хранения запасов продовольствия. Подводные лодки XXI серии могли вести войну, находясь в подводном положении. Все шесть торпедных аппаратов были размещены в носовой части лодки и имелся боевой запас из двадцати трех совершенных торпед с курсовыми и акустическими системами наведения. Оснащенные гидрофонами с дальностью действия до 50 миль и сложной эхо-камерой "Balkon Gerat", с помощью которой можно было легко сопровождать, идентифицировать и разделять групповые цели в подводном положении, лодки XXI серии были предназначены для проведения атак, не приближаясь к поверхности ближе чем на 50 м. Они обладали всеми качествами, чтобы повернуть ход битвы за Атлантику в пользу Германии.
Однако при всем своем совершенстве подводные лодки XXI серии не были лишены недостатков. Главным недостатком лодок являлась слабая конструкция. Спешно изготовленные на разных заводах, восемь корпусных секций не стыковались между собой надлежащим образом, в связи с чем прочный корпус не смог бы противостоять взрывам глубинных бомб на небольшом от лодки расстоянии и выдерживать давление на больших глубинах. Вторым серьезным недостатком являлось несовершенство гидравлических систем. Трубопроводы многих гидравлических систем лодки располагались между прочным и легким корпусом, поэтому они были подвержены повреждениям при близких разрывах бомб и их нельзя было отремонтировать при нахождении лодки в подводном положении. Кроме того, поскольку наружные соединения невозможно было сделать полностью водонепроницаемыми, со временем в трубопроводах гидравлических систем появлялись утечки и на поверхности появлялся маслянистый след жидкости. И хотя отдельные узлы этих систем были улучшены, основные недостатки оказались не устраненными. Третьим серьезным недостатком являлось отсутствие возможности использования компрессоров турбонаддува. На лодках XXI серии совместно с дизелями предполагалась установка компрессоров для предварительного сжатия воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Однако по причине просчетов в проектировании и постройке использование компрессоров не представлялось возможным. В связи с этим мощность каждого двигателя снизилась с 2000 до 1200 л.с., что в конечном итоге привело к уменьшению скорости в надводном положении до 15,6 узлов и увеличению времени перезарядки аккумуляторных батарей с одного до двух часов. Достоверно известно, что U-2518 была единственной из всех захваченных британцами подводных лодок XXI серии, на которой были установлены дизели с турбонаддувом.
Всего было введено в строй 118 подводных лодок XXI серии, но только одна из них - U-2511 (командир - корветтен-капитан Адальберт Шнее) - отправилась в боевой поход в Карибское море 3 мая 1945 года. Еще одна лодка, U-3008 , готовилась к первому боевому походу в последние дни войны.
Подводные лодки XXI серии были первыми, при серийном производстве которых использовались готовые секции. На предприятиях и заводах, зачастую удаленных от моря, в секциях корпусов производился монтаж внутренних механизмов и узлов, после чего они отправлялись на сборочные судоверфи. На верфях секции корпусов тщательно состыковывали и сваривали. Конструктивно прочный корпус имел модульную конструкцию и состоял из девяти отдельных секций: кормовой, электродвигателей, дизельных двигателей, кормовой жилой, центрального поста, носовой жилой, хранилища торпед, торпедных аппаратов и рубки.
Подводные лодки XXI серии были двухкорпусными; в поперечном сечении прочный корпус имел вид цифры "8": верхнюю и нижнюю части. Корпус лодки имел полностью обтекаемые обводы, без каких-либо выступающих частей, способных увеличить лобовое сопротивление воды. В отличие от подводных лодок более ранних серий, у подводных лодок XXI серии отсутствовали "седельные" цистерны и палубное вооружение. Двуствольные 20-мм зенитные пушки встраивались во вращающиеся обтекатели, установленные в передней и задней частях боевой рубки. Перископы, шноркель, мачты радиолокаторов и прочие устройства являлись выдвижными. Все средства управления, находившиеся на мостике, прикрывались одним обтекателем с хорошей гидродинамической конфигурацией. В-общем, делалось все возможное для снижения лобового сопротивления и увеличения скорости подводного хода.
Рассмотрение расположения отсеков начинается с кормы лодки, во избежание путаницы в расположении оборудования относительно правого или левого борта.
Первым отсеком в прочном корпусе являлся кормовой отсек. На подводных лодках XXI серии кормовые торпедные аппараты отсутствовали. В кормовом отсеке по левому борту располагалась небольшая ремонтная мастерская с токарным станком и трюмная помпа, а по правому борту – гальюн. Под полом верхней части отсека располагалась цистерна машинного масла, а в нижней части отсека в прочном корпусе – две дифферентные цистерны.
Следующим от кормы к носу лодки располагался отсек электродвигателей. В нем находилось два гребных электродвигателя 2 GU 365/30 фирмы Siemens мощностью 2500 л.с. каждый при 1675 об./мин. и два электродвигателя "подкрадывания" мощностью 113 л.с. каждый при 350 об./мин. Над гребными электродвигателями устанавливались два вентилятора системы воздушного охлаждения. В передней части отсека возле переборки, отделявшей этот отсек от отсека дизельных двигателей, по обе стороны от прохода располагались две приборные панели гребных электродвигателей подводной лодки. Под полом верхней части отсека располагались цистерна дистиллированной воды и цистерна машинного масла.
Следующим после отсека электродвигателей от кормы к носу лодки располагался отсек дизельных двигателей. В нем находилось два 6-цилиндровых дизельных двигателя M6V 40/46 с турбонаддувом системы Бюхи фирмы MAN мощностью 2000 л.с. каждый при 520 об./мин. В центральной части отсека над проходом между двигателями располагались расходные баки дизельного топлива, а в передней части отсека справа и слева по борту – два вентилятора и воздуховоды для снабжения свежим воздухом отсеков подлодки. Под полом верхней части отсека располагались цистерна сбора дизельного топлива, цистерна сбора машинного масла, цистерна машинного масла и цистерна отработанного машинного масла.
