Добро пожаловать на Wargaming.net Wiki!
Варианты
/
/
Подводные лодки XXI серии

Подводные лодки XXI серии

Перейти к: навигация, поиск

Эта статья редактируется участником kirgre в рамках конкурса «Вики-спринт №4: Корабли ВМС Германии (1920-2014)».
За нарушение правил конкурса или создание помех в его проведении предусмотрены наказания. Просьба воздержаться от правок.

Подводные лодки XXI серии

Norway_U-boat_XXI.jpeg
Служба
Германия
Германия
Исторические данные
Общие данные
1621 / 1819 т. Водоизмещение
(надводное/подводное)
76.7 / 6.6 / 6.32 м. Размерения
(длина/ширина/осадка)
15.6 узл. Скорость хода надводная
17.2/6.1 узл. Скорость хода подводная
133 / 220 м. Глубина погружения
(рабочая/предельная)
15500 миль Дальность плавания надводная
340 миль Дальность плавания подводная
Энергетическая установка
дизель-электрическая . Тип энергетической установки
2 дизеля , 2х2000 к-во/л.с. Двигатели надводного хода
2 ЭД, 2х2500 к-во/л.с. Двигатели подводного хода
Вооружение
2×2 20-мм Flak C/38 . Артиллерийское
6х533-мм, 23 шт Торпедное
12 шт Минное
Экипаж
58 чел. Общая численность
чел. Офицеры
52 чел. Матросы

Общие сведения

Подводные лодки XXI серии — немецкие дизель-электрические подводные лодки, строившиеся в 1943-1945 г. Эти субмарины стали первыми ДЭПЛ, проектировавшимися преимущественно для подводного плавания, в отличие от предыдущих проектов «ныряющих» лодок.

Основными преимуществами этих кораблей стали:

  • Аккумуляторная батарей большой ёмкости;
  • Мощные электродвигатели подводного хода;
  • Наличие малошумных электродвигателей подкрадывания;
  • Система перезарядки ТА;
  • Улучшенные обводы корпуса.

Благодаря указанным преимуществам эти субмарины оказали существенное влияние на послевоенное развитие ВМФ всех крупных государств.

История создания

Предпосылки к созданию

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.

Карл Дёниц

Проектирование и строительство

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:
« если мы не усовершенствуем конструкцию подводных лодок, то будем вынуждены практически прекратить подводную войну. »

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:

  1. Корма, рулевые механизмы и рабочие принадлежности;
  2. Отсек электродвигателей;
  3. Отсек дизелей;
  4. Кормовой жилой отсек;
  5. Центральный пост и камбуз;
  6. Носовой жилой отсек;
  7. Стеллажи запасных торпед;
  8. Носовой торпедный отсек;
  9. Ограждение выдвижных устройств.


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:

  • Всасывание воды дизелями через систему газовыхлопа при реверсе гребных электродвигателей;
  • Передача мощности якорям главных электродвигателей при ходе под дизелями;
  • Невозможность развить полную мощность дизелей под «шнорхелем»;
  • Высокая шумность компрессоров;
  • Повышенная вибрация «шнорхеля» и перископов на скоростях свыше 10 уз;
  • Неравномерный разряд и заряд групп батарей;
  • Недостаточно эффективная система дожигания водорода;

Также не удалось обеспечить требуемую защищённость ПЛ от магнитных мин из-за чрезмерного возрастания магнитного поля ГЭД при движении с болшими 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 окнчания войны немцы построили и сдали 119 ПЛ с трёх верфей:

  • «Blohm & Voss» — U2501 – U2762 — 48 шт.;
  • «Deschimag AG Weser» — U3001 – U3295 — 41 шт.;
  • «Schichau» — U3501 – U3695 — 30 шт.

Описание конструкции

Корпус

ПЛ XXI серии имели двухкорпусную конструкцию с прочным корпусом, который делился на 7 отсеков. В немецков флоте нумерация отсеков шла с кормы:

  1. Кормовой отсек — гидроцилиндры приводов рулей, баллоны воздуха высокого давления и корабельная мастерская;
  2. Электромоторный отсек — главные электродвигатели, электродвигатели подкрадывания, электрощиты и пульты управления;
  3. Дизельный отсек — дизели, редукторы, крупногабаритные запоры шнорхеля и выхлопных трубопроводов;
  4. Кормовой жилой отсек — жилые и бытовые помещения экипажа, кормовая аккумуляторная яма;
  5. Центральный отсек — центральный пост, выдвижные устройства, камбуз, баллоны ВВД, заместительные цистерны;
  6. Носовой жилой отсек — жилые помещения офицеров, лазарет, носовая аккумуляторная яма;
  7. Носовой торпедны отсек — торпедные аппараты, стеллажи запасных торпед, компенсационная цистерна.


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:

  • отверстие для доступа к вспомогательному оборудованию дизельного отсека;
  • одно отверстие для доступа к задней АКБ;
  • два отверстия для доступа к передней АКБ;
  • нижний рубочный люк;
  • два отверстия для перископов;
  • торпедопогрузочный люк.


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

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.


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.

История службы

См. также

Примечания

Литература и источники информации

Книги:

  • Siegfried Breyer - German U-Boat type XXI
  • Fritz Köhl, Eberhard Rössler - Anatome of the ship: The Type XXI U-Boat

Интернет-источники:

Галерея изображений