U-boot typu 21, czyli niezła faszystowska łódź podwodna

Silnik wymyślony przez niemieckiego konstruktora w czasie II wojny światowej znalazł możliwość rozwoju. W trakcie wojny rozwój technologiczny pozwolił na stworzenie U-boot typu 21. Natomiast obecnie dzięki pomysłowi Waltera pływają takie okręty podwodne jak USS New Mexico, wykorzystujące napęd atomowy i są na służbie dla USA.

Słowem wstępu

Pisałem wcześniej na temat U-boota V80. Opisywałem w nim dosyć ciekawą rzecz, jego silnik. Łódź podwodna dzięki swoim nowatorskim rozwiązaniom przyczyniła się do rozwoju technologi tworzenia łodzi podwodnych. dzięki temu można stwierdzić, że pojawił się kolejny etap w rozwoju i budowy statków pływających pod wodą.

U-boot V80 był tworem, który w pewnym momencie nie mógł przyjmować już nowocześniejszych pomysłów. Z tego też powodu dobrym rozwiązaniem było by stworzenie nowej konstrukcji dla nowinek technicznych. Przez to też powstał U-boot typu 21, który rozwiązał ten problem.

Geneza niemieckiego U-boota typu 21

Zarówno Wielka Brytania, jak i Niemcy weszły w II wojnę światową z doświadczeniami z I wojny światowej. Oba państwa zdawały sobie sprawę z faktu, że konflikt morski szybko przybierze postać nieograniczonej wojny podwodnej. Toteż Wielka Brytania ponownie wdrożyła system konwojów morskich z silną eskortą, już też przed rozpoczęciem działań wojennych rozpoczęto montowanie w jednostkach nawodnych efektywnego podwodnego systemu detekcji – aktywnego sonaru, znanego ówcześnie pod nazwą asdic. W połączeniu z nowoczesnymi bombami głębinowymi, asdic uważany był za właściwą odpowiedź na zagrożenie ze strony niemieckich U-Bootów dla ruchu statków transportowych zmierzających do i z Wielkiej Brytanii. Wyciągając wnioski z poprzedniego konfliktu morskiego, brytyjskiemu systemowi konwojów Niemcy postanowili przeciwstawić taktykę wilczych stad, w której kierowana z lądu grupa okrętów podwodnych atakowała konwój nocą z różnych kierunków, przebywając przy tym na powierzchni. Metoda ta miała dezorientować atakowane transportowce i okręty ich eskorty, czyniąc jednocześnie bezużytecznym asdic. W początkowym okresie bitwy o Atlantyk, U-Booty przebywały przez większość czasu na powierzchni, zarówno w czasie przechodzenia do miejsca operacji, jak i w trakcie ataku, zanurzając się jedynie podczas dnia dla ukrycia lub przyczajenia się w pobliżu konwoju w oczekiwaniu na możliwość przeprowadzenia ataku po zmroku.

Ówczesne niemieckie okręty podwodne, z technicznego punktu widzenia, niewiele różniły się od swoich poprzedników z pierwszej wojny światowej, w których konstrukcji położono nacisk przede wszystkim na sprawność nawodną. Podstawowym U-Bootem drugiej wojny był 770-tonowy typ VIIC, zasadniczo ulepszona i nieco większa wersja okrętów typu UB III, które wyszły po raz pierwszy w morze w roku 1917. Jakkolwiek bardzo dobrze dopracowane i znacznie lepsze od swoich brytyjskich odpowiedników. U-Booty typu VIIC musiały operować głównie na powierzchni, co doprowadziło do opracowania skutecznego środka zaradczego w postaci instalowanego na pokładzie samolotu patrolowego radaru.

Niemiecki u-boot typu VIIC U-995 współcześnie
Niemiecki u-boot typu VIIC U-995 współcześnie
Źródło: U-booty typu XXI – najlepsze okręty podwodne II wojny światowej