Следующим от кормы к носу лодки располагался жилой отсек матросов. На подводных лодках более ранних серий центральный проход разделял два ряда двухъярусных коек, однако на подводных лодках XXI серии койки размещались в четыре ряда, по два вдоль каждого борта. В жилом отсеке матросов вдоль каждого борта находилось три двухъярусных койки и две трехъярусных койки, разделенные узким проходом, всего двадцать четыре койки. В нижней части отсека располагались аккумуляторные батареи из 124 элементов в два яруса, включавшие по 62 элемента 44 MAL 740 емкостью 11300 ампер/часов при 20-часовой разрядке в каждом ярусе, и трубопроводы отбора газов аккумуляторных батарей. Батареи верхнего яруса из 62 элементов разделялись узким проходом для их обслуживания.
Следующим после жилого отсека от кормы к носу лодки располагался отсек центрального поста с установленной на нем рубкой. Отсек центрального поста также включал в себя и камбуз, располагавшийся в задней части отсека возле переборки, отделявшей отсек центрального поста от отсека дизельных двигателей. По левому борту лодки в камбузе была установлена электрическая плита, а по правому борту – кладовая для продуктов и холодильная камера для хранения свежих продуктов. Отсек центрального поста отделялся от камбуза легкой переборкой. В средней части отсека располагались шахты командирского и зенитного перископов, рабочие части которых находились в боевой рубке. В передней части отсека, ближе к переборке, возвышалась большая цилиндрическая труба с внутренней лестницей, ведущей наверх в рубку. Справа по борту в задней части отсека у переборки располагалась шахта выдвижного шноркеля и напротив нее справа по борту – панель контроля и управления работой вспомогательных механизмов, далее в сторону носа лодки – группы вентилей, регулирующих подачу сжатого воздуха в цистерны. После них справа по борту располагались электрические приводы управления кормовыми и носовыми горизонтальными рулями глубины. Далее справа по борту в углу отсека находился гирокомпас и перед передней переборкой – пост управления вертикальным рулем, включавший в себя электрический привод управления рулем, машинный телеграф управления двигателями и репитер гирокомпаса. Слева по борту в задней части отсека у переборки располагалась шахта выдвижной мачтовой антенны, вдоль левого борта – группа из двух баллонов сжатого воздуха. Далее слева по борту размещался штурманский стол, над которым находился индикатор ультразвукового эхолота "Atlas", а возле передней переборки – два масляных насоса гидравлической системы. Отличительной особенностью размещения оборудования лодки XXI серии явилось наличие отсека вспомогательных механизмов, находившегося под центральным постом. В правой части отсека располагались вентилятор системы вентиляции аккумуляторных батарей, трюмная помпа и система трубопроводов; ближе к передней части отсека устанавливался трап, ведущий в отсек центрального поста. В левой части отсека вспомогательных механизмов располагалась группа из трех баллонов сжатого воздуха и электрический воздушный компрессор HK 1,5 фирмы Крупп мощностью 16 л/мин. при давлении 205 кг/кв.см.
Следующим от кормы к носу лодки располагался жилой отсек офицеров и унтер-офицеров. Слева по борту возле переборки, отделявшей этот отсек от отсека центрального поста, находилась "каюта" командира лодки, более просторная, чем на лодках более ранних серий. После "каюты" командира лодки слева по борту располагалась гидроакустическая рубка, за ней в сторону носа лодки – ряд двухъярусных коек вдоль борта и ряд трехъярусных коек у центрального прохода для старших унтер-офицеров, и ряд трех двухъярусных коек вдоль борта и ряд двух трехъярусных коек у центрального прохода для унтер-офицеров. Справа по борту возле переборки, отделявшей этот отсек от отсека центрального поста, располагалась радиорубка, за ней в сторону носа лодки – довольно просторная "каюта" главного инженера. После "каюты" главного инженера в два ряда располагались койки офицеров подводной лодки: одноярусная вдоль борта и двухъярусная у центрального прохода, а возле переборки, отделявшей этот отсек от отсека торпедных аппаратов – гальюн. В нижней части отсека по левому борту под "каютой" капитана, гидроакустической рубкой, койками старших унтер-офицеров и по правому борту под радиорубкой и "каютой" главного инженера располагались аккумуляторные батареи из 124 элементов в два яруса, включавшие по 62 элемента 44 MAL 740 емкостью 11300 ампер/часов при 20-часовой разрядке в каждом ярусе. В нижней части отсека по левому борту под койками унтер-офицеров и по правому борту под койками офицеров и гальюном также располагались аккумуляторные батареи из 124 элементов в два яруса, включавшие по 62 элемента 44 MAL 740 емкостью 11300 ампер/часов при 20-часовой разрядке в каждом ярусе. Обе группы аккумуляторных батарей также были оборудованы трубопроводами отбора газов аккумуляторных батарей и в обеих группах батареи верхнего яруса из 62 элементов разделялись узким проходом для их обслуживания. Общее количество элементов аккумуляторных батарей на подводной лодке XXI серии составляло 372 элемента, что в три раза превышало количество элементов батарей на подводной лодке VII или IX серии.
