优妮可欧伊
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2026-06-02更新
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舰船信息
| XXI型潜艇 U-2501 (优妮可欧伊) KMS U-2501 U-2501 | ||||
| 编号 | NO.736 | 类型 | ||
| 稀有度 | ★★★☆☆☆ 海上传奇 |
阵营 | ||
| 实装日期 | 2026年05月20日 | |||
| 相关活动相关活动默认包含该活动的复刻 | 圣印前的同盟 | |||
| 建造时间 | ||||
| 普通掉落点 | ||||
| 档案掉落点 | ||||
| 活动 掉落点请注意!首次活动、复刻活动、作战档案三者掉落可能会有差异,所以如果没列出作战档案掉落则表示作战档案中不掉落。 |
||||
| 其他途径 | 圣印前的同盟活动「深潜许可状」兑换 | |||
| 营养价值 | 待补充 | |||
| 退役收益 | 物资10、勋章30、特装原型500 | |||
| 强化 |
炮击 | 0*0=0 | ||
| 雷击 | 109*20=2180 | |||
| 航空 | 0*0=0 | |||
| 装填 | 32*25=800 | |||
| 舰队科技+ | ||||||
| 科技点 | 属性加成 | |||||
| 获得 |
|
合计 87 |
潜艇/潜母 命中+1 | |||
| 满星 |
|
- | ||||
| Lv.120 |
|
潜艇/潜母 雷击+2 | ||||
| 性能 | |||||||||||||||||||
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初始→125级满破满强化 好感度爱属性
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 耐久 | 318→2020 | 装甲 | 轻型 | 装填 | 43→118 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炮击 | 0→0 | 雷击 | 110→579 | 机动 | 7→38 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 防空 | 0→0 | 航空 | 0→0 | 命中 | 71→212 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧气 | 308/30.8秒 | 弹药量 | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 幸运 | 60 | 消耗 | 5→9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 航速 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 碧蓝海事局 优妮可欧伊 详细数据 等级 120 强化 满 突破 3 好感度 爱 综合性能:(不含舰队科技) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 耐久 | 装甲 | 轻型 | 装填 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 炮击 | 雷击 | 机动 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 防空 | 航空 | 命中 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 幸运 | 消耗 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 航速 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 突破效果 | |
| 一阶 | 获得专属弹幕I/鱼雷效率提高5% |
| 二阶 | 鱼雷底座+1/狩猎范围升级 |
| 三阶 | 专属弹幕升级/鱼雷效率提高10% |
| 满破装备 | ||||||
| 槽 | 装备类型 | 效率 | 武器数 | 预装填数 | ||
| 1 | 潜艇鱼雷 | 140% | 2 | 2 | ||
| 2 | 潜艇鱼雷 | 135% | 2 | 2 | ||
| 3 | 设备 | - | - | - | ||
| 4 | 设备 | - | - | - | ||
| 5 | 设备 | - | - | - | ||
| 6 | 特殊兵装 | - | - | - | ||
| 注 | 水面鱼雷底座+1与航母机库+1并不增加武器数 | |||||
| 初始装备 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 潜艇用G7a鱼雷T1 | |||
| 2 | 潜艇用G7a鱼雷T1 | |||
| 3 | - | |||
| 装备说明 | ||||
| 技能 | |
渊海共鸣 |
自身狩猎范围等级+1,进入关卡时,携带弹药量+1;进入战斗后,自身雷击、装填属性提高1.0%(10.0%);战斗中,自身鱼雷武器命中敌人时,有40.0%(70.0%)概率为命中的敌人附加特殊进水效果(进水效果持续15秒,每3秒结算一次,威力依据雷击属性),U-2501对处于进水状态的角色造成的伤害提高1.0%(10.0%);潜艇编队中其他队友鱼雷武器命中敌人时有40.0%(70.0%)概率触发,使自身命中属性提高1%,持续至自身从战场撤退,效果最多叠加10层,叠加至满层时回复自身最大耐久1.0%(10.0%)
【大型作战效果】
大型作战中作为潜艇支援被呼叫时,消耗行动力减少4.5%(12.0%),潜艇部队弹药量+1;进入战斗后,自身雷击、装填属性1.0%(10.0%);战斗中,自身鱼雷武器命中敌人时,有40.0%(70.0%)概率为命中的敌人附加特殊进水效果(进水效果持续15秒,每3秒结算一次,威力依据雷击属性),U-2501对处于进水状态的角色造成的伤害提高1.0%(10.0%);潜艇编队中其他队友鱼雷武器命中敌人时有40.0%(70.0%)概率触发,使自身命中属性提高1%,持续至自身从战场撤退,效果最多叠加10层,叠加至满层时回复自身最大耐久1.0%(10.0%) |
潮音的聆听者 |
进入战斗后,若潜艇编队满编,自身鱼雷暴击率提高1.0%(10.0%);战斗中,自身氧气存量额外提供4(40)点,自身因氧气不足上浮后1秒,立即撤退并离开战斗;自身进入战斗后5秒触发,发射一轮特殊弹幕Lv.1(Lv.10)(威力依据技能等级);关卡海域内其他舰队进入战斗时,若自身存活,战斗开始后15秒,发动一轮支援攻击Lv.1(Lv.10)(威力依据技能等级),并暴露敌方在场潜艇8秒,同时使所有在场敌方单位在接下来8秒内命中、机动属性降低1.0%(10.0%) |
专属弹幕-U-2501I(II) |
氧气不足浮上水面时,触发专属弹幕-U-2501I(II) |
配装推荐
通用配装
萌新可以不看文字,直接按表中顺序,以此寻找有的装备,就可以随便用(有特殊配装推荐的,以特殊推荐为准)。另外,除设备外灰色背景代表下半段装备比上半部分低一档,每半段装备差距不大。
