Подводные лодки кригсмарине (тип xxi). Подводные лодки XXI серии Подлодки 21 серии вермахта

Силовая установка

Подводные лодки типа XXI относились к дизель-электрическим. В состав их силовой установки входили два рядных 6-цилиндровых четырёхтактных дизельных двигателя модели M6V 40/46 , производства фирмы MAN , каждый мощностью в 2000 л. с. при 520 об/мин. Двигатели оборудовались выдвижным шнорхелем с радиопоглощающим покрытием надводной части.

Боевое применение

Единственной подводной лодкой типа XXI, вышедшей в боевой поход под флагом Кригсмарине , стала U-2511 . 30 апреля 1945 года она под командованием А. Шнее вышла из порта Бергена в Норвегии для охоты на конвои в западной Атлантике .

Помимо неё, U-3008, проходя через пролив Скагеррак у берегов Норвегии, попыталась выйти в атаку на неустановленный крупный британский корабль, но, как и U-2511, отказалась от своих намерений. Ещё около десятка лодок типа XXI, пытавшихся в эти дни уйти в Норвегию, были потоплены в балтийских проливах авиацией антигитлеровской коалиции .

Оценка проекта

Подлодки XXI серии оказали влияние на всё послевоенное подводное судостроение.

В проекте был применен ряд революционных новшеств - электромеханическое заряжение торпедных аппаратов, гидроакустический комплекс , позволяющий атаковать без визуального контакта, увеличенные аккумуляторные батареи, каучуковое покрытие, затрудняющее работу гидролокаторов противника, а также устройство пузырьковой завесы. Шпангоуты впервые были вынесены наружу прочного корпуса, это позволило увеличить пространство внутри лодки и упростить проведение всевозможных коммуникаций и размещение оборудования. Впервые подлодки проектировались для подводного плавания в течение всего автономного похода.

Развитие проекта

После войны на базе типа XXI были созданы следующие проекты подводных лодок:

• СССР СССР - проект 611 , проект 613
• Швеция Швеция - тип «Хайен»
• Великобритания Великобритания - модернизация лодок типа «Т»
• Франция Франция - тип «Нарвал»
• США

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 » 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.

К апрелю 1945 года немцы успели спустить на воду 118 субмарин серии XXI. Однако, лишь две из них смогли достигнуть оперативной готовности и выйти в море в последние дни войны.

Нашим союзникам крепко повезло, что все силы Германии были брошены на Восточный фронт - немцам не хватило ресурсов, чтобы выпустить в море стаю фантастических «Электролодок». Появись они на год раньше - и все, капут! Очередной перелом в битве за Атлантику.

Немцы догадались первыми: все, чем гордятся кораблестроители других стран - большой боекомплект, мощная артиллерия, высокая надводная скорость 20+ узлов - имеет мало значения. Ключевые параметры, определяющие боевую эффективность субмарины, - её скорость и запас хода в подводном положении.

В отличие от своих сверстников, «Элетробот» был ориентирован на постоянное нахождение под водой: максимально обтекаемый корпус без тяжелой артиллерии, ограждений и платформ - все, ради минимизации подводного сопротивления. Шноркель, шесть групп аккумуляторных батарей (в 3 раза больше, чем на обычных лодках!), мощные эл. двигатели полного хода, тихие и экономичные эл. двигатели «подкрадывания».

Немцы просчитали все - весь поход «Электробот» двигался на перископной глубине под РДП, оставаясь труднообнаружимым для противолодочных средств противника. На большой глубине его преимущество становились еще более шокирующим: в 2-3 раза больший запас хода, при вдвое большей скорости, чем у любой из субмарин военных лет! Высокая скрытность и впечатляющие подводные навыки, самонаводящиеся торпеды, комплекс самых совершенных средств обнаружения… «Электроботы» открыли новую веху в истории подводного флота, определив вектор развития субмарин в послевоенные годы.

Союзники не были готовы к встрече с подобной угрозой - как показали послевоенные испытания, «Электроботы» в несколько раз превосходили по дальности взаимного гидроакустического обнаружения американские и британские эсминцы, охранявшие конвои.

Лодки типа VII, Германия
Количество построенных субмарин - 703.
Водоизмещение надводное - 769 тонн; подводное - 871 тонна.
Экипаж - 45 чел.
Рабочая глубина погружения - 100 м, предельная - 220 метров
Скорость полная в надводном положении - 17,7 уз.; в подводном положении - 7,6 уз.
Дальность плавания в надводном положении 8 500 миль (10 уз.).
Дальность плавания в подводном положении 80 миль (4 уз.).
Вооружение:
- 5 торпедных аппаратов калибра 533 мм, боекомплект - 14 торпед;
- 1 х 88 мм универсальное орудие (до 1942 года), восемь вариантов надстроек с 20 и 37 мм зенитными установками.

Самые эффективные боевые корабли из всех, когда-либо бороздивших Мировой океан.
Относительно простое, дешевое, массовое, но при этом отлично вооруженное и смертоносное средство для тотального подводного террора.

703 подводные лодки. 10 МИЛЛИОНОВ тонн потопленного тоннажа! Линкоры, крейсеры, авианосцы, эсминцы, корветы и субмарины противника, нефтеналивные танкеры, транспорты с самолетами, танками, автомобилями, каучуком, рудой, станками, боеприпасами, обмундированием и продовольствием... Ущерб от действий немецких подводников превышал все разумные пределы - если бы не неисчерпаемый промышленный потенциал США, способный компенсировать любые потери союзников, немецкие U-боты имели все шансы «задушить» Великобританию и изменить ход мировой истории.

Зачастую успехи «семерок» связывают с «зажиточным временем» 1939-41 гг. - якобы при появлении у союзников конвойной системы и гидролокаторов Асдик, успехи немецких подводников закончились. Совершенно популистское утверждение, основанное на неверной интерпретации «зажиточных времен».

Расклад был прост: вначале войны, когда на каждую немецкую лодку приходилось по одному противолодочному кораблю союзников, «семерки» чувствовали себя неуязвимыми хозяевами Атлантики. Именно тогда появились легендарные асы, потопившие по 40 судов противника. Немцы уже держали победу в руках, когда союзники внезапно выставили по 10 противолодочных кораблей и 10 самолетов из расчета на каждую действующую лодку Кригсмарине!

Начиная с весны 1943 г., янки и британцы начали методично заваливать Кригсмарине противолодочной техникой и вскоре добились великолепного соотношения потерь - 1:1. Так и воевали до конца войны. У немцев корабли закончились быстрее, чем у их противников.

Вся история немецких «семерок» - грозное предупреждение из прошлого: какую угрозу представляет субмарина и насколько велики затраты на создание эффективной системы противодействия подводной угрозе.
Водоизмещение надводное - 1620 тонн; подводное - 1820 тонн.
Экипаж - 57 чел.
Рабочая глубина погружения - 135 м, предельная - 200+ метров.
Скорость полная в надводном положении - 15,6 уз., в подводном положении - 17 уз.
Дальность плавания в надводном положении 15 500 миль (10 уз.).
Дальность плавания в подводном