Последним от кормы к носу лодки был отсек торпедных аппаратов. В задней части отсека располагалось хранилище торпед, состоявшее из трех стеллажей для торпед вдоль каждого борта. На верхних и средних стеллажах хранилось по три торпеды, на нижних – по две торпеды. Еще одна торпеда хранилась между стеллажами на дне прочного корпуса. Боезапас торпед составлял двадцать три единицы: семнадцать – в хранилище торпед, и шесть – в торпедных аппаратах. В легком корпусе под хранилищем торпед находились две торпедозаместительные цистерны. В сторону носа лодки располагались шесть торпедных аппаратов, расположенных вертикально в два ряда по три аппарата. Подача торпед в торпедные аппараты осуществлялась при помощи полуавтоматической гидравлической системы перезарядки, которая обеспечивала перезарядку аппарата за 20 минут. Под торпедными аппаратами в нижней части отсека в прочном корпусе находились две дифферентные цистерны. В носовой оконечности лодки вне прочного корпуса находились носовая балластная цистерна и цистерна быстрого погружения.
| 1 | Размеры | длина, метров | ширина, метров |
| 76,7 | 8,0 | ||
| 2 | Осадка, метров | 6,3 | |
| 3 | Водоизмещение, тонн | в надводном положении | в подводном положении |
| 1621 | 1819 | ||
| 4 | Глубина погружения, метров | рабочая | предельная |
| 135 | 280 | ||
| 5 | Максимальная скорость, узлов | в надводном положении | в подводном положении |
| 15,6 | 17,2 | ||
| 6 | Радиус действия, миль | в надводном положении | в подводном положении |
| 15500 (10) | 340 (5) | ||
| 7 | Двигатели, колич. х мощн. л.с. | дизельные | электрические |
| 2 (MAN) х 2000 | 2 (SSW) х 2500; 2 х 113 | ||
| 8 | Вооружение (торпедное) | количество носовых ТА | количество кормовых ТА |
| 6 | - | ||
| 9 | Вооружение (минное) | количество минных труб | |
| - | |||
| 10 | Боезапас | торпед | мин |
| 23 | - | ||
| 11 | Вооружение (артиллерийское) | палубное орудие | зенитное |
| - | 2 х 20-мм | ||
| 12 | Экипаж, человек | 57 | |
| U-2501 | U-2502 | U-2503 | U-2504 | U-2505 | U-2506 | U-2507 | U-2508 | U-2509 | U-2510 |
| U-2511 | U-2512 | U-2513 | U-2514 | U-2515 | U-2516 | U-2517 | U-2518 | U-2519 | U-2520 |
| U-2521 | U-2522 | U-2523 | U-2524 | U-2525 | U-2526 | U-2527 | U-2528 | U-2529 | U-2530 |
| U-2531 | U-2533 | U-2534 | U-2535 | U-2536 | U-2538 | U-2539 | U-2540 | U-2541 | U-2542 |
| U-2543 | U-2544 | U-2545 | U-2546 | U-2548 | U-2551 | U-2552 | U-3001 | U-3002 | U-3003 |
| U-3004 | U-3005 |
Подводная скорость лодок 30-х годов не соответствовала задачам борьбы с боевыми кораблями противника. Потому конструкторы многих стран задумывались над тем, как увеличить ход вновь создаваемых кораблей. Задача эта была вполне разрешима на уровне развития техники тех лет. Однако все познается в сравнении.
В декабре 1937г. на государственной военной верфи в Курэ была заложена под шифром No 71 опытная сверхэнерговооруженная скоростная дизель-электрическая подводная лодка водоизмещением 280т, с проектной скоростью 18/25 уз и дальностью плавания 3830(12.5) / 33(7) миль, вооруженная тремя торпедными аппаратами. Корабль был спущен на воду в 1938г. На испытаниях лодка развила скорость 13.2/21.3 уз, но работы по ее доводке продолжались вплоть до 1940 г.
Рис.31 Экспериментальная лодка №71.
В 1943г. практически одновременно с завершением проектирования немецких лодок XXI и XXIII серий, в Японии были закончены проекты скоростных субмарин Sen-tata-sho (STS). Аббревиатура в названии лодки расшифровывалась довольно просто - Sensuikan Tako Sho - малые быстроходные подлодки. В рамках проекта создавалось два варианта субмарин - прибрежный тип На-201 и океанский I-201 (тип Sen-Taka - ST). Оба типа оснащались мощными аккумуляторными батареями, радиолокатором type 22 и шнорхелем. Однако, если хорошие тактико-технические элементы немецкой XXI серии являлись результатом комплексного проектирования, при котором одновременно с увеличением энерговооруженности существенно улучшались гидродинамические качества лодки, ее обитаемость и вооружение, то японские конструкторы задачу решали только за счет оснащения лодки очень мощными электроэнергетическими установками. Скорость подводного хода была получена действительно большая, но при посредственных остальных тактико-технических данных, что видно из сравнения характеристик немецкой XXI серии и японского типа I-201.
Рис.32 Подводные лодки типа Sen-tat-sho (STS).
Очевидно, что даже если бы удалось построить достаточное количество лодок ST, их радиус действия, глубина погружения и малая автономность не позволили бы нанести серьезный урон кораблям американского флота. В соответствии с военной кораблестроительной программой 1943/44 гг. заказ на лодки этих типов заводам Kawasaki и Mitsubishi в Сасэбо, Кобэ и Симоносеки составил 42 единицы STS: Сасебо - На- 201-203, 205, 207, 208, 209, 215-219, 228-232; Кобэ - На-206; Симоносеки - На-204; Kawasaki (в Кобэ) - На-221; Kawasaki (в Танагава) - На- 211-212, 220, 222-223, 233, 235 Mitsubishi (в Кобэ) - На- 213-214, 224-227, 237-238.
Рис.33 Океанская лодка I-202 (?) типа Sen-Taka .
Рис.34 Подводные лодки типа ST.
Фактически до конца войны удалось построить лишь десять штук - На-201 - На-205, На-207 - На-210 и На-216. Субмарина На-215, несмотря на высокую степень готовности в состав флота еще принята не была. Что касается более крупных лодок, то по программе 1943-44 гг. планировалась закладка 15 лодок ST - I- 209-223, еще 76 единиц предполагалось построить в 1944-1945 годах, но они пока даже не были пронумерованы. Реально были построены только четыре - I-201 - I-203. Еще одна, I-204, в 90-процентной готовности были уничтожена во время налета американской авиации на Курэ. Поздний ввод лодок в строй не позволил оценить боевую ценность - они успели совершить всего несколько патрульных выходов и не добились никаких результатов.
Рис.35 Подводные лодки На-203 и На-204.