舰船台词
| 登录界面 | 碧蓝航线! |
|---|---|
| 舰船型号 | XXI型潜艇一一U-2501 |
| 自我介绍 | 我是U-2501……铁血的深海利刃……为了适配全新的战术而问世……请让我为您……奉献所有…… |
| 获取台词 | 指挥官……我是U-2501……此刻在记录……和您相遇时的声音……这是……最珍贵的收藏。便签……给您——「很高兴见到您,指挥官>w<」 |
| 登录台词 | 看到您……开心。啊,便签……给……「能让我好好听听您的呼吸么?>w<」 指挥官的问候……想听「o(*//▿//*)q」 |
| 查看详情 | 音频库里是我收集的声音……还有我自己的声音哦……您可以随时打开听……「这都是为您录下的o(*//▿//*)q」 ♪~(哼歌)……指挥官好像,听得很入迷呢……「>w<」 |
| 主界面 | 指挥官……您刚刚,打个了哈欠……是晚上没睡好?要不要我……「陪您一起?o(*//▿//*)q」 指挥官……今天……会为我留下什么样的声音……「>w<」 哼~哼哼……♪您……喜欢这段旋律?……那可以,陪在我身边,听我唱歌么……? 录音……嗯……开着……您的呼吸声……我收下了……「(o°▿°)o」 雨声……会覆盖掉很多杂音……所以,指挥官现在想做什么都可以……「o(*//▿//*)q」 嘘……现在这里只有我们了……指挥官能听到么?我们的心跳,在一起…… 嗯~可以更用力一些的……用您的手指……捕获……「这样就不会压到头发了>w<」 指挥官……让我沉溺在……您的声音里……好么?「o(*//▿//*)q」 |
| 触摸台词 | 唔……心跳……好快……「o(*//▿//*)q」 嗯~可以……继续……「喜欢o(*//▿//*)q」 |
| 特殊触摸 | 唔……声音……会、会被听到的……「收录权限未开放o(*//▿//*)q」 唔~嗯……禁、禁止收录~ |
| 摸头台词 | 唔……再多……一会儿~「o(*//▿//*)q」 指挥官,心跳得好快……是因为喜欢么……「我也喜欢o(*//▿//*)q」 |
| 任务提醒 | 唔……任务……「急☆(>o<)」 指挥官……该工作了……「>w<」 |
| 任务完成 | 奖励……指挥官,想要什么?「要我的陪伴可以么?!>w<」 唔……报酬……您要亲自确认么? |
| 邮件提醒 | 无用的杂音已过滤……指挥官……「快看看剩下的邮件>w<」 |
| 回港台词 | 辛苦了,指挥官……这是……等您的时候,录下的……「海浪的声音哦>w<」 指挥官……我很想您……这些录音,能证明……「好害羞o(*//▿//*)q」 |
| 好感度-失望 | 我……更喜欢一个人待着……「<(_ _)>」 |
| 好感度-陌生 | 指挥官……您能……多说一些话么……「声音采集进度:25%>w<」 |
| 好感度-友好 | 偶尔……能听到鲸鱼的歌声……这很罕见……但是,都不如,您的声音……让我更想记录……「o(*//▿//*)q」 |
| 好感度-喜欢 | 指挥官,这段音频损坏了……出现了,24秒的空白……听不到您声音的那段时间,变得好慢好慢……「っ ̯ -。」 |
| 好感度-爱 | 您听……问候、闲聊、指令……心跳、呼吸……全部。我的世界,装满了只属于我的……“您”。「o(*//▿//*)q」 曾经……我习惯了,寂静……习惯了,深海……习惯了,孤独……直到听到您的声音,直到感受到您带给我的……我从未听过的,最好的一切……「o(*//▿//*)q」 |
| 誓约台词 | 我说……“我愿意”……现在起,就连和您在一起时的沉默,也将交由我来保管。谁都无法删除……直到永远……永远…… |
| 委托完成 | 是归航时的笛声……要我陪您,去收录重逢之音么? |
| 强化成功 | 音频容量……增加了「>w<」 |
| 旗舰开战 | 静默……蔓延…… |
| 胜利台词 | 您会喜欢……胜利的声音,么……? 请……请再说一次“做得很好”……「>w<」 |
| 失败台词 | ……呜……「っ ̯ -。」 |
| 技能台词 | 杂音……清除! |
| 血量告急 | 唔啊……受伤了…… |
- 水幕后的珍宝
| 皮肤描述 | 指挥官,我正在更衣……您不用回避……请拨开流动的水帘……我就在这里哦「o(*//▿//*)q」 |
|---|---|
| 登录台词 | 哼哼~♪……嗯?您来了……您愿意……和我一起听……水幕温柔的声音么……? |
| 主界面 | 嘘……这样……水声,还有您压抑的呼吸声……我都清晰地……收录了…… 指挥官……宝物,不会自己浮出水面……不过……可以为你例外一次「o(*//▿//*)q」 水有些凉……但指挥官的手……很温暖……抱……「抱我,快抱紧我>w< 」 指挥官……您专注的,是这流动的水幕……还是我无法隐藏的……心跳声呢?「o(*//▿//*)q」 |
| 触摸台词 | 是这里的衣服……没有穿好嘛……?「☆(>o<)」 |
| 特殊触摸 | 唔……指挥官的……手……嗯~伸过来了…… |
| 摸头台词 | 有指挥官帮我……就不会在换衣服的时候,夹到头发了……「>w<」 |
| 任务提醒 | 时……时间到了……我们……该做正事了……「o(*//▿//*)q」 |
| 任务完成 | 奖励……指挥官想怎么领……都可以的「o(*//▿//*)q」 |
| 回港台词 | 从您身上……我听到了海水、阳光与风的声音……请到水幕后面,让我帮您……更换衣物吧?「☆(>o<)」 |
| 好感度-爱 | 水幕会模糊眼前……但会让某些声音更清晰……现在请您闭上眼睛,听……水流被划开的声音……感受……这颗只为您跳动的心……「o(*//▿//*)q」 |
舰船相关
XXI型潜艇介绍
XXI级潜艇,官方定名XXI型潜艇(U-Boot-Klasse XXI),是由德国纳粹海军(KMS,第三帝国战争海军,Kriegs Marine schiffe)一款潜艇型号,建造工期为1944年至1945年。
XXI型潜艇是当时技术最为先进的潜艇。该艇搭载大容量蓄电池组,水下续航能力远超同期其他型号潜艇,因此也被称作电动潜艇。凭借超大电池容量、大功率电机,以及适配水下航行的流线艇体,这款潜艇的水下电机航速,甚至超越了水面航行时的柴油机航速。潜艇配备通气管装置,设计初衷便是近乎全程潜航作战。
它也由此成为首款真正意义上的现代潜艇;在此之前的潜艇,本质上都只是具备下潜能力的鱼雷艇,二者有着本质区别。
XXI型潜艇采用分段建造工艺,整艇由九个舱段组装而成,各舱段均以流水线模式生产。
该型号潜艇未能在二战中投入对抗敌方水面舰艇的实战。尽管仅有极少数电动潜艇真正参与作战,例如由阿达尔贝特·施内指挥的U-2511号潜艇,但凭借颠覆性的技术特性,XXI型潜艇推动各国潜艇装备发展迎来范式变革。
美国作家霍华德·格里尔将XXI型潜艇称作邓尼茨的秘密奇迹武器。当时德军对这款新式潜艇寄予厚望,妄图借此赢得最终胜利,对此他一针见血地评述:建造这170艘新式潜艇所耗费的钢材,原本可以打造出5100辆彼时战场急需的坦克。
| 序列(舷号批次) | 造船厂 | 内部(工厂)编号 | 建造时间 |
|---|---|---|---|
| U-2501—U-2531 | 汉堡 布洛姆与福斯造船厂 (Blohm & Voss,Hamburg) | 2501—2531 | 1943年—1945年 |
| U-2533—U-2536 | 汉堡 布洛姆与福斯造船厂 | 2533—2536 | 1943年—1945年 |
