Немецкие подводные лодки XXI серии

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).

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.