Stopniowo poprawiała się jednak skuteczność radaru, zwiększeniu uległ zasięg i liczba samolotów patrolowych przeprowadzających operacje przeciw niemieckim okrętom podwodnym. Instalacja asdicu na większej liczbie okrętów nawodnych pozwoliła już nie tylko na skuteczniejszą obronę konwojów, lecz także na aktywne zwalczanie „wilczych stad” także w czasie ich przemieszczania się do rejonów operacji przeciwko konwojom. Toteż po początkowych sukcesach niemieckiej wojny podwodnej, z ich szczytem w roku 1942, już w kwietniu 1943 roku Niemcy stanęli w obliczu pogromu swojej marynarki wojennej. Aliancki radar centymetrowy, lądowe i rozmieszczone na okrętach radionamierniki Huff-Duff, bazujące na lądzie samoloty morskie, nawodne siły eskorty o wysokich umiejętnościach oraz poszukiwawczo-uderzeniowe grupy wsparcia, łamanie kodów Enigmy, najwyższy poziom analizy danych wywiadowczych oraz operacyjnych zespołów analitycznych w Londynie i Waszyngtonie, ostatecznie załamały niemiecką ofensywę podwodną. Olbrzymie niemieckie straty w okrętach podwodnych w 1943 roku, w toku toczącej się bitwy o Atlantyk, spowodowały, że liczba zatapianych niemieckich U-Bootów zaczęła dorównywać liczbie zatapianych przez nie alianckich jednostek morskich. Żaden z produkowanych w tym czasie niemieckich okrętów podwodnych nie mógł wejść do walki z choćby minimalnymi szansami na sukces – od tego czasu ataki na alianckie konwoje były niemal próbami samobójczymi. Wobec takiego rozwoju sytuacji, dowódca Kriegsmarine admirał Karl Dönitz tymczasowo odwołał swoje okręty podwodne z atlantyckich tras alianckich konwojów, do czasu wprowadzenia na pokłady okrętów typu VII znacznych ulepszeń.

Po uzyskaniu przez Niemcy w 1936 roku legalnej możliwości zdobycia okrętów podwodnych do swojej floty, niemiecki inżynier Hellmuth Walter zaproponował rewolucyjne rozwiązanie. Była to U-boot z rewolucyjnym napędem, który posiadał obieg zamknięty. Określano to turbiną Waltera. Została ona opracowana już w 1930 roku w stoczni Germania. Jego dość złożony system napędowy oparty był na rozkładzie wysoko stężonego nadtlenku wodoru (perhydrolu). Po przeprowadzonych z sukcesem próbach w roku 1940 złożono zamówienie na pierwsze okręty podwodne wyposażone w napęd Waltera: V80, U-792 i U-794. Ostatnie z tych okrętów – oznaczone jako typ XVIIA – przyjęto do służby w październiku 1943 roku. Kolejna para okrętów tego typu, U-793 i U-795, weszła do służby w kwietniu 1944 roku. W marcu 1944 roku U-793, z admirałem Dönitzem na pokładzie, osiągnął pod wodą prędkość 22 węzłów, w czerwcu zaś tego samego roku U-792 osiągnął prędkość 25 węzłów. Uzyskanie możliwości rozwijania tak wysokich na owe czasy prędkości podwodnych stanowiło tym większe osiągnięcie, iż jednostki te okazały się łatwe w prowadzeniu przy wysokich prędkościach. Perhydrol był jednak niebezpiecznym paliwem, zaś możliwości jego produkcji przez przemysł niemiecki były ograniczone. Trzeba było dodać, że to samo paliwo było też niezbędne niemieckim programie rozwoju pocisków balistycznych V-2. Sama zaś technologia napędu opartego o turbinę Waltera wciąż jeszcze nie była dopracowana.

W listopadzie 1942 roku, podczas konferencji swojego dowództwa w pobliżu Paryża, Dönitz zażądał informacji, jak szybko okręty z turbiną Waltera dostępne będą do użytku bojowego. Uzyskane informacje wskazywały na fakt, iż nie jest możliwe wskazanie terminu osiągnięcia zdolności bojowej przez jednostki z takim napędem. 19 czerwca 1943 roku, jako krótkoterminowy substytut jednostek z turbiną Waltera, szefowie niemieckich zespołów konstrukcyjnych systemów napędowych oraz kadłubów, zaproponowali zaadaptowany strumieniowy kadłub okrętu typu XVIII z napędem Waltera, wyposażony w standardowy system napędowy, jednak ze zwiększoną podwójnie liczbą baterii elektrycznych. Okręt taki nie mógł osiągnąć sprawności i długotrwałości pływania podwodnego jednostek z turbiną Waltera, miał jednak większą prędkość i długość pływania w zanurzeniu niż konwencjonalne okręty. Z uwagi na ogromną sumaryczną pojemność baterii jednostka ta uzyskała miano elektroboota. W tym samym czasie sam Walter zaproponował umieszczenie w elektrycznym okręcie podwodnym chrap, doprowadzających powietrze atmosferyczne do silników i odprowadzających gazy spalinowe na powierzchnię. Miało to na celu umożliwienie pracy silników spalinowych w trakcie rejsu w zanurzeniu, a w konsekwencji także ładowanie baterii elektrycznych, przedłużając czas prowadzenia przez okręt operacji podwodnych. Admirał Dönitz przedstawił wprawdzie pewne zastrzeżenia odnośnie rozmiarów okrętu jako rezultatów dużej pojemności zespołu baterii, ostatecznie jednak zaakceptował projekt jako następcę jednostek typu IX oraz rozkazał natychmiastowe opracowanie szczegółowych planów. W ten sposób rozpoczęto prace rozwojowe nad projektem, który został oznaczony jako typ 21 – najbardziej zaawansowanego pojazdu podwodnego drugiej wojny światowej.