| U-2538—U-2546 | 汉堡 布洛姆与福斯造船厂 | 2538—2546 | 1943年—1945年 |
| U-2548 | 汉堡 布洛姆与福斯造船厂 | 2548 | 1943年—1945年 |
| U-2551—U-2552 | 汉堡 布洛姆与福斯造船厂 | 2551—2552 | 1943年—1945年 |
| U-3001—U-3035 | 不莱梅 威悉股份造船厂(AG Weser, Bremen) | 2551—2552 | 1943年—1945年 |
| U-3037—U-3041 | 不莱梅 威悉股份造船厂 | 1160—1194 | 1943年—1945年 |
| U-3037—U-3041 | 不莱梅 威悉股份造船厂 | 1160—1194 | 1943年—1945年 |
| U-3044 | 不莱梅 威悉股份造船厂 | 1203 | 1943年—1945年 |
| U-3501—U-3530 | 但泽 席绍有限公司造船厂(FSchichau GmbH,Danzig) | 1646—1675 | 1943年—1945年 |
- (资料来自uboat.net type XXI 118 boats commissioned)[1]
总概况
一战期间,海战劫掠作战的国际法准则,实质上要求潜艇针对商船采用水面作战模式。所有商船都必须勒令上浮停船并接受登临检查。核查完毕后,敌方舰船可予以击沉或扣押俘获;未装载违禁物资的中立船舶,则准许其继续航行。
受此规则制约,潜艇的水下作战性能沦为次要属性,由此定型出一类潜航艇:它依靠柴油机水面航行便能追上绝大多数商船,唯有遭遇吨位更大、航速更快的敌方作战舰艇时,才会下潜避险。
因此,彼时常规潜艇的水面动力要强于水下动力,艇上设有露天舰桥用于海面观测,除鱼雷外还配备舰炮武器。这套设计准则,一直影响着各国潜艇型号的研发构造,直至二战时期。
护航船队体系与声呐探测技术投入使用后,仅有尼米兹、邓尼茨等少数军方将领依旧看好潜艇作战的实战价值。而二战实战充分印证了潜艇武器的作战威力,也推动各国军事作战理念发生根本性变革。
战前背景
二战初期,德国海军为数不多的常规潜艇取得了不俗战绩。因此,海军总司令部下属的舰艇建造总局,不愿调拨船厂产能,用于赫尔穆特·瓦尔特工程师所研发的大功率闭式循环潜艇动力这类新型项目。
试验艇V-80搭载新式瓦尔特动力系统,在施莱湾水域试航时创下27节的水下航速,即便取得这般亮眼成果,也未能扭转军方保守态度。
舰艇建造总局局长维尔纳·富克斯海军上将,仅向日耳曼尼亚造船厂下达了V-300项目的建造订单,这是一艘搭载瓦尔特动力系统的大型试验潜艇。瓦尔特原本希望产能规模更大的布洛姆-福斯船厂承接建造工作,但其诉求并未被采纳。
历时近两年设计研发,期间瓦尔特不断被迫做出技术妥协。1941年11月14日,他与舰艇建造总局的瓦斯一同,在黑拉湾海域组织V-80潜艇演示测试。原定观摩人员包括雷德尔海军元帅、潜艇部队总司令卡尔·邓尼茨以及富克斯。但海军总司令部并未邀请邓尼茨到场。
雷德尔对此新式动力表现出浓厚兴趣,富克斯却认为研发新型潜艇并无必要。依照他的经验,该型号需要漫长的规划与研制周期,无法对战局起到决定性作用。最终,军方虽在1942年2月18日向日耳曼尼亚造船厂下发U-791号潜艇建造指令,该项目却始终未能付诸建造。
1942年1月,瓦尔特直接接洽邓尼茨。邓尼茨从项目初期就关注瓦尔特的技术研发,也洞悉这套动力系统蕴藏的潜力。彼时麾下潜艇虽战绩斐然,但他依旧认为,水下高航速性能的优先级要高于水面航行能力,同时也对自己未能受邀观摩黑拉湾试航一事深表遗憾。
经过瓦尔特、瓦斯与邓尼茨多方深度磋商后,瓦尔特动力项目在海军作战指挥部的重视程度显著提升。军方曾向吕贝克弗伦德造船厂下达一份难以落地的研制任务,后续方案作出调整。1942年年中起,布洛姆-福斯船厂与日耳曼尼亚船厂承接建造工作,原定首批试制六艘的计划缩减,最终仅开工建造两款小型瓦尔特动力潜艇:两艘220吨级的Wa201型,后续定型为XVIIB型;另有两艘WK202型,后续归类为XVII G型。
布洛姆-福斯船厂由伊利斯主导相关研发工作。设计团队借鉴航空领域技术理念与风洞测试数据优化艇体外形,短短三个月左右,便敲定了具备实用价值的基础设计方案。
邓尼茨还要求全新设计一款具备大西洋远洋作战能力的高速潜艇,该型号后续定型为XVIII型潜艇,交由基尔德意志船厂竞标承建。潜艇排水量约800吨,设计水面航速15节,水下航速可达26节。艇体外形参照水动力性能优异的小型瓦尔特Wa201型潜艇打造。
艇身采用椭圆形截面的流线鱼形构型,耐压壳体内部可容纳存放过氧化氢的米波拉姆燃料舱;搭配适配水下高速航行的稳定鳍结构,再加上封闭式流线型舰桥。这些设计彻底颠覆了以往潜艇的传统设计思路。
新式潜艇研发项目工程量浩大,给瓦尔特公司带来了严峻的人员短缺难题。瓦斯曾提议抽调经验丰富的前线军官,常驻设计团队担任顾问,并负责试航运维工作,但该提案屡次遭到海军总司令部驳回。
1942年6月,瓦尔特、瓦斯、邓尼茨,以及舰艇建造总局的克莱坎普海军上将、鱼雷局负责人古特雅尔再度召开会商。邓尼茨当即下令,抽调首席工程师希普与加布勒全职投身战时研发工作。此后二人全程深度参与多款新型潜艇的设计迭代与性能优化,贡献卓著。
尽管一系列会谈推动着瓦尔特动力项目稳步推进,但海军总司令部,尤其是舰艇建造总局,始终不愿推进技术全面研发并实现量产定型。
1942年秋季,邓尼茨就此直接面见希特勒的海军副官卡尔-耶斯科·冯·普特卡默。1942年9月28日,希特勒下令在总理府召开专题汇报会议,凯特尔、雷德尔、邓尼茨、富克斯与瓦斯均列席参会。
借助邓尼茨和瓦斯的阐述论证,海军总司令部对于潜艇研发的态度就此真正出现转折。
研制方案
新式瓦尔特动力装置未能如期快速实现量产定型,同时作为供氧载体的过氧化氢也无法保障充足供应(整支潜艇部队每日消耗量约达300吨)。
为此,1943年四至五月间,海军造船总监厄尔夫肯(布勒金的直属顾问),在传统潜艇设计师舒勒与布勒金的共同参与下,向海军军械局局长提交了一份XXI型潜艇初步设计草案。该方案以XVIII型潜艇为基础,采用常规柴电动力系统。
他就此阐述道:“倘若我们建造吨位如此庞大的潜艇,且拥有充足内部空间,搭配常规动力机组,便能实现远超以往的作战性能。加之设计上高度侧重水下航行性能,我们自然可以对传统动力系统做出有别于以往的全新布局设计。
军方要求潜艇水下航速须超过18节,判定敌方护航舰艇在此航速范围内仍可有效开展声呐探测。
当时预估,常规盟军运输船队短期内航行速度无法突破10节。XXI型潜艇的外部艇体轮廓,基本沿用了此前已完成测算定型、搭载瓦尔特动力的XVIII型大型远洋潜艇艇体构型。
为容纳体积大幅扩容的蓄电池组,设计方案将艇身中段耐压壳体采用8字形横截面结构。该设计搭配4000马力(折合2942千瓦)动力,可实现:18节航速水下续航1.5小时,或以12至14节航速续航10小时;静音潜行模式下,能够以5节航速持续航行60小时。历经多轮设计优化,该潜艇最终核定排水量达1600吨。
1943年6月13日,邓尼茨虽对该艇体型心存顾虑,但仍批准此设计方案,将其定为IX型潜艇的替代型号。
在他看来,由于德国空军侦察能力不足,体型更小的潜艇更便于布设密集巡逻搜索线。彼时潜艇战局势已然严峻,现役各型号潜艇逐渐难以应对战场形势;加之搭载瓦尔特动力的XVIII型新式潜艇迟迟无法完成量产定型,燃料补给也得不到保障,多重因素最终促使军方敲定优先研发XXI型潜艇作为应急方案。
当时预估,依托现有产能,至1945年夏季可建成250艘XXI型电动潜艇,后续再逐步换装瓦尔特动力系统。