Рис.36 Недостроенная подводная лодка I-207.
Рис.37 Недостроенная подводная лодка На-230 в Сасебо, 19.10.1945г. За ней авианосец "Дзуньо". За "Дзуньо" видна кормовая часть авианосца "Ибуки". Справа от "Ибуки" виден авианосец "Касаги".
Сравнительные данные лучших подводных лодок Германии и Японии
Подводные лодки типа XXI относились к дизель-электрическим. В состав их силовой установки входили два рядных 6-цилиндровых четырёхтактных дизельных двигателя модели M6V 40/46 , производства фирмы MAN , каждый мощностью в 2000 л. с. при 520 об/мин. Двигатели оборудовались выдвижным шнорхелем с радиопоглощающим покрытием надводной части.
Единственной подводной лодкой типа XXI, вышедшей в боевой поход под флагом Кригсмарине , стала U-2511 . 30 апреля 1945 года она под командованием А. Шнее вышла из порта Бергена в Норвегии для охоты на конвои в западной Атлантике .
Помимо неё, U-3008, проходя через пролив Скагеррак у берегов Норвегии, попыталась выйти в атаку на неустановленный крупный британский корабль, но, как и U-2511, отказалась от своих намерений. Ещё около десятка лодок типа XXI, пытавшихся в эти дни уйти в Норвегию, были потоплены в балтийских проливах авиацией антигитлеровской коалиции .
Подлодки XXI серии оказали влияние на всё послевоенное подводное судостроение.
В проекте был применен ряд революционных новшеств - электромеханическое заряжение торпедных аппаратов, гидроакустический комплекс , позволяющий атаковать без визуального контакта, увеличенные аккумуляторные батареи, каучуковое покрытие, затрудняющее работу гидролокаторов противника, а также устройство пузырьковой завесы. Шпангоуты впервые были вынесены наружу прочного корпуса, это позволило увеличить пространство внутри лодки и упростить проведение всевозможных коммуникаций и размещение оборудования. Впервые подлодки проектировались для подводного плавания в течение всего автономного похода.
После войны на базе типа XXI были созданы следующие проекты подводных лодок:
Подводные лодки XXI серии
Исторические данные
Энергетическая установка
Вооружение
Подводные лодки XXI серии - немецкие дизель -электрические подводные лодки, строившиеся в 1943-1945 гг. Эти субмарины стали первыми ДЭПЛ, проектировавшимися преимущественно для подводного плавания, в отличие от предыдущих проектов «ныряющих» лодок.
Основными преимуществами этих кораблей стали:
Благодаря им эти субмарины оказали существенное влияние на послевоенное развитие ВМФ всех крупных государств.
Основной задачей немецкого ВМФ после начала Второй Мировой войны стало уничтожение транспортных судов и охранения конвоев в Атлантике, что ставило под угрозу поставки сырья в Великобританию из колоний, жизненно необходимые британской промышленности. Для того, чтобы продолжать борьбу, Великобритания должна была получать более миллиона тонн сырья и различной продукции в неделю. В западной историографии Битва за Атлантику считается самой длинной непрерывной кампанией ВМВ.
Сентябрь 1939 - май 1940. В 1939 году немецкий подводный флот был небольшим. Из 57 ДЭПЛ, доступных для ведения боевых действий, значительную долю составля лодки II серии, обладавшие малой мореходностью и автономностью и пригодные только для прибрежных действий. Однако подводники быстро одержали несколько крупных побед - 17.09.39 U-29 потопила HMS Courageous, а месяцем спустя Гюнтер Прин проник в Скапа-Флоу и потопил HMS Royal Oak. Затем активность подлодок снизилась в связи с зимой 1939-1940 годов, а также вторжением в Норвегию и проблемами с магнитными взрывателями для торпед, решёнными только к марту 1941 г.
Июнь 1940 - февраль 1941. В связи с падением Франции Германия получила прямой выход в Атлантику, а Королевский флот был вынужден действовать на большей площади. В период с июня по октябрь было потоплено свыше 270 торговых судов союзников. Англичане начали собирать более крупные конвои, а немцы стали применять тактику «волчьих стай», когда несколько подводных лодок атаковали конвой по ночам в надводном положении, координируя действия по радио.
Март - май 1941. Начиная с октября 1940 года англичане начали получать больше кораблей эскорта, были созданы постоянные группы эскорта. Весной 1941 эта тактика начала приносить плоды: были потоплены U-47, U-99 и U-100. Дёниц потерял трех своих ведущих асов (Прина, Кречмера и Шепке), и в апреле 1941 перенес действия волчьих стай дальше на запад, чтобы атаковать конвои до присоединения эскорта.
Июнь - декабрь 1941. В июне 1941 англичане решили прикрывать конвои на всём пути через Атлантику, поделив океан на зоны отвественности. Нарастало сотрудничество между Великобританией и США, осознавшими опасность действий Кригсмарине в Атлантике. Весной-летом взлом «Энигмы» и применение радиоперехвата позволил снизить потери торговых судов на 2/3.
Январь - июнь 1942. После вступления США в войну ПЛ IX серии были направлены к берегам США, где ПЛО была слаба и неорганизованна. После них были отправлены ПЛ VII серии, получавшие снабжение с лодок XIV серии - т. н. «дойных коров». Начиная с мая у берегов США вводится система конвоев, и количество атак снижается. Однако из-за эффективности действий подлодок Дёниц получает звание гросс-адмирала и карт-бланш на их использование.
Июль 1942 - февраль 1943. В середине 1942 г. основные действия вновь переносятся в центральную Атлантику, однако из-за наращивания количества противолодочных кораблей, применения радаров, авиации и бомбомётов «Ёж» потери лодок растут. Кригсмарине переходят на четырёхроторную Энигму, но к декабрю 1942 её снова взламывают, и потери торговых судов сильно уменьшаются.