Co posiadał U-boot typu 21?

U-boot typu 21 był dużym okrętem podwodnym o wyporności na powierzchni 1621 ton, o rewolucyjnym pod wieloma względami charakterze. Okręty tego typu otrzymały opływowy kadłub zewnętrzny jednostek typu XVIII Waltera, w celu wyeliminowania zawirowań wody pozbawione były kluz, knag i podstaw artyleryjskich. Zamiast dużej wystającej z kadłuba nadbudówki z platformą działa i wewnętrzną komorą ciśnieniową służącą jako centrum zarządzania podczas ataku, okręty tego typu otrzymały opływowy kiosk z łagodnymi powierzchniami spływu wody wspierającymi peryskopy i inne maszty z antenami.

Kadłuby w całości spawane były z ośmiu prefabrykowanych sekcji. Każda z nich stanowiła element zarówno kadłuba lekkiego, jak i sztywnego. W każdej części mieściła też niemal całość stałego wyposażenia okrętu przewidzianego dla danej elementu.

Struktura konstrukcji, oraz zastosowany do budowy kadłuba sztywnego stop stali St 52 KM i aluminium, zapewniała okrętowi zanurzenie testowe 135 metrów. Zagraniczne odpowiedniki miały nieco mniej zanurzenia, ale za to ich wskaźnik marginesu bezpieczeństwa wynosił 2,5 – co dawało im ogromną jak na owe czasy głębokość zgniecenia: 340 metrów – znacznie więcej niż w przypadku jakichkolwiek innych okrętów podwodnych tamtego czasu. Górna część kadłuba sztywnego miała maksymalną grubość 26 mm na śródokręciu, która zmniejszała się do 18 mm w obu kierunkach. Z uwagi na strukturę dwukadłubową, na znacznej części okrętu możliwe było użycie wręg zewnętrznych o wymiarach 240 × 11 mm co 80 cm. Jedynie stożkowe pierścienie kadłuba sztywnego na dziobie i rufie miały wręgi wewnętrzne Wszystko to razem zapewniało okrętowi wspomnianą wyżej głębokość konstrukcyjnego zanurzenia 135 metrów; 2,5 raza bezpieczniejszą od obliczonej głębokości zgniecenia wynoszącej 330 metrów, a także 1,5 raza bezpieczniejszą od przetestowanej głębokości zanurzenia wynoszącej 200 metrów.

Przejęte po wojnie przez Aliantów okręty podwodne typu VIIC i XXI
Przejęte po wojnie przez Aliantów okręty podwodne typu VIIC i XXI
Źródło: U-booty typu XXI – najlepsze okręty podwodne II wojny światowej

Struktura kadłuba ciśnieniowego nie była jednak jednolita. Jedynie jego górna część mogła być dla celów obliczeń traktowana jako zaokrąglona. Dolna część nie mogła być traktowana jednakowo, gdyż z jednej strony wręgi górnej części zachodziły na siebie znacząco, po drugie zaś dolna część kadłuba miała drewniane belki stropowe. W konsekwencji dolna część musiała być skonstruowana bez tak dokładnych obliczeń i jej wytrzymałość musiała być sprawdzana doświadczalnie. Testy ciśnieniowe przeprowadzone na modelu w Germaniawerft pokazały, że dolna część kadłuba sztywnego jest około 10% słabsza niż jego górna część. Oznacza to, że głębokość destrukcji okrętu wynosiła 300 metrów, głębokość testowa 180, zaś konstrukcyjna głębokość zanurzenia wynosiła 120 metrów. Pierwszym okrętem, który przeprowadził testy głębokości zanurzenia, był U-2511, który 16 marca 1945 roku opuścił Kilonię i popłynął w tym celu do Horten w Norwegii. W wyniku testów przeprowadzonych we fiordzie Oslo, głębokość testowa okrętu została ograniczona do 160 metrów. Jednym z najważniejszych rezultatów tych testów było ustalenie, że zmierzone naprężenie nie wzmocnionych pokryw wyrzutni torpedowych przekroczyło założony limit osiągając wartość 4000 kg/cm². Stwierdzono też problemy przy wrędze 10.4 na rufie. Po wzmocnieniu wrót oraz wręgi w stoczni w Horten, okręt przeprowadził ponowne próby zanurzeniowe, które zostały jednak przerwane na głębokości 170 metrów. Po ich zakończeniu okręt wrócił do Kilonii. Admirał Dënitz wyraził niezadowolenie z przerwania testów, toteż 14 kwietnia 1945 roku do Horten wypłynął U-2506, już ze wzmocnionymi pokrywami wyrzutni oraz wręgą 10.4. Nie licząc głośnej implozji przymocowanej do pokładu boi akustycznej na głębokości 160 metrów, test przebiegał bez zakłóceń aż do głębokości 220 metrów. Naprężenie pokryw wyrzutni pozostawało w zakładanych granicach. Na głębokości 220 metrów implodował jednak kontener, w którym przechowywano ponton, co spowodowało przerwanie testu. Ostatnie testy zanurzeniowe przeprowadzono z użyciem U-2529, zaledwie dzień przed kapitulacją III Rzeszy 8 maja 1945 roku. Na głębokości 140 metrów stwierdzono deformację jednej z podrzędnych wręg poniżej kiosku, na głębokości 190 metrów implodowały kontenery pontonów, test zaś przerwano na głębokości 210 metrów z powodu ogromnego huku spowodowanego implozją jednego z kontenerów w pokładzie. Po natychmiastowym wynurzeniu stwierdzono, że implozje drugorzędnych elementów w najmniejszym stopniu nie zagroziły okrętowi, toteż U-2529 zanurzył się ponownie, bezpiecznie wynurzając się następnie z głębokości 220 metrów. Wiadomo również, że na początku maja tego samego roku U-3008 osiągnął dno na głębokości 170 metrów podczas testów na południe od wybrzeża Norwegii. Jak dowiodły przeprowadzone już po wojnie amerykańskie testy, mimo ustalonej znacznie mniejszej głębokości operacyjnej, okręty typu 21 mogły dość swobodnie schodzić na głębokość poniżej 200 metrów.