最初规划的瓦尔特动力潜艇,内部耐压壳体采用承压力学性能最优的圆形截面。艇体外壳为O形截面,该造型设计,是为了将瓦尔特动力系统的燃料储存于耐压壳体与外壳夹层之间,依靠海水压力实现承压储料。
反观XXI型潜艇,扩容后的蓄电池组只能布设在耐压壳体内部。倘若改用尺寸稍大、依旧保持圆形的耐压壳体截面,结构适配性会更好。但该方案需要额外耗费研发时间开展全新艇体拖曳试验,同时重新设计外壳结构,最终会造成约六个月的工期延误。
故而最终采用折中设计:沿用XVIII型潜艇的O形外艇体外形,内部内嵌八字形耐压壳体。与内外壳体均为圆形截面的结构相比,这种组合结构存在多项弊端:
1. 耐压壳体的强度计算难度显著提升,受工期紧张制约,部分计算工作只能采用估算方式代替;
2. 艇体自重相同的前提下,结构强度与最大下潜深度更低;
3. 受弹面积、水声探测反射面积更大;
4. 航行流体阻力增加,致使航速与续航里程双双下降;
5. 潜深舵的升降调节作用力不足;
6. 对港口码头的水深条件要求更高;
7. 艇体宽度偏小,容易引发传动轴轴线偏移错位。
业内早已明确,耐压壳体采用圆形截面综合性能会优越得多。测算结果表明,若采用圆形壳体截面,潜艇水面排水量可达1200至1400立方米,平均吃水深度为5.5米。
选用八字形耐压壳体,则可以适配当时德军制式通用蓄电池型号。除此之外,战时德国并不主张扩大耐压壳体的直径尺寸。壳体直径增加后,就必须加厚耐压钢板,会大幅提升生产加工难度。
受这些因素影响,部分后续衍生设计依旧沿用了八字形耐压壳体的设计思路。而以XXI型潜艇为基础改进的战后潜艇,又重新换回了圆形耐压壳体截面结构。
传动轴轴线错位排布也具备相应优势:即便单台主机出现故障,只需小幅调整舵角,潜艇便能维持既定航向。同时,即便艇体宽度有限,仍可装配大尺寸螺旋桨,兼具传动效率高、运转噪音低的特点。
该结构的弊端在于,一旦舵机系统失效,仅依靠左右两侧螺旋桨转速差,几乎无法完成航向修正。
为让艇尾线型尽可能顺滑、减少水流分离扰动,本级潜艇仅配备一具加大尺寸的方向舵,且布置在螺旋桨水流作用范围之外。低速航行状态下,该舵面产生的操控力矩偏弱。
反观早期型号潜艇,为保障更强的机动操控性,两台螺旋桨后方均各自设置独立方向舵。只要螺旋桨提升转速,即便航速偏低,也能迅速输出强劲的舵效转向力。
德国当时铜资源匮乏,这对舰艇设计造成了诸多影响。诸多关键辅助驱动机构(方向舵、升降舵、潜望镜、防空炮塔、鱼雷发射管管口盖板),均改用液压油+集中电力驱动方案,不再采用分散布置在各个独立系统上的分体电机。
由于部分液压管路沿潜艇耐压壳体外部敷设(升降舵、防空炮塔区域均在此列),管路一旦受损,海水就会渗入液压系统。为此,相关液压设备随即进行了改造。
旧式潜艇以及战后建造的同类舰艇,出于传动效率更高、运行可靠性更强、各驱动单元彼此独立的优势考量,常规均采用电动辅助驱动装置。
由于负责细部设计的人员受保密规定限制,彼此无法沟通统筹,部分系统的内部布局十分不利于维护与检修。但另一方面,严格的保密举措也有效保护了整个项目,使核心生产基地免遭敌方定点空袭。
设计周期由原先七个月缩短至三个月。1943年12月8日,中央设计机构格吕克奥夫工程事务所(IBG,Ingenieurbüro Glückauf ) 宣告全套设计图纸与生产施工图纸绘制完成。
为进一步压缩工期,军方取消了原型艇的建造计划——按照原定安排,这艘原型艇直至1944年10月才能完工。海军上将维尔纳·富克斯曾提议,由潜艇局对定稿的设计方案开展审核,但由于该审核流程需要耗费三至四周时间,提议最终被驳回。项目随即直接启动批量生产。首批完工潜艇原定用于装备测试与人员训练,后续出现的各类问题,计划待这批潜艇交付后再集中整改。
船体钢结构施工工期由原本五个月压缩至两个月,分段建造工期从十个月缩减为四个月。整艇规划总建造周期,也从以往至少22个月缩短至九个月。
为此,每周工作时长被延长至72小时,甚至更久。根据战时法令的宣誓规定,工厂主管、外勤人员及各类技术人员,但凡违规执行生产任务、未能完成生产指标,均会被追究刑责。即便是过失失职,盖世太保也会出面介入,施以严厉惩处。
设计图纸全部定稿后,德军于1943年11月6日下达了首批170艘潜艇的建造订单。为保障该项目,海军其余在建计划被迫缩减乃至彻底取消。彼时,不来梅(德意志船舶机械公司/威悉船厂、不来梅伏尔铿船厂)、汉堡(布洛姆-福斯船厂)、基尔(日耳曼尼亚船厂)以及但泽(席绍船厂)等所有核心造船厂,均沦为盟军空中打击的重点目标,这些船厂既无法稳定维持建造产能,也难以保障生产安全。
在海军军备生产权移交至军备部长阿尔伯特·施佩尔后,自1942年起设立的造船总委员会(HAS)进行了改组。施佩尔任命玛吉鲁斯工厂总经理奥托·默克担任委员会负责人。默克借鉴汽车工业中成熟的流水线生产模式,提出了分段建造法(Sektionsbau):潜艇艇体在内陆工厂被预先制造成8个独立的粗分段,随后在舾装厂通过节拍式生产流程完成机械设备与舱内舾装件的安装,最终在总装厂完成焊接合拢。
按照这一方案,单艇建造周期约为1个月,计划月产量可达30艘。与旧型号潜艇相比,建造工时大幅下降:1943年秋季,VII C/42型潜艇的工时为280工时/吨;到1944年12月,XXI型潜艇的实际工时降至205工时/吨,而其理论目标值为164工时/吨。
然而,1944年4月19日在但泽席绍船厂下水的首艇U-3501——这艘被称为“元首生日艇”的潜艇——为赶工期,仅靠木楔临时实现了漂浮能力,下水后不得不立即被拖入船坞。运抵的艇体分段中,许多功能性阀门设备都被模型替代,而非实装件。即便如此,仍收到了包括阿道夫·希特勒在内的祝贺电报,下水仪式的相关负责人还被授予了勋章。其他船厂的负责人则拒绝让未完工的潜艇下水。
这次仓促下水的后果是大量返工,导致U-3501(未安装防空炮塔,后来用作训练艇,遭炸弹命中后又改为供电船)直到1944年7月29日才正式服役。
而总装船厂内依靠两条主基准轴完成各艇体分段的对位校准:
1.一条为船体与武备主基准轴,以5号分段(指挥舱与指挥塔)作为标定基准;
2.另一条为动力主基准轴,则依托2号分段(电动机舱)完成定位。
为了精确校准各艇体分段,需在舱壁上钻设定位小孔:从艇艏与艇艉射入的光线,必须能在指挥舱中被清晰观测到,以此确认全艇轴线完全对齐。完成对位校准后,每个分段的耐压艇体由四名焊工沿直径对称方向施焊,采用七道焊缝、无间断连续作业的工艺,在8小时内完成焊接合拢。
分段建造的基础,是艇体各部分之间的精密配合精度。然而,船厂方面对建造过程中可实现的精度所做的乐观预估,最终并未得到验证。
1944年8月9日,海军舰艇建造局局长、海军中将弗里德里希·鲁格(Friedrich Ruge)在日记中写道:“分段建造的责任问题至今仍未厘清,工期压力过大。分段从未真正完工,部分分段的阀门设备安装率仅45%。如此一来,分段建造的优势已大半丧失。
供应商提供的首批分段,均需由总装船厂返工修整,因此各船厂生产的前六艘潜艇,因无法达到标准作战艇的配置要求,最初只能被定为训练艇。额外的延误也源于规划失误:潜艇的设计工作在高度保密的状态下推进,缺乏与实际生产环节的有效协调。此外,盟军持续的轰炸进一步加剧了进度问题——生产设施与运输线路时常瘫痪,不得不进行临时替换或抢修。
工期极度紧张、保密要求严苛、原材料供应短缺,再加上具备前线实战经验的工程师调配滞后,迟迟才入驻设于IBG,多重因素致使交付的潜艇存在大量缺陷。这些问题在后续试航中逐一暴露,不得不开展大规模修改与返工。诸多设计方案因存在缺陷或完全无法使用,被迫重新调整。舵系设计更是出现彻底失误,首批完工的潜艇甚至无法正常操控。