Март - Май 1943. К марту 1943 в Атлантике было столько субмарин, что конвою было крайне трудно пройти необнаруженным, но в марте и апреле было потеряно 27 ПЛ, а в мае - 34. Дёниц был вынужден свернуть все операции в Северной Атлантике.
В ноябре 1942 года Карл Дёниц созвал в своей парижской штаб-квартире совещание, чтобы обсудить способы вернуть себе инициативу в подводной войне. Встреча, на которую прибыли офицеры штаба подводного флота, инженеры с верфей и эксперты конструкторского управления командования ВМФ из Берлина, являлась важным моментом развития подводных лодок. Первостепенным вопросом являлось развитие проекта профессора Гельмута Вальтера по созданию подводной лодки с ПГТУ. Прототип был показан Эриху Рёдеру в феврале 1942, но он не выказал большого интереса, несмотря на вмешательство Дёница.
К ноябрю 1942 между маленьким экспериментальным кораблём и полноценной версией был всё ещё слишком большой разрыв. Одной из самых больших проблем была перекись водорода - концентрированное летучее топливо, которое двигатель Вальтера потреблял с огромной скоростью. Вальтер разработал двойной корпус лодки в виде восьмёрки. Экипаж и оборудование должны были занимать верхнюю часть, а нижнюю - огромный топливный бак. Однако, несмотря на все старания, нельзя было рассчитывать на строительство такой лодки в ближайшем будущем.
Решение было найдено одним из специалистов конструкторского бюро Г. Вальтера Г. Хеепом и офицером конструкторского управления командования ВМФ Х. Эльфкеном. Было предложено на основе субмарин XVIII серии разработать проект с традиционной дизель-электрической установкой, получивший обозначение XXI серии. Предварительные расчёты были завершены к январю 1943 года, результаты которых обещали выдающиеся ТТХ: «электролодка» водоизмещением 1600 т могла идти под водой 90 минут на 18 узлах, или 10 часов на 12 узлах, а также 60 часов на 5 узлах в режиме подкрадывания. Новая субмарина могла под водой не только пройти Бискайский залив, но и дойти до основных маршрутов конвоев незамеченной.
В апреле 1943 года гросс-адмирал Дёниц в беседе с министром вооружения Альбертом Шпеером заявил:
Эскизные и рабочие чертежи были готовы к 19 июня 1943 года, а первые лодки предполагалось получить к ноябрю 1944 года с верфи «Deschimag AG Weser», а с других верфей - не раньше весны 1945. Время, необходимое для освоения подлодок экипажами, откладывало боевые действия новых ПЛ в битве за Атлантику на 1946 год, что не устраивало офицеров флота. Для максимального ускорения процесса строительства министр вооружений Альберт Шпеер поручил руководство генеральному директору автомобильного завода «Magirus Werke» О. Меркеру.
Разобравшись в технологии строительства подводных лодок, Меркер пришел к выводу о необходимости и возможности перехода на привычные ему методы крупносерийного производства, аналогичные используемым в машиностроении и автомобилестроении. Вся подводная лодка делилась на 9 секций, собираемых разными фирмами независимо друг от друга. Каждая фирма производила не более четырёх видов блоков, что обеспечивало постоянство требуемых ресурсов, поставляемых 33 предприятиями. Завершённые секции корпуса, каждая массой не более 200 тонн, отправлялись на сборочные верфи «Blohm & Voss» (Гамбург), «Deschimag АG Weser» (Бремен) и «Schichau» (Данциг), где и соединялись при помощи сварки.
Разбиение ПЛ XXI серии на секции. Прочный корпус показан жирными линиями.
Cекции корпуса:
Несмотря на оптимистичные заявления производителей, поначалу при изготовлении секции требуемой точности достичь не получалось, секции требовали доводки на верфях. В итоге первые 6 лодок с каждой верфи было решено использовать как учебные. Это можно объяснить сложностью и секретностью проекта, отсутствием опыта в координации различных предприятий и перебоями в работе промышленности из-за налётов авиации союзников.
Из-за высокой секретности и малого запаса времени при проектировании ПЛ были допущены многочисленные ошибки. К сентябрю 1944 в конструкцию лодок пришлось внести более 150 изменений. Например, скорость лодки под «шнорхелем» ограничили 6 узлами.
Крупные проблемы первоначального проекта:
Также не удалось обеспечить требуемую защищённость ПЛ от магнитных мин из-за чрезмерного возрастания магнитного поля ГЭД при движении с большими скоростями. Несмотря на создание натурного макета, выявился ряд компоновочных просчетов. Например, отсутствовал доступ для обслуживания компрессоров и ряда вспомогательных механизмов энергетической установки. В то же время баллоны воздуха высокого давления, не требующие обслуживания, имели свободный доступ. В трубопроводе осушительной системы появлялись воздушные мешки из-за неверной прокладки. Кропотливой доводки потребовали новые зенитно-артиллерийские установки, сложная и разветвленная система гидравлики, другие механизмы и устройства. Серьезным недостатком была невозможность применения турбонаддува дизелей. На лодках XXI серии предполагалось использование компрессоров для предварительного сжатия воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, однако по причине просчетов в проектировании и постройке это оказалось невозможным. Мощность каждого двигателя снизилась с 2000 до 1200 л.с., скорость в надводном положении упала до 14,6 узлов, а время зарядки аккумуляторных батарей возросло. Достоверно известно, что U-2518 была единственной из всех захваченных британцами подводных лодок XXI серии, на которой были установлены дизели с турбонаддувом.
На скоростные испытания лодки удалось вывести только в конце 1944 г. Глубоководные испытания были проведены в норвежских фиордах только в 1945 г., в последние месяцы и дни войны. Их значимость определялась отсутствием надежных расчетных методик для района прочного корпуса, имевшего форму «восьмерки». Испытания U2511, погрузившейся в марте 1945 г. на 160 м, показали, что «восьмерка» успешно выдерживает нагрузку. В то же время оказалось необходимым по условиям местной прочности подкрепить ряд конструкций и, в частности, торпедопогрузочный люк. После выполнения этих работ ПЛ U2506 без осо-бых проблем погрузилась на глубину 220 м, превысив на 10 % величину проектной испытательной глубины.