Zapewniająca schodzenie na taką głębokość konstrukcja opływowego kadłuba znacznie różniła się od dotychczasowych projektów. Na części swojej długości cylindryczny na zewnątrz kadłub sztywny przypominał w przekroju odwróconą cyfrę 8. Taka konfiguracja została zaadaptowana z projektu Waltera z zamkniętym obiegiem, w którym mniejsza dolna część odwróconej ósemki przeznaczona była na zbiornik nadtlenku wodoru. W przeciwieństwie do innych konstrukcji okrętów podwodnych tego czasu, których dzioby były ostro zakończone na wzór jednostek nawodnych w celu zwiększenia sprawności nawodnego pływania, jednostki 21 otrzymały nieco zaokrąglony dziób. Rufa jednostek tego typu była natomiast bardzo głęboka i strzelista, co uniemożliwiało instalację rufowych wyrzutni torpedowych. Nowatorsko uformowany stabilizator/ster głębokości zwany schneiden skonstruowany został w tzw. konfiguracji noża.

Okręty typu 21 zaprojektowane były jako jednostki szybko zanurzające się, toteż konieczne stało się umieszczenie w ich kadłubach zewnętrznych licznych otworów zalewowych i wentylacyjnych. Zwiększały one jednak opory i powodowały turbulencje, co niekorzystnie wpływało na głośność jednostki oraz zużycie energii. Po szeregu badań na holowanym modelu ustalono kompromisowy stosunek otworów zalewowych do całości powierzchni kadłuba wynoszący 1,98%, co z jednej strony zwiększyło opory o 15%, z drugiej zaś pozwalało na całkowite zanurzenie w czasie 25 sekund. Przy takim drastycznym zmniejszeniu powierzchni otworów zalewowych – bo aż o 2/3 względem pierwotnych planów – podczas przeprowadzonych 21 listopada 1944 roku testów U-3507 osiągnął prędkość podwodną 17,2 węzła przy 3100 kW. W finalnej jednak wersji, w której powierzchnię otworów zmniejszono o 1/3, U-3507 – który nominalnie powinien był być w stanie pływać pod wodą z prędkością 18 węzłów – 30 listopada 1944 roku osiągnął prędkość 16,8 węzła przez 20 minut oraz 16,5 węzła przez godzinę. Zmiany zanurzenia okrętu wspomagane były za pomocą umieszczonych na dziobie i rufie zbiorników trymujących. Kontroli zanurzenia służyły także umieszczone pod przedziałem torpedowym zbiorniki kompensacyjne.

Słabą stroną okrętu był bardzo duży promień skrętu, będący efektem zastosowanych w okręcie bocznych powierzchni sterowych. W położeniu podwodnym w najbardziej optymalnych warunkach – przy wychyleniu steru o 25° oraz ruchu jedynie jednej śruby i prędkości 11 węzłów, promień skrętu wynosił około 365 metrów. Przy ruchu dwóch śrub działających z maksymalną prędkością obrotową oraz prędkości okrętu wynoszącej 6 węzłów promień skrętu sięgał 450 metrów. Podczas zaś pływania nawodnego promień skrętu sięgał 800-1000 metrów. Oznaczało to niemal dwukrotnie większy promień skrętu niż we wcześniejszych jednostkach tej samej wielkości i było źródłem problemów przy manewrowaniu na powierzchni. Dwa wały napędowe jednostek typu 21 były nieznacznie odchylone na zewnątrz, co powodowało nieprzewidziany wcześniej efekt – w trakcie wykonywania zwrotu w celu zmniejszenia promienia skrętu wewnętrzna śruba musiała pracować z większą prędkością od śruby zewnętrznej względem kierunku skrętu.