截至1944年9月,格吕克奥夫工程局出具的施工变更清单累计多达150项。与此同时,受供货难题影响,并非所有规划配套设备与装置都能逐一装艇,一部分潜艇最终仅能当作训练艇或试验艇使用。德意志船舶与机械制造股份公司总经理弗朗茨·施塔佩费尔德多次指出工期要求脱离实际,最终在1944年末的一次会议上,被时任总负责人奥托·默克解除职务。
1944年12月,潜艇月交付量达到顶峰,当月共交付28艘。截至1944年底,XXI型潜艇累计交付61艘,然而这批潜艇全部存在各类故障,均未达到作战就绪标准。
1945年1月,德国海军列装各型潜艇总计418艘,创下其历史保有量的最高纪录。但其中65%的艇只,大多因技术缺陷或是作战损伤,被划拨用作训练艇。
1945年,由于多家核心配套工厂被盟军占领,交通运输网络也基本瘫痪、损毁殆尽,艇体分段的产量开始大幅下滑。从1945年1月起,德国海军军备生产全面转入应急生产模式。
1945年3月,也就是距离战争结束仅剩两个月之际,当月共有近40艘潜艇完成下水,创下整场战争中的单月下水最高纪录。但1945年3月至4月初,盟军空袭强度持续加码,新艇建造工作实际上陷入全面停工。
最后一艘下水的潜艇为U-3051,该艇于1945年4月20日在威悉船厂下水,而仅仅七天之后,该厂便被英军进驻接管。[15] 战争落幕时,英军在各处船台上还发现了28艘完工程度不一的潜艇,此外还有大量零散的预制艇体分段。
最终,各造船厂合计建成118艘XXI型潜艇:
- 汉堡 布洛姆-福斯船厂(承建批次:U-2501 至 U-2762号潜艇)
- 不莱梅 德洛马希/威悉股份造船厂(承建批次:U-3001 至 U-3295号潜艇)
- 但泽 席绍造船厂(承建批次:U-3501至U-3695号潜艇)
- 注释:XXI型全部入役,其中有62艘于1944年底前完成列装。该粗表格只列出XXI型的大致建造情况,要参考各个U艇具体分布请参照上面的表格
战争结束前,仅有少数潜艇达到前线作战就绪状态。这主要是因为艇员训练周期漫长(原定训练时长约十二周),再加上各类技术故障层出不穷。维尔纳·富克斯海军上将最初认为这批潜艇无法投入前线,拒绝予以验收。这些潜艇不得不经过多轮耗时繁杂的改装,才勉强达到作战使用标准。据他事后评估,首艘XXI型潜艇直到1945年5月才真正具备前线出战条件。
XXI型潜艇专为高速、长续航水下航行设计,艇上标配潜艇通气管。这套设备能大幅缩短潜艇的水面停留时间,使其可在配备雷达的侦察机与反潜舰艇的监视下隐蔽开展作战行动。
该艇动力模式灵活:启用主电动机时可高速机动,切换至潜行电机则能低速静音航行。依托这一能力,它大多可摆脱反潜编队的搜捕,或是神不知鬼不觉地抵近护航船队。
该艇整体围绕长时间水下潜航的需求打造,搭载了配套自持保障设备、悬停装置以及自动深度控制系统。
各类伪装与防御装备——博尔德声诱饵、潜艇通气管头部的反探测橡胶涂层、预设诱骗假目标、防空火箭弹以及音响自导鱼雷——可大幅增加潜艇被发现和追踪的难度。
新型无线电探测观测装置(FuMB,雷达告警设备)与无线电定位火控雷达(FuMO,笔者推测应为FuMO 61),能够提前捕捉敌方雷达信号、舰船及军机动向,让潜艇可快速及时规避攻击。
新式S型声呐系统可主动探测敌方目标,后续还支持潜艇在50至60米水深处,依据探测坐标发射鱼雷。
潜航状态和生活
艇内空气容积约900立方米。艇上60名乘员以静坐为主、活动量较小的情况下,若不进行空气置换,仅需11.3小时,舱内空气二氧化碳浓度就会从初始的0.03%升至1.5%;氧气含量则会在27小时后,由初始21%降至17%。
二氧化碳浓度达到4%时,人体仅能短期耐受;浓度升至5%便会产生毒性。为控制二氧化碳浓度,舱内配备了两套空气再生装置。当二氧化碳含量达到1.5%时,装置随即投入运行,其内部主要装填散装呼吸石灰,用于吸收二氧化碳。
这批呼吸石灰储备共计可装填112次。在常规工况下,单次装填可使用4至5小时,整体总续航时长约19至23天。
舱内含氧量不得低于约17%。一旦低于该阈值,便会启用氧气瓶补氧,艇上标配30具氧气瓶,每具容积50升、工作压力150工程大气压。U-2513号与U-3008号潜艇配置不同,各配备24具氧气瓶,U-2540号则为23具。
指挥舱内还配有纳佐格制氧装置,可借助25枚IG法本生产的块状产氧药剂筒持续释氧,氧气以化学结合的形式封存于药剂筒内。单枚药剂筒可在50分钟内释放1.5立方米氧气。
艇上配备勃朗-包维利(BBC) 公司生产的空气干燥装置,该设备通过热交换器与冷却装置,将分离出的冷凝水导入洗涤水舱。
该型潜艇在第6舱段(前部住舱) 增设了卫浴间,这在德国潜艇中尚属首次。这间卫浴间内设三处洗手池、一套热水淋浴装置与两座便器。污水统一排入粪便舱储存,因此即便潜艇处于潜航状态,这套设施也可正常使用。第1舱段还另设有一座便器。
艇身中部的第5舱段设有厨房,内部配备三眼电灶、嵌入式开水炉、两台自带热水发生器的洗涤池、冰箱以及各类储物柜。厨房下方辟有储物间、冷藏室与冷冻室,可经由下舱梯通行抵达。
以往各型潜艇均设计为两人共用一张吊床,而该艇总计配有47张吊床,57名固定编制艇员中,大部分人员可独享一张床位。吊床区域还配备紫外线灯,用于模拟日光。
第4舱段一号蓄电池舱上方,布置有24张普通水兵吊床。艇长室、机电长室,外加4张军官吊床、5张上士吊床以及12张军士吊床,全部设置在第6舱段的二号蓄电池舱上方。
通信装置
无线电室的设备配置基本与1944年型IX-C级潜艇一致,但取消了长波发射机,XXI通信装置组成和参数以及功能具体如下:
- 一台远程短波发射机(德语缩写FKW,全称为 Fernverkehrs-Kurzwellen-Sendegerät),型号为德律风根(Telefunken)T 200 FK 39;发射功率200瓦;工作频率3–23兆赫兹,支持无音频电报(调制方式A1)、音频电报(A2,即摩尔斯电码)以及调幅语音通信(A3)。
- 一台洛伦茨Lo 40 K39a/f 型短波应急发信机,输出功率40瓦,工作频率3~16.5兆赫兹。
- 这套无线电报设备在舰桥右舷装有可伸缩环形测向天线,用于接收并测定护航船队话音通信的信号方位;其主机为德律风根T8 K44型(装备于E 52“科隆”号)或T9 K39型(装备于E 517 S“美因”号)中波/短波超外差接收机,工作频率1.5~25兆赫兹。设备配套PV 187“型煤”近场测向前置组件,该组件适用频率1.5~3兆赫兹。
- 无线电用于接收德国海军“歌利亚”岸基电台16.55千赫长波主频率信号,该信号可在潜艇下潜至约20米深度时正常接收;配套德律风根T3 PLLä 38型测向超外差接收机,工作频段分为:5–33千赫超长波、以及70–1260千赫常规长波。
- 洛伦茨Lo 10 UK39型10瓦超短波收发信机,工作频率41.55~45.75兆赫兹,用于友邻艇只间的无线话音通信。
- 格玛公司生产的FuMO 391“莱辛”有源雷达(部分为FuMO 61),工作频率125兆赫兹,用于敌机预警,最大探测距离30千米。
- 陀螺分罗经,以及环形测向天线控制机构
- 德律风根 KZG II/44 型短码发报机,适配“信使”短信号通信制式
- 恩尼格玛M4型转轮密码机(规划型号:M5)