В соответствии с расчётами строительство каждой ПЛ должно было занимать 266 тыс. человеко-часов, но это значение оказалось заниженным - в декабре 1944 трудоёмкость составила в среднем 332500 человеко-часов. Средняя стоимость одной ПЛ составляла 4,6 млн рейхсмарок. Спуск на воду первой лодки XXI серии состоялся в Данциге только 19 апреля. Стремление сделать подарок к 55-летию А.Гитлера побудило руководство верфи провести спуск ПЛ U3501 при недостаточной степени готовности. Достройка затянулась, и U3501 была передана флоту только 29 июля 1944 года.
11 сентября 1944 года американские части вышли к западной границе Германии, напрямую угрожая промышленности Рура. Контрудар в Арденнах должен был их отбросить и снизить угрозу, поэтому приоритет сместился на производство танков. Количество сдаваемых флоту ПЛ достигло своего пика (28 единиц) в декабре, а к концу года флоту было передано 62 субмарины, все со значительными дефектами и небоеготовые, вместо 233 по первоначальному плану.
12 января 1945 года войска США в Страсбурге захватили 20 кормовых секций, которые нечем было заменить, также не хватало 1/3 от необходимого числа аккумуляторных батарей. В феврале 1945 все усилия было приказано перебросить на завершение наиболее готовых кораблей, а 24 марта заказ на все лодки, чья постройка ещё не началась, был отменён. 27 марта в Гданьске советская армия захватила 88 отдельных секций. Последнюю лодку XXI серии спустили на воду 20 апреля, за неделю до захвата верфи AG Weser британскими частями. До конца войны британцы захватили на стапелях ещё 28 более или менее достроенных лодок.
Всего до окончания войны немцы построили и сдали 119 ПЛ с трёх верфей:
ПЛ XXI серии имели двухкорпусную конструкцию с прочным корпусом, который делился на 7 отсеков. В немецков флоте нумерация отсеков шла с кормы:
Форма прочного корпуса - цилиндрическая, в районе жилых отсеков - в виде перевёрнутой цифры 8. Длина этого участка составляет около 40 % длины прочного корпуса. Верхний цилиндр прочного корпуса имеет диаметр 5300 мм с максимальной толщиной обшивки 26 мм. Нижняя часть, которая не имеет истинно круглого сечения, за исключением двух крайних отсеков, и заканчивается на отсеках двигателей, имеет обшивку толщиной 18 мм. В точке пересечения верхних и нижних сегментов поперек корпуса проходят тяжелые поперечные балки, на которых лежит палубный настил толщиной 18 мм. Практически на всём протяжении корпуса шпангоуты внешние, за исключением оконечностей прочного корпуса, где зазоры между корпусами уменьшаются до минимума. В этих местах шпангоуты сделаны внутренними, уменьшенного размера (160х7 против 220х11), шпация также уменьшена с 800 мм до 400.
Материал прочного корпуса, концевых переборок и шпангоутов - сталь St52KM. Рабочая глубина погружения составляла 135 метров, предельная - 200 метров, глубина разрушения корпуса - 330 метров. Коэффициенты запаса прочности для предельной и разрушающей глубин составляли, соответственно 1,5 и 2,5. Межотсечные переборки рассчитывались на глубину 50 м с коэффициентом запаса 1,5.
В прочном корпусе были предусмотрены следующие отверстия:
Лёгкий корпус охватывал прочный по всей длине. Между корпусами были расположены носовая и кормовая балластные цистерны, 5 главных балластных цистерн, 7 топливных цистерн и свободно затопляемое пространство по бортам.
Силовая установка ПЛ состояла из двух шестицилиндровых дизелей, двух главных электродвигателей, двух электродвигателей подкрадывания меньшей мощности и 6 групп батарей по 62 ячейки в каждой.
Два шестицилиндровых дизеля MAN M6V 40/46 ранее устанавливались на ПЛ U27 (VIIA серия). M6V являлся нереверсивным четырёхтактным двигателем с диаметром цилиндров 400 мм. Отношение веса двигателя к мощности составляло 14,4 кг/л.с. Поскольку в режиме хода под дизелями вращались также якоря электродвигателей и шестерни редукторов, полезная мощность на валу составляла только 88 % от мощности двигателя. Для повышения мощности дизелей должен был применяться турбонаддув. С его помощью мощность двигатели развивали до 2х2000 л.с., позволяя развивать над водой скорость 15,4 узла. Без турбонаддува мощность падала до 2х1200 л.с., а скорость - до 14,6 уз. Существенной проблемой было падение мощности дизелей при движении под шноркелем. Площади поперечного сечения двух труб шноркеля ограничивали возможности подачи воздуха до 43 %, а вывода выхлопных газов - до 55 % от надводной. Скорость движения при зарядке батарей обоими дизелями не превышала 6 узлов, что не позволяло догнать конвой после разрядки батарей.
Шноркель на ПЛ XXI серии предложил Вальтер в письме Дёницу 19 мая 1943 г. Крайне важной с точки зрения практического применения была его идея, согласно которой при перекрытии клапанов морской водой вплоть до 1 минуты дизель может использовать воздух из отсеков ПЛ. Это приводит к скачкам давления размером до 200 миллибар внутри отсеков и опасности прорыва выхлопных газов с последующим отравлением экипажа. При помощи мотора шноркель можно было поднять за 2,7 минуты, а убрать - за 1,5. Для аварийных случаев предусматривалась возможность ручного управления.