Zmniejszenie liczby otworów zalewowych zredukowało opór ponad linią wodną do około 1/6 oporu, jaki pokonać musiały jednostki wcześniejszych typów. W celu jego dalszej redukcji zmniejszone zostały także zewnętrzne zamknięcia zbiorników balastowych. Te modyfikacje, połączone z ulepszonymi bateriami i podniesieniem napięcia zasilającego silniki elektryczne, zwiększyły prędkość podwodną typu 21 niemal dwukrotnie względem wcześniejszych konstrukcji.

Najważniejszą innowacją typu 21 była instalacja elektryczna o dużej mocy umieszczona w sekcji turbiny oryginalnej konstrukcji typu XVIII. W jej skład wchodziły m.in. noszące kryptonim Hertha 2 silniki elektryczne GU365/30, produkowane w kooperacji przez SSW (Siemens-Schuckertwerke) i AEG (Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft). Były to dziesięciobiegunowe niezależnie wzbudzane silniki bocznikowe o prędkości obrotowej 350 rpm i o mocy 5000 KM, po 2500 KM każdy. Najważniejszym elementem układu napędu bezpośredniego okrętów był spełniający najwyższe wymagania komutator, konstrukcja zaś wirnika oparta była na rozwiązaniach wysokoobrotowych silników kolejowych. Każdy z dwóch silników miał średnicę 1,3 metra, długość około 3 metrów i wagę 10,33 tony, przy długości napędzanych przez nie bezpośrednio wałów wynoszącej 3,26 metra.

Jednostki typu 21 otrzymały także dwa małe ośmiobiegunowe zewnętrznie wzbudzane silniki elektryczne GW323/28, dla celów operacji z niewielką prędkością, o mocy 83 kW/113 KM każdy. Bez przekładni zębatej, silniki te napędzały wały poprzez przez system 12 pasów. Dzięki nim okręt zdolny był do bardzo cichego poruszania się z prędkością do sześciu węzłów, a przy prędkości 5,5 węzła zapewniały pokonanie pod wodą dystansu 320 mil morskich. Stanowiło to bezprecedensowe osiągnięcie w zakresie zdolności do długotrwałego pływania podwodnego. Silniki umieszczone były na gumowej podstawie, co wraz z innymi zastosowanymi technologiami zmierzało do zmniejszenia poziomu hałasu generowanego przez okręt. Nawet podczas używania głównych silników elektrycznych jednostki typu 21 były cichsze niż współczesne im odpowiedniki amerykańskie.

Z uwagi na brak efektywnego radaru do poszukiwania i ataku na wrogie jednostki Niemcy wyposażyli typ 21 w pasywny sonar niskiej częstotliwości GHG. Sonar ten stanowił najbardziej zaawansowane urządzenie detekcji akustycznej w służbie jakiejkolwiek marynarki. Wykrywanie celów na dalekich dystansach za pomocą sonaru niskiej częstotliwości jest niezmiernie trudnym zadaniem – wymagało bowiem bardzo dużej anteny. Wiązka akustyczna na danym kierunku może być formowana przez zastosowanie odpowiedniego opóźnienia dla każdego elementu anteny z osobna. W niemieckiej antenie pasywnej GHG stałe linie opóźnienia tworzyły ekwiwalent prostej anteny przybierający kształt podkowy. Obrót komutatora w zależności od linii opóźnienia odwracał wiązkę. Jak we wszystkie sonarach tego czasu, zakres obróbki uzyskiwanych danych był bardzo ograniczony. Operator dysponował jedynie prostownikiem do uwypuklenia odgłosów śruby napędowej celu i podobnych dźwięków. Nie istniała wówczas żadna możliwość przeniesienia wysokich częstotliwości sygnału w dół, do zakresu słyszalnego.

Sonar GHG był kluczem do zaawansowanego systemu kontroli ognia zastosowanego w 21. Układ ten umożliwiał dokładność nasłuchu do ±1°. W sprzyjających warunkach przewodzenia fali akustycznej przez warstwy wody, GHG był w stanie wykryć pojedynczy statek z odległości 20 km, konwój zaś z odległości 100 km. 9 kwietnia 1940 roku, za pomocą GHG, KKpt Günther Prien wykrył odgłosy bombardowania, które jak sądził było atakiem na dowodzony przez niego U-47, podczas gdy jak się później okazało, stanowiło ślad akustyczny bombardowania brytyjskiej formacji nawodnej przez niemiecki samolot w odległości 100 mil morskich od jego okrętu.