- 一台远程短波发射机(德语缩写FKW,全称为 Fernverkehrs-Kurzwellen-Sendegerät),型号为德律风根(Telefunken)T 200 FK 39;发射功率200瓦;工作频率3–23兆赫兹,支持无音频电报(调制方式A1)、音频电报(A2,即摩尔斯电码)以及调幅语音通信(A3)。
供电由无线电配电盘提供交、直流电,辅机舱内另配有一台1.5千瓦发射变流器。
本艇配备的杆状天线,预期通信效能不及早期U艇所用的长型防渔网天线。但该杆状天线可在潜望深度下升出水面,最大伸出高度达6.2米。
水面航行时,艇上另配有两根可手动收放的超短波杆状天线。此外,从指挥台围壳外壁分别向艇艏、艇尾区域,还布设了两根长拉线天线。
无线电侦查装置
英国皇家空军海岸司令部的战机最初均配备ASV II型机载雷达,该雷达工作频率为200±15兆赫,对应波长1.5米。1942年2月,美方提出将AS-G型机载厘米波雷达投入批量生产。这款雷达可在近160公里外发现护航船队,对浮出水面的U艇探测距离超过17公里。时隔不久,专供舰船使用的SG改型雷达
SG雷达T3也随之问世。英制厘米波雷达于1943年春季正式列装,工作频率3吉赫,对应波长10厘米。
这使得德军首款、工作频率范围113–484兆赫(对应波长2.65–0.62米)的无线电侦测设备——“Fu MB 1”型“梅托克斯”雷达告警接收机,及其改进型“Fu MB 9”彻底失效。直到1943年,德军在鹿特丹附近击落一架英国“斯特林”轰炸机,缴获其机载雷达(即所谓“鹿特丹装置”)后,德国高层才获得了关于盟军新雷达的可靠情报;而到1943年5月,常规德军U艇的损失已达到了灾难性的规模。
XXI型新式潜艇配备Fu MZ 6 纳克索斯Ia型或Fu MZ 7 内拉II型脉冲放大器,用于无线电侦测以及敌方雷达辐射告警;另搭配Fu MZ 1型目视无线电装置,实现目视观测功能。该系统配套使用的Fu MB 10 博尔库姆型探测接收机,由佩尔策哈肯通信装备试验指挥部(NVK)与德律风根公司联合研制。这款设备的频段覆盖范围极大,其接收能力实际上仅受天线性能制约。
潜艇水面航行时,可通过简易四分之一波长杆状天线(代号“芬格”)与古巴Ia型“飞蝇”天线,接收9厘米波段(3.3吉赫)的雷达辐射信号。但彼时盟军一款最新雷达装备在德军完全不知情的情况下研发问世,其工作波长为3厘米(10吉赫),XXI型的纳克索斯雷达侦测器已无法截获该频段信号。
德军原计划自1944年10月起,列装由佩尔策哈肯通信装备试验指挥部与德律风根联合研制的Fu MB 26“突尼斯”大型厘米波测向系统。该系统配套两款仅可在水面航行状态下使用的接收天线:古巴Ia型“飞蝇”天线(波长15–8厘米,对应频率2.0–3.7吉赫)、“蚊”式天线(波长4.5–2厘米,对应频率6.7–15吉赫)。以上所有天线均为非耐压临时改装方案,原因是其线缆必须从敞开的指挥台舱口穿行布设。
安装在通气管顶端的巴厘1型耐压分米波天线,工作频率范围仅为100–400兆赫,对应波长300–75厘米。潜艇以通气管状态航行时,尚无设备可侦测高频厘米波雷达信号,相关侦测能力仅规划在后续研发项目中。
1945年,XXI型潜艇原计划也配发上述同类配套设备。巴厘系列天线拟将工作频段拓展至100兆赫至1.5吉赫,对应波长300至20厘米。
此外,该型潜艇预计搭载Fu MB 35“阿索斯”扇形测向系统,该系统由佩尔策哈肯通信装备试验指挥部与无线电射线公司联合研制,工作频段1.5–15吉赫(对应波长20–2厘米),该设备当时已在U-249号(VII C型潜艇)开展实艇测试。整套系统由“阿索斯”接收头、“韦斯特兰V”Fu MZ 13分离放大器、“韦斯特兰”Fu MZ 12脉冲放大器,以及“诺德奈”Fu MZ 8告警装置构成。
接收头搭载在专用升降桅杆上,配有耐压厘米波天线,可对9厘米(3.3吉赫)、3厘米(10吉赫)波段雷达信号执行测向作业。该升降桅杆原定替换一款虽已立项、但最终未能落地的全景潜望镜进行安装。
接收头上还规划加装由NVK与蔡司公司联合研发的“火烈鸟II型”红外全向告警观测仪,用于探测反潜飞机的探照灯光源。
声呐系统
安装于艇艏下方的被动式组合听音装置(“阳台”系统),采用两组各24枚呈马蹄形排布的膜片晶体水听器。晶体元件灵敏度约为0.1毫伏/微巴。方位切换完全依靠阿特拉斯工厂研发的信号时延补偿器以电子方式实现。该听音系统平均测向精度为±1°,最大偏差不超过±1.5°。
在理想水文条件下,这款早期潜艇便已标配的组合听音装置,可探测到20千米外的单艘舰船,对护航船队的探测距离最远可达100千米。彼时德军被动听音设备的整体性能,优于英美两国同类产品。
但实际有效作用距离会明显缩水,且极大受制于水下声传播环境;其单日探测范围波动幅度,可达标准参考值的30%至300%。
在XXI型潜艇的设计阶段,相关人员完全忽略了一个问题:该艇更高的水下航速,会对听音系统与艇体的声学降噪设计提出更为严苛的要求。直至1944年2月,潜艇部队总司令部才正式提出要求,必须保障听音设备在该艇18节设计最高航速下仍可正常工作。
U-2511号潜艇开展的实测表明,原有听音系统的有效工作航速上限为9节。从第五艘XXI型潜艇开始,艇上换装了抗干扰能力更强的听音系统改型。
U-2506号在皮劳附近海域开展测试:水深80米、四级海况,本艇航速11节,对航速10节的“多瑙”号靶船,听音探测距离达到8000米。测试过程中观测到大量噼啪状干扰尖峰信号。
U-3504号在海拉附近海域、水声环境恶劣条件下测试:水深80米、二级海况,本艇航速11节,同样针对航速10节的“多瑙”号靶船,听音探测距离为4000米。
1945年2月末,U-3003号搭载降噪包覆优化版听音系统完成试验:该设备可在15.5节航速下正常工作,艇艏正前方探测扇区无干扰尖峰,有效听音距离维持在3000至4000米。
由于德国战败,这套改进设备最终未能在其余XXI型潜艇上批量加装。
“尼伯龙根”主动式水平声测距仪可凭借少数脉冲测定敌方目标的方位、距离与大致航速,实现无潜望镜观测的程控鱼雷射击。该设备通过磁致伸缩换能器发射声波,发射功率4.4千瓦、工作频率约15千赫兹,脉冲时长20毫秒;声波回波由专用模拟计算机(鱼雷解算仪)完成数据处理。
敌方即便借助ASDIC声呐装置察觉到这类单脉冲信号,受限于当时通用的振幅测向技术,也无法对信号源完成定向定位。
解算得出的射击诸元会通过机电机构持续传输至鱼雷。方位无关鱼雷(LuT) 最大可在20米潜深下发射;当时针对50米、100米深度的鱼雷发射技术仍在研发阶段。
声呐发射与接收组件集成安装在指挥塔最前端,整体采用流线型设计,航行时不会产生水流分离。换能器基座可从正前方向左右两侧各旋转±150°。
设备标准探测扇区为左右各±110°;潜艇低速航行时,探测扇区可扩大至左右各±140°,最大测向误差为1.5°。受水文条件影响,潜艇低速潜航时,针对大型舰船的有效探测距离可达5–10千米。该系统设计测距精度为测量值的±2%。即便在通气管航行状态下,设备也可正常完成目标测向作业。
该声呐接收机采用相位测向法,依托和差运算原理工作。接收机输出电压经由变压器,输送至DG-9型阴极射线管(布劳恩管)的偏转极板;管屏上会显现一条倾斜标线,转动换能器基座便可将标线校准至垂直状态。
这种零位测向操作,最少仅需3个脉冲就能解算出目标的方位与距离。设备配套听音辅助组件,可利用多普勒效应测定目标的相对航速。
首批“尼伯龙根”装置于1944/1945年冬季开始装机,直至战争结束,也仅有一小部分完工的XXI型潜艇完成装配。设备初期仅出现零星技术故障,所有问题在1945年1月便全部修复完毕。