Движение под шноркелем позволяло двигаться на глубине до 16 м, заряжая батареи, в значительной степени незаметно. Так, U-977 и U-978 (серия VIIC) провели под водой 66 и 69 суток соответственно. С осени 1944 г. головка перископа или мачта шноркеля могла быть замечена самолётом союзников радаром с длиной волны 0.1-0.5 м, а с марта 1945 самолётный радар APS-20 (длина волны 10,5 см) мог заметить шноркель с расстояния 20 км. В качестве мер противодействия было разработано несколько защитных покрытий, снижавших радиус обнаружения вплоть до 65 % в зависимости от диапазона частот.
Аккумуляторная батарея состояла из 2х (3х62) = 372 элементов AFA 44 MAL массой 620 кг, общая масса батареи - 236 т. Деление АКБ на три части на каждый борт позволяло безопасно снижать напряжение для двигателей подкрадывания с 360 до 120 В, однако якоря главных электродвигателей питались только напряжением 360 В. Одной из проблем являлось сильное падение напряжения в кабелях между батареей и ГЭД, батарея разряжалась через 80 минут движения полным ходом вместо расчётных 100 мин. Ёмкость каждого элемента батареи составляла от 6267 до 12150 Ампер-часов в зависимости от тока и времени разряда.
Перезарядка батарей левого или правого борта осуществлялась только последовательно, зарядка батарей независимо была невозможной. В сутки достаточным считались 3 часа движения под шноркелем на скорости 5 узлов для удержания заряда батареи между 60 и 90 %. Из-за мощности дизелей, равной 2х1050 л.с. в режиме заряда АКБ, зарядка батареи с 10 до 90 % занимала 6.2 ч., а с 90 до 100 % - 2.4 часа дополнительно.
Двигатель 2GU 365/30
В качестве главных электродвигателей применялись 2 машины GU 365/30 фирмы Siemens. Они имели массу 10,33 т каждый и мощность 2500 л.с. Однако, изначально рассчитанной максимальной скорости в 18 узлов достичь оказалось невозможным вследствие снижения мощности из-за падения напряжения в сети. 8 ноября 1944 на мерной миле U-3506 показала скорость 15,93 уз. После уменьшения шпигатов на 2/3, закрытия отверстий в верхней палубе и мостике, скорость возросла до 17.2 уз. В итоге уменьшение шпигатов на 1/3 от первоначального значения позволило U-3507 развивать скорость 16.5 уз. на 50 мин., а наибольшую скорость 16.8 уз. - на 20 мин.
В качестве двигателей подкрадывания применялись GV 323/28 фирмы Siemens, развивавшие мощность в 113 л.с. На мерной миле U-3506 двигалась с максимальной скоростью 6,1 уз.
После войны две ПЛ (U-2513 и U-3008), полученные США, были тщательно обследованы. Результаты испытаний показали, что на скорости подкрадывания лодку невозможно было услышать дальше, чем 220 м, в то время как торговые суда обнаруживались на дистанции до 13 км. На скорости 5,5 уз. ПЛ XXI серии издавала столько же шума, сколько наиболее тихие американские ПЛ на скорости 2 уз., а на глубине свыше 150 м лодка не обнаруживалась пассивными методами даже при максимальной скорости подкрадывания. На 15 узлах ПЛ шумела так же сильно, как американские на 8 уз., а на 10 уз. - как американские на 6 уз.
Сечение ПЛ XXI серии. Показаны стеллажи для торпед.
В носовом торпедном отсеке располагались 6 ТА калибра 533 мм. Торпедные аппараты - стальные, трубчатого типа, обеспечивавшие пуск торпед с глубины до 50 метров. Торпеды выталкивались сжатым воздухом, для беспузырной стрельбы ТА были наклонены на 2° вниз. Запасные торпеды хранились на стеллажах, по три торпеды для верхних аппаратов, и 2 для каждого из нижних. ПЛ оборудовались электромеханическим устройством быстрого заряжания, состоявшим из передвигавшихся по рельсам зарядных тележек и позволявшим дать после первого залпа второй через 5-15 минут при заряжании торпед из ближайших к ТА ячеек, или через 15-19 минут в противном случае. Ещё одна торпеда находилась под палубным настилом.
Также предполагалась возжность использования 12 или 18 мин, перевозимых внутри ТА, что сокращало запас торпед до 14 единиц. Однако, к концу войны не была завершена система постановки мин, так что ни одна лодка их не использовала.
Артиллерийское вооружение включало в себя 2 спаренных зенитных орудия Flak С/38, установленных в двух башнях, имевших лёгкое бронирование 17 мм толщиной, в ограждении рубки. Боекомплект составлял 3450 снарядов.
Радиооборудование в целом соответствовало оборудованию ПЛ серии IXC, но отличалось отсутствием длинноволнвого передатчика:
Радар FuMO 65 можно было использовать в надводном положении, точнось по дальности составляла ±10 % от измеренного значения, а точность по пеленгу - ±1.5°-2°. Радиусы обнаружения были малы из-за малой высоты установки радара: эсминец обнаруживался с 4-5 км, транспортный корабль - с 6-10 км, самолёты - от 9 до 40 км. Кроме этого, в секторе 18°-50° радар затенялся ночным перископом.
Гидроакустическая станция пассивного обнаружения «GHG-Anlage», антенна которой состояла из 144 гидрофонов и размещалась под носовой оконечностью в обтекателе («балконе»), при благоприятных условиях обнаруживала одиночные цели на дистанции до 20 км, а групповые до 100 км, со средней точностью 1°, минимальной - 1,5°.
Сонар «Нибелунг» позволял с помощью нескольких импульсов определить направление, расстояние и приблизительную скорость цели. Мощность составляла 4,4 кВт, а частота - 15 кГц, при длине импульса 20 мс. Для передачи использовались магнитострикционные излучатели, приёмник и передатчик располагались на передней части ограждения рубки. Сектор обзора составлял около 110°, и система могла поворачиваться на 150° в обе стороны. Принимаемые эхо-сигналы обрабатывались аналоговой вычислительной машиной, данные для стрельбы вводились непосредственно в торпеды. Для измерения относительной скорости цели использовался эффект Доплера, определение направления на цель вычислялось по разности фаз. В зависимости от состояния воды, дальность определения цели состояла от двух до четырёх морских миль с погрешностью 2 %, с максимальной ошибкой определения направления на цель 1,5°.