Głównym zadaniem typu 21 było zwalczanie alianckich statków handlowych. Przeznaczone do prowadzenia operacji patrolowych wyłącznie w zanurzeniu, jednostki tego typu pozbawione były broni artyleryjskiej, z wyjątkiem dwóch podwójnych zestawów lekkich działek przeciwlotniczych kalibru 20 mm umieszczonych na przednim i tylnym końcu struktury kiosku. Działka te przeznaczone były do obrony przed atakującymi samolotami wyłącznie podczas przejścia U-Boota do i z jego chronionego schronu przeciwbombowego do głębokich wód, w których mógł się zanurzyć.

Sześć wyrzutni torpedowych umieszczono w dziobie okrętów; przedział torpedowy – najdalej w przód wysunięty spośród wszystkich sześciu przedziałów – mógł zmieścić siedemnaście torped zapasowych. Wraz z sześcioma torpedami załadowanymi w wyrzutnie stanowiło to duży ładunek, jednak w trakcie długotrwałych patroli, do jakich okręty te były przeznaczone, niezbędne było okresowe rozładowywanie torped z wyrzutni celem ich konserwacji, przetestowania i ewentualnych reperacji. Z konieczności – z uwagi na potrzeby w zakresie przestrzeni – ograniczało to normalny ładunek torped do prawdopodobnie 20 sztuk. Podczas gdy standardem epoki był ręczny załadunek torped do wyrzutni z wykorzystaniem systemu rolek, Niemcy wprowadzili do typu 21 istotną innowację w postaci półautomatycznego, hydraulicznego systemu przeładowywania wyrzutni. Po wystrzeleniu salwy 6 torped znajdujących się w wyrzutniach druga salwa mogła być odpalona po 10 minutach, trzecia zaś po upływie pół godziny. Kompensacja wagi okrętu po opróżnieniu wyrzutni następowała metodą wewnętrznych zbiorników kompensacyjnych umieszczonych pod przedziałem torpedowym. Przed strzałem miało miejsce zalanie wyrzutni wodą ze zbiornika kompensacyjnego, po wystrzeleniu zaś torpedy opróżniona wyrzutnia zalewana była wodą morską, która po ponownym zamknięciu pokrywy wyrzutni była przepompowywana do zbiornika kompensacyjnego, wyrównując w ten sposób zasób wody oraz wyważenie okrętu do poziomu sprzed strzału.

Okręty typu XXI podczas budowy
Okręty typu XXI podczas budowy
Źródło: U-booty typu XXI – najlepsze okręty podwodne II wojny światowej

Niezależnie od szybkiego systemu przeładowczego w nowych okrętach, liczba wyrzutni torpedowych gotowych do strzału w każdym czasie była nieadekwatna do potrzeb. W jednostkach Waltera sekcja turbiny była zamknięta przez grodzie, co czyniłoby dostęp do ewentualnych rufowych wyrzutni torpedowych wysoce utrudnionym; wąski zaś, opływowy profil rufy całkowicie uniemożliwiał ich instalację. Typ 21 miał niemal identyczny kształt kadłuba jak typ XVIII, toteż z jednostki Waltera przejął cały system uzbrojenia, a jakakolwiek zmiana wymagałaby całkowitej rewizji projektów i w efekcie dalsze opóźnienia. Rozwiązaniem tego problemu wydawało się zwiększenie liczby wyrzutni przez ich instalację pośrodku okrętu ze skierowaniem ich ukośnie w tył. Taki układ zyskał w późniejszym czasie nazwę Shneeorge.

W odpowiedzi na anglosaskie sonary, Niemcom udało się skonstruować i zbudować bardzo ciche jak na owe czasy okręty. Jak wykazały powojenne badania amerykańskie przeprowadzone na U-2513, niemieckie jednostki były znacznie cichsze niż amerykańskie fleet submarines. Generowany przez elektrobooty przy prędkości 6 węzłów w zanurzeniu poziom hałasu nie przekraczał poziomu generowanego przez współczesne im amerykańskie jednostki przy prędkości 2 węzłów. Jak wykazały powojenne badania, wpływał na to fakt, że przy maksymalnej prędkości podwodnej z użyciem silników elektrycznych nie występowały wibracje, zaś wzrost poziomu generowanego hałasu był bardzo nieznaczny – poza momentami przyspieszania bądź zwalniania. Jak wykazały testy przeprowadzone w 1946 roku przez marynarkę amerykańską, okręty typu 21 znajdując się na głębokości większej niż 200 metrów były niewykrywalne dla amerykańskich okrętów nawodnych.

Powojenne losy U-boota typu 21 i jego wpływ na konstrukcje powojenne

Wiadomo, że każda wojna kiedyś się kończy i czasami przegrany musi przekazać swoje projekty technologiczne swojemu przeciwnikowi. W przypadku zakończenia II wojny światowej tak było i łodzie U-boot typu 21 trafiły w ręce Aliantów i można było się przekonać co dalej z nimi robiono.