潜望镜
德军全部潜艇的潜望镜均由卡尔·蔡司公司生产,这也是德军潜艇的一大核心优势。二战列装的制式攻击潜望镜结构精巧、工艺繁复,被视作每位潜艇艇长梦寐以求的装备。
XXI型潜艇最初计划每艇各配备加长型攻击潜望镜与夜间对空观测潜望镜各一具;该型潜望镜光学总长9米,有效伸出长度6.3米。之所以采用这类加长设计,是为了让潜艇在水下航速提升后,能够安全地实施通气管航行与作战攻击。
但实装测试中发现,这款加长型潜望镜仅能在5节航速内保持无振动状态;航速升至6–7节时,便完全无法开展观测与瞄准作业。
因此绝大多数XXI型潜艇最终改用成熟的StaSR C/2型制式攻击潜望镜,该型号光学总长7.5米,可在8.5节航速下稳定运行、无明显振动。
针对通气管航行不可或缺的NLSR C/8型夜间对空观测潜望镜,技术人员加装了一根长1.4米的导向管;导向管与潜望镜总成刚性固连,改造后该潜望镜可在8节航速下消除振动。
此次改装造成艇载无线电探测设备出现18°至50°的探测盲区,德军最终选择接受这一缺陷。究其原因,彼时XXI型潜艇的水面作战任务已基本失去实战意义。
全油压状态下,攻击潜望镜伸出速度为0.54米/秒,夜间对空目标潜望镜伸出速度为1.04米/秒。潜望镜水平回转:不进行环视扫描时,单圈转动耗时5秒;完成全周环视扫描,则每转一圈需34秒。
防御与伪装装置
潜艇处于通气管航行状态时,仅有通气管与潜望镜会成为雷达探测目标。为此,大型通气管顶端加装了低反射橡胶涂层,该涂层的伪装代号为“扫烟囱工(Schornsteinfeger)”,能将通气管头部的雷达散射截面降至原有数值的约30%。
第二次世界大战期间,主动声呐的有效探测深度仅为400英尺(约122米)。由于其流线型光滑的表面,XXI型声呐比更老且体积小得多的VII C型更容易被主动声呐探测到。大部分声呐回波来自炮塔及其他不规则形状的表面。
为对抗敌方声呐探测,设计了一种用于诱骗目标的“博尔德”(Boldschleuse)装置,通过装有氢化钙的管子将物体发射入水中。这些所谓的“博尔德”在水中漂浮时会释放出氢气泡,从而制造出其他目标,以干扰敌方定位。详见电影《灰猎犬号》但由于这些虚假目标缺乏行驶潜艇的多普勒效应,因此仍能被识别出来。不过,安装在博物馆船威廉·鲍尔号上的“博尔德”装置是战后才开发出的英国产品。
此外,还有一种名为“西格琳德(Sieglinde)”的噪声诱饵装置(最初由 ELAC 公司制造)。这种装置能够在长达30分钟的时间内,模拟一艘采用电动机推进、以4至6节航速航行的老式潜艇所产生的声学特征。执行作战巡航任务的 U-2511 潜艇曾携带这种装置。
这种不属于XXI型标准装备的“西格蒙德(Sigmund)”噪声干扰浮标,其设计目的是通过持续10分钟、每隔10秒发出一次爆响的方式,使敌方的水声监听设备(声呐监听器)失效或受到严重干扰。借助这种装置,潜艇本应能够以最高航速航行,而不会被敌方确定方位。 然而,在战争结束前,这种设备很可能已来不及安装。
此外,该潜艇还计划配备:
- 噪声诱饵装置“布伦希尔德(Brunhilde)”,其尺寸与“西格琳德(Sieglinde)”相同,但设计目的是模拟一艘使用通气管(Schnorchel)航行的潜艇所产生的强烈噪声辐射。到战争结束时,该装置的研制工作尚未完成。
- “忒提斯 US”(Thetis US)假目标装置,是一种充满气体的橡胶囊(或橡胶袋),内部装有雷达反射体。它被设计成漂浮在水面上,并产生与未加伪装的潜艇通气管头部(Schnorchelkopf)相同的雷达回波信号。
- “乌尔泽尔”(Ursel),这是一种用于主动防御敌方驱逐舰的火箭武器系统。计划中的武器是一种采用固体燃料推进的火箭鱼雷,长1.8米、重80公斤,携带15公斤炸药。预计该武器能够以60节的速度飞向目标,并在300米距离上命中,从而在敌舰船体上造成一个约5平方米的大破口。。然而,由于“乌尔泽尔”项目最终未能达到批量生产和装备部队的成熟程度,因此这些潜艇并未安装该武器。取而代之的是,在原定安装位置上设置了一间配备车床的维修工间。
- 噪声诱饵装置“布伦希尔德(Brunhilde)”,其尺寸与“西格琳德(Sieglinde)”相同,但设计目的是模拟一艘使用通气管(Schnorchel)航行的潜艇所产生的强烈噪声辐射。到战争结束时,该装置的研制工作尚未完成。
武器装备
鱼雷系统
XXI型潜艇艇艏布置有六具鱼雷发射管,上下三层叠置排列。发射管的内径大于53.3厘米(21英寸)标准鱼雷口径。
与德国早期潜艇采用活塞推出式(Kolbenausstoß)发射方式不同,XXI型潜艇的鱼雷安放在发射管内的导轨上,并由压缩空气直接推出。
为防止发射后压缩空气逸出并在海面形成气泡暴露潜艇位置,发射管向下倾斜2°安装。发射管前端的管口盖(Mündungsklappen)平时由液压系统操纵,必要时也可手动操作。
鱼雷发射后,外部海水涌入发射管,将管内残余空气向后压回,并经由平衡阀导入鱼雷下层舱室(Torpedountertriebszellen)。随着重量平衡恢复,发射管口盖会自动关闭。
备用鱼雷存放在六对支承臂(Lagerarme)上。其中上方四对支承臂各设有三个鱼雷支架,下方两对支承臂各设有两个鱼雷支架。此外,在舱室地板下方还存放有一枚鱼雷。
然而,在执行较长时间的作战巡航时,必须空出三个鱼雷存放位置,以便将发射管内的鱼雷抽出进行检查和维护。因此,此时潜艇只能携带20枚鱼雷,而非满载的23枚。
鱼雷在同一组支承臂上的横向移动,是通过滑动托架(Gleitwangen)完成的;这些托架可由长型电动丝杠(Schraubspindeln)驱动移动。
从储存支承臂向发射管装填鱼雷的过程,同样由电动绞盘马达(E-Spillmotoren)完成。
处于快速装填位置(Schnellladestellung)的六枚鱼雷重新装入发射管,需时5分钟(部分资料记为15分钟);而再装填下一批鱼雷则还需约15分钟(或19分钟)。
此外,该装填系统还满足了降低噪声水平的要求,即在操作过程中尽量减少声响产生。
按照这一设计,一艘 XXI 型潜艇能够在相对较短的时间内向一支护航船队发射18枚鱼雷。根据计算,如果使用航向无关鱼雷(LUT,Lageunabhängiger Torpedo)攻击长度超过60米的船只,理论命中率可达到95%。
为了使用这种LUT鱼雷,艇艏鱼雷舱内安装了一套专用设定装置,使鱼雷能够根据SU系统(SU-Anlage)提供的数据进行预设,并从最大20米深度发射。由于当时鱼雷发射管及其发射装置的结构限制,发射深度无法超过20米。
不过,当时正在积极研发所谓的OT-I发射方式(OT-I-Schuss),其目标是实现从最深50米处发射鱼雷。
进一步规划中的OT-II发射方式(OT-II-Schuss),则预定将发射深度提高到100米。
XXI型潜艇对敌方驱逐舰实施主动攻击,可以使用声学自导鱼雷(akustisch eigengelenkte Torpedos)。然而,这类鱼雷的作战效果会受到各种反制措施的影响,例如舰船拖曳的噪声诱饵浮标,或者目标舰主动降低航速等。
战争期间,人们对这类鱼雷的命中率估计得过于乐观。尤其是许多鱼雷在攻击末段发生的爆炸,以及在舰船航迹(水流尾迹)中的爆炸,都被误认为是成功命中目标。
根据战后德国海军史学家 Jürgen Rohwer 的研究统计,这类鱼雷的实际命中率仅为约15%。
对于电动鱼雷(ETo,Elektrotorpedos),艇上配备了三台变流机(Umformer),用于为鱼雷蓄电池充电。