Перископы всех немецких ПЛ изготавливались фирсой Zeiss и являлись сильной стороной этих лодок. Изначально на ПЛ должен был ставиться перископ с оптической длиной 9 м. Однако, испытания показали, что на скорости 6-7 узлов из-за вибраций полностью невозможно наблюдать цель. Таким образом, на большую часть подлодок был установлен перископ StaSR C/2 с оптической длиной 7,5 м, позволявший вести наблюдение на скорости до 8,5 узлов.
Экипаж ПЛ XXI серии состоял из 58 человек: 6 офицеров, 19 старшин и 33 матросов. Жилые помещения лодки занимали верхнюю часть 4-го и 6-го отсеков. Спальные места подводников размещались на 47 койках: 24 - в кормовом жилом отсеке, а каюты командира, старшего механика, 4 офицерские койки и 19 коек старшин - в носовом жилом отсеке. При этом жилые помещения были, насколько это возможно, освобождены от хождения через них занятых своими обязанностями членов экипажа. Для замены солнечного света ставились УФ-лампы.
Воздушный объём ПЛ составлял около 900 м³. Без обновления воздуха с экипажем из 60 чел., за 11,3 ч. концентрация углекислого газа возрастала с 0,03 % до 1,5 %. За 27 часов содержание кислорода падало с 21 % до 17 %.
Чтобы поддерживать качество воздуха на должном уровне, существовало две системы регенерации воздуха, рассчитанные на 19 - 22 дня. Запас кислорода содержался в 30 баллонах по 50 л под давлением 150 атм. Кроме этого, на ПЛ были 25 картриджей с химически связанным кислородом, которые выделяли 1,5 м³ килорода за 50 минут. Весь запас кислорода на лодке был рассчитан на 150 часов непрерывного пребывания под водой.
На этих лодках впервые устанавливался горячий душ. Кроме него, на лодке были 3 раковины в носу и 2 туалета (один в носу, другой в корме).
На камбузе устанавливалась электроплита, две раковины, бойлер для воды, холодильник.
Первые ПЛ прибывали в Балтийское море очень долго из-за задержек в тренировках экипажей.
U-2510 и U-2518 засекли С-13 30 января 1945 г. через несколько часов до атаки «Вильгельма Густлоффа», но не атаковали из-за плохой видимости. U-2506, U-2511, U-2519, U-3007 и U-3008 позже проходили мимо тонущего корабля, но получили приказ двигаться на запад, не оказывая помощи.
Первой лодкой XXI серии в Норвегию была переведена U-2511, куда она пришла 23 марта 1945 г. 17-18 апреля при переходе в Берген U-2511 встретилась с британской ПЛ «Tapir», потопившей 12 апреля U-486 VIIC серии, но не стала атаковать. 30 апреля 1945 года она под командованием А. Шнее вышла из порта Берген в Норвегии для охоты на конвои в западной Атлантике. 1 мая у восточного побережья Великобритании, двигаясь на перископной глубине, она встретилась с группой британских охотников за подводными лодками, но благодаря эффективным навигационным средствам и преимуществу в скорости сумела уйти от них. 4 мая был отдан приказ о прекращении подводной войны, и U-2511 легла на обратный курс. В районе Фарерских островов она встретилась с группой британских кораблей, включавшей тяжёлый крейсер «Норфолк» и несколько эсминцев. Лодка, двигаясь на моторах подкрадывания, вышла на позицию для атаки крейсера, но приказа на открытие огня командир не отдал, и U-2511 скрылась, так и оставшись незамеченной британцами.
Помимо U-2511, U-3008 проходя через пролив Скагеррак у берегов Норвегии, попыталась выйти в атаку на неустановленный крупный британский корабль, но, как и U-2511, отказалась от своих намерений. Ещё около десятка лодок типа XXI, пытавшихся в эти дни уйти в Норвегию, были потоплены в балтийских проливах авиацией антигитлеровской коалиции.
U-3008 во время испытаний в США
Франция
U-2518 стала французской подводной лодкой Roland Morillot. Она служила во время Суэцкого кризиса в 1956 году, и до 1967 года. Она была разрезана в 1969 году.
СССР
Четыре типа XXI лодки были переданы Советскому Союзу после Потсдамского соглашения. Это были U-3515, U-2529, U-3035, и U-3041, которые были введены в эксплуатацию в ВМФ как Б-27, Б-28, Б-29 и Б-30. Эти четыре подводные лодки прослужили до 1957-1958 годов, потом стали учебными, причем Б-27 сдали на слом только в 1973 году.
Великобритания
U-3017 была введена в эксплуатацию в Королевском флоте, как HMS N41. Она была использована для испытаний до разделки в ноябре 1949.
США
ВМС США получили U-2513 и U-3008, для испытаний и эксплуатации в Атлантике. В ноябре 1946 президент Гарри Трумэн стал первым американским президентом, совершившим погружение на субмарине. U-2513 была потоплена в качестве мишени в 1951 г., U-3008 была разобрана в 1956 г.
U-2540, поднятая в 1957 году, получившая имя «Вильгельм Бауэр» и служившая опытным судном, с 1984 года является музеем в Бременсхафене.
Ещё три лодки типа XXI (U-2505, U-3004 и U-3506) считавшиеся пропавшими без вести, в 1987 году были обнаружены во взорванном гамбургском бункере «Эльбе II». Все три лодки находились в плохом техническом состоянии, в 1950-х годах американскими войсками с лодок были частично сняты дизели и электромоторы. U-3506 придавлена и повреждена упавшими бетонными балками перекрытий. В том же году остатки «Эльбе-II» были снесены и засыпаны, вместе с тремя лодками, для строительства портовых сооружений.
Чертёж внешнего вида ПЛ XXI серии