Jednostki typu 21 były zbyt cenne, aby ulec całkowitej likwidacji w ramach operacji Deadlight. Marynarki krajów sprzymierzonych chętnie brały udział w tej propagandowej operacji, ich dowództwa wiedziały jednak, jak ją ograniczyć. Niektóre z zatopionych okrętów tego typu, jak U-2540, które zostały wydobyte i przebudowane, służyły jeszcze wiele lat jako platformy testowe. U-2513 i U-3008 były używane do celów testowych przez flotę amerykańską do początku lat 50. U-2518 był używany przez Francję pod nazwą Roland Morillot do 1967 roku. U-2529, U-3017, U-3035, U-3041 i U-3515 zostały przejęte przez flotę brytyjską. W 1946 roku cztery z nich zostały przekazane Związkowi Radzieckiemu i służyły w radzieckiej marynarce, uzupełniając radzieckie zdobycze w zakresie tych okrętów w postaci nieukończonych jednostek przejętych przez Związek Radziecki w stoczniach bałtyckich.

W okresie powojennym okręty typu 21 były przedmiotem licznych badań, zarówno brytyjskich, radzieckich, jak i amerykańskich, stając się podstawą dla rozwoju konstrukcji tego typu jednostek w tych mocarstwach. W Stanach Zjednoczonych badania te zapoczątkowały całą naukę w zakresie sposobów zwalczania okrętów podwodnych. ZSRR wcielił do czynnej służby wszystkie cztery otrzymane jednostki 21 oraz wybudował ponad sto jednostek projektu 613, stanowiących w dużej mierze odwzorowanie niemieckich okrętów.

Okręt podwodny typu XXI
Okręt podwodny typu XXI
Źródło: Okręty podwodne typu XXI

W raporcie amerykańskiej państwowej stoczni marynarki wojennej Portsmouth Naval Shipyard z lipca 1946 roku przedstawiono dane z testów przejętych przez Stany Zjednoczone jednostek podwodnych marynarki niemieckiej. Testy przeprowadzone zostały pod nadzorem szefa operacji morskich US Navy na podstawie zarządzenia określonego w piśmie Op-23C-1-Serial 217423 z 28 maja 1945 roku.

Efektem przeprowadzonych badań obu okrętów było zastosowanie w amerykańskim programie ulepszania okrętów podwodnych GUPPY wielu rozwiązań typu 21: użycie zaokrąglonego dziobu, nadanie kioskowi i mostkowi bardziej opływowego kształtu, usunięcie działa pokładowego i innych wystających elementów, znaczne powiększenie pojemności baterii elektrycznych. Z U-3008 wymontowano sonar GHG w celu instalacji go w USS Cochino, amerykański sonar AN/BQR-2 instalowany w niektórych jednostkach GUPPY II był zaś w dużej mierze kopią GHG. Jednostki GUPPY uległy też znacznemu wyciszeniu, stwierdzono bowiem, że okręty typu 21 płynąc z prędkością 12 węzłów są cichsze niż najlepsze amerykańskie jednostki przy prędkości 6 węzłów. Mimo poczynionych zmian, GUPPY wciąż były głośniejsze niż okręty niemieckie. Pierwszym powojennym amerykańskim typem okrętów podwodnych były jednostki Tang, które podobnie jak typ 21 zaprojektowane zostały w celu maksymalizacji sprawności podwodnej. W konstrukcji tych jednostek wykorzystano cały szereg rezultatów badań nad przejętymi okrętami typu 21, przenosząc do nich wiele rozwiązań zastosowanych w jednostkach niemieckich.

Po zakończeniu II wojny światowej Józef Stalin przyznał priorytet odbudowie radzieckiego przemysłu stoczniowego, aprobując także budowę wielkiej floty oceanicznej, w skład której wchodzić miały lotniskowce, krążowniki liniowe i mniejsze niszczyciele oraz okręty podwodne. Z końcem wojny radzieccy konstruktorzy i badacze skoncentrowani byli na zwiększaniu prędkości podwodnej, którą uznawali za decydujący czynnik wojny morskiej. W celu zwiększenia prędkości i utrzymania jej przez dłuższy czas konstruktorzy sowieccy zdecydowali się na zwiększenie mocy silników elektrycznych oraz pojemności baterii, umożliwienie silnikom diesla pracy w trakcie zanurzenia okrętu oraz zaprzęgnięcie turbiny okrętowej do pracy w trakcie operacji podwodnych. Modelem prac w tym kierunku były niemieckie okręty podwodne, w tym jednostka typu VIIC zatopiona, a następnie wydobyta przez siły radzieckie na Bałtyku w 1944 roku, okręty znalezione w niemieckich stoczniach bałtyckich zajętych przez Armię Czerwoną oraz 10 U-Bootów formalnie przyznane Związkowi Radzieckiemu na podstawie postanowień konferencji poczdamskiej.