在鱼雷发射管上方安装有两套射击数据输入装置(Schussempfänger)。通过这些装置,鱼雷射击计算机所计算出的提前量参数(Vorhaltewerte)能够以机电方式自动输入鱼雷,从而完成发射前的设定。
鱼雷发射管原本还计划具备布设水雷的能力。艇上可携带18枚TMB型水雷或12枚TMC型水雷,同时储存架上仍可保留14枚鱼雷。
直到战争结束时,专用的水雷发射装置(Minenausstoßvorrichtung)仍未研制完成。因此,如果要布设水雷,只能利用压缩空气将其从发射管中推出,而这种方式会产生强烈的气流冲击。
实际上,在整个战争期间,没有任何一艘XXI型潜艇曾携带水雷出航执行任务。
高射炮塔
根据潜艇总司令部(BdU)的要求,XXI 型潜艇装备了防空武器。在指挥塔(Hauptturm)的舰桥前后各设置了一座可旋转的防空炮塔(Flakturm),并用 17 毫米装甲钢板进行防护。
舰桥本身同样受到 17 毫米装甲钢板保护,而指挥塔中耐压部分(druckfester Teil)则采用 40 毫米装甲钢板制造。
防空炮塔的实际价值一直存在争议,因为它们显著增加了潜艇的排水量和航行阻力,甚至希特勒本人也认为这些炮塔意义不大。
而后来实践证明,炮塔的位置不易到达,而在遭遇空袭时,炮手返回艇内所需的时间会明显延长潜艇的紧急下潜(Alarmtauchen)过程。
最初计划在每座炮塔内安装两门由布尔诺兵工厂(Waffenfabrik Brünn,属于斯柯达集团)制造的 30mm Flak M44 高射炮。这些火炮应当通过液压系统自动跟随射击指挥仪(Zielgerät)进行瞄准。
根据美国对 U 2513 和 U 3008 的测试报告,这种火炮实际上曾安装在这两艘潜艇上。
每座炮塔有两个防水弹药箱,战备弹药为:
- 2 × 250 发(即每座炮塔 500 发)
全艇总储备弹药为:
- 3800发
- 3800发
但是由于炮塔耐压性能(Druckfestigkeit)方面的问题,30mm Flak M44仅制造出少量试验型号,因此改为更加传统的双联装20mm Flak 38 M II
每座炮塔有两个防水弹药箱,战备弹药为:
- 2 × 400 发(即每座炮塔 800 发)
- 2 × 400 发(即每座炮塔 800 发)
全艇总储备弹药为:
- 3450发
- 3450发
射速为:
- 450发/分钟由于炮塔阉割,所以火力相对较弱
- 450发/分钟由于炮塔阉割,所以火力相对较弱
防空炮的方向射界为:
- ±120°(在某些情况下可达到±170°)
与后来安装在常规德国潜艇上的37mm高射炮相比,20mm高射炮被认为相当可靠;但对于轻装甲的盟军反潜飞机,其威力并不足够。部分飞机装备了一门5.7厘米机载炮(Ordnance QF 6-pounder 7-cwt,绰号“Tsetse”〔采采蝇〕),能够在潜艇高射炮射程之外发动攻击。尽管如此,在战争结束前,利用这些防空炮塔(Flaktürme),仍然取得了一些击落敌机的战果。
动力装置
推进系统包括:一个用于在潜望镜深度下以柴油机进行水下航行的通气管(Schnorchel),两台船用柴油发动机,六组分电池(每组62个蓄电池单元)用于不依赖外界空气的电力供应,两台兼作主电动机和发电机的组合机组,两台静音航行电动机(Schleich-E-Motoren),以及用于传递动力的传动轴、齿轮箱和离合器,辅助机械设备和两具螺旋桨。
1940年德国占领荷兰时,德国海军接收了已经建成或仍在建造中的装备通气管(Snuiver)的潜艇O 25、O 26和O 27。O 26后来被改名为UD 4,并被用于在大西洋进行通气管试验。不久之后,和那些成功抵达英国的荷兰潜艇一样,这些进气桅杆(Luftmaste)也被拆除了。德国方面的负责人得出结论,认为这种技术只是多余的累赘,在风浪汹涌的大西洋上根本无法使用。
1943年5月19日,瓦尔特(Walter)再次向邓尼茨提出采用通气管的建议。使其具有实际可行性的关键,在于他的一个新设想:当海浪淹没通气管顶部(即通气管被海浪“切断”空气供应)时,可在长达60秒的时间内从艇内抽取空气供柴油机运转。
根据海况、发动机功率、潜艇大小以及柴油机因压力下降而停机前的压力变化情况,艇内气压波动可高达200毫巴(mbar),从而给艇员带来额外负担。
如果由于通气管被海浪过深淹没(例如因深度控制失误)而导致排气背压(Abgasgegendruck)过大,柴油机可能会熄火,其废气甚至会反向从艇内的进气通道逸出。这可能导致整艘潜艇被废气充满,并危及艇员安全。
XXI型潜艇上的通气管航行被描述为一种“噩梦般的经历”,因此必须尽量缩短到绝对必要的最低限度。尽管如此,鉴于装备雷达的飞机和水面舰艇所构成的威胁,人们仍不得不接受这一代价。
至此,潜艇已经能够在大约16米深(以龙骨底缘计算)处运行柴油机,为蓄电池充电,为艇内补充新鲜空气,同时在很大程度上保持不被发现。
两艘装备可折倒式甲板通气管桅杆的VII C型潜艇——U 977 和 U 978——分别连续在水下停留了66天和69天。
最初,人们曾认为可以比较容易地对潜望镜和通气管进行伪装,使其免遭雷达探测。
但实际上,在海况不超过2级(轻浪,浪高0.1至0.5米)的条件下,1945年3月开始装备的当时最先进机载雷达“APS-20”(Cadillac计划,频率2.88 GHz,即波长10.5厘米,脉冲发射功率1兆瓦)能够在13海里(约20公里)的距离上发现通气管。
然而,当海况达到3级及以上(浪峰出现白沫,浪高0.5至1.25米)时,该雷达便无法再有效执行这一任务。
此外,仅依靠雷达,也无法轻易将潜艇通气管头部与海面上漂浮的其他物体区分开来。
原型舰简介
- 性能数据
- 排水量(水上):1621 吨
- 排水量(水中):2100 吨
- 长:76.7 米
- 宽:8 米
- 吃水:6.32 米
- 水上动力:4,000 匹 (柴油)
- 水中动力:5,000 匹 (电动)
- 装置:2 × 推进器;2 × 柴油机;2 × 双作用电动机;2 × 静音运行电动机
- 水上航速:17.9 节
- 水上航程:15500 海里/10 节
- 水中航速:17.2 节
- 水中航程:340 海里/5 节
- 安全潜航深度:240 米
- 编制:5名军官 + 52名水手
- 武器:6 × 533mm鱼雷发射管;23 × 鱼雷;4 × 20mm C/30高射炮
舰船历史
U-2501艇是1943年11月6日XXI型潜艇第一批订单之一,于1944年5月12日下水,1944年6月27日服役。其指挥官是Otto Hübschen奥托·胡布申中尉,但是在她服役后的近一年时间里未参加任何出战任务。1945年5月3日在汉堡自沉。
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角色设定
鉄血所属のXXI型潜水艦で、内気で人見知り。
メモ帳や便箋、スマホの画面などを使って意思疎通しようとする。
色んな声を集めるのが大好き…というか音フェチなところがあり、レコーダーをいつも持ち歩いている。
翻译:落叶重生之时
铁血所属的XXI型潜艇,性格内向又怕生。
她使用记事本、便笺或手机屏幕等方式传达自己的意思。
非常喜欢收集各种声音……也可以说是有声音癖,她总是随身带着录音器。
角色剧情卡(补充)
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