Wiele niemieckich zakładów produkujących elementy jednostek 21 oraz najważniejszy – stocznia Schichau w Gdańsku, było zajętych przez wojska radzieckie. Znajdowało się w nich dużo komponentów jednostek 21, a w samej stoczni duża liczba niewykończonych okrętów. Dodatkowo, w stoczni znajdowały się relatywnie kompletne sekcje dla co najmniej ośmiu dodatkowych okrętów. Zachodnie szacunki co do losu tych okrętów często są jednak wzajemnie sprzeczne. Według jednego z niemieckich inżynierów, co najmniej dwa niemal kompletne okręty typu 21 zostały zwodowane w stoczni w Gdańsku przez specjalistów radzieckich, po czym odholowane do Kronsztadu. Inny jednak z niemieckich inżynierów stwierdził, że te niedokończone U-Booty zostały pozostawione w takim stanie, w jakim się znajdowały, wszystko jednak co do nich należało zostało zabrane i wysłane do testów i badań. Bliższa prawdy jest najprawdopodobniej druga z tych wersji, sowieckie dane bowiem, podobnie jak informacje przekazywane wprost przez przełożonych radzieckich biur konstrukcyjnych, wskazują, że niemieckie okręty podwodne typu 21 używane były do testów i prób, po czym były niszczone – często poprzez storpedowanie.

Jednostki typu 21 oraz elementy i materiały służące do ich budowy były badane przez dużą liczbę radzieckich instytutów naukowo-badawczych i biur konstrukcyjnych, w tym przez CKB-18. Pierwszą powojenną konstrukcją CKB-18 był projekt 614, będący w rzeczywistości kopią typu 21. Projekt ten nie został ukończony z uwagi na to, że został uznany za niewystarczająco wiarygodny. Projekt 614 stał się jednak bazą intensywnych studiów nad konstrukcją i inżynierskimi rozwiązaniami zastosowanymi przez konstruktorów niemieckich w typie 21. Doprowadziło to do rozwinięcia w ZSRR wielu technologii, zwłaszcza nowych typów stali oraz spawania elektrycznego, nowych koncepcji kontroli okrętu, niskoszumowych śrub okrętowych, instalacji absorbujących wstrząsy, powłok anechoicznych kadłuba oraz zastosowania na głowicach chrap materiałów absorbujących fale radarowe.

Podsumowanie

Okręty typu 21 i ich mniejsi kuzyni, jednostki typu XXIII, były prawdziwie rewolucyjnymi pojazdami podwodnymi. Eskadra, flotylla czy nawet flota tych okrętów nie mogła zmienić losów drugiej wojny światowej, gdyby jednak pojawiły się w dużej liczbie wcześniej niż w połowie roku 1944, czy nawet w początkach roku 1945, mogłyby znacząco spowolnić postępy zachodnich aliantów. Prawdopodobnie mogłyby opóźnić koniec wojny na Zachodzie o kilka miesięcy, czy nawet rok, co pozwoliłoby Związkowi Radzieckiemu na zajęcie jeszcze bardziej znaczącej pozycji w Europie na koniec wojny.

U-Boot Typu 21 U-2540 "Wilhelm Bauer"
U-Boot Typu 21 U-2540 Wilhelm Bauer
Źródło: U-Boot Typ XXI U-2540 („Wilhelm Bauer”)

Innym czynnikiem mającym wpływ na taki scenariusz były brytyjskie i radzieckie wojska, które szybko opanowywały zakłady uczestniczące w produkcji U-Bootów oraz ich montownie w północnych Niemczech, alianckie bombowce taktyczne zaś blokowały Bałtyk, utrudniając lub nawet uniemożliwiając szkolenie załóg U-Bootów. Także ogólny chaos w Niemczech związany z postępującą destrukcją tego państwa utrudniał, a w końcu uniemożliwił działalność nowych niemieckich okrętów podwodnych. Zamiast zmiany losów wojny efektem wprowadzenia do służby okrętów podwodnych typu 21 było ich wejście do historii jako przodków zimnowojennych okrętów podwodnych konstruowanych w Stanach Zjednoczonych i Związku Radzieckim.

Jakby nie zmieniono harmonogramu testowania i produkcji U-bootów typu 21 z zakładanego na samym początku na taki jaki został zaakceptowany przez samego Adolfa Hitlera to jednostki bojowe mogły by nie wypłynąć przed zakończeniem się wojny. Na samym początku zakładano, że do końca 1944 roku miały powstać dwa prototypy, a pod koniec 1946 roku do służby miały wejść jednostki bojowe. Zakończyło się na tym, że już pod koniec 1944 roku gotowych będzie kilkanaście okrętów i na początku 1945 osiągną one gotowość bojową. Masową produkcją sekcji miały zająć się 32 zakłady w całych Niemczech. Wybrano je tak, aby każdy znajdował się przy rzece, którą transportowano by gotowe elementy do stoczni.

Bibliografia

1. Okręty podwodne typu XXI;

2. U-booty typu XXI – najlepsze okręty podwodne II wojny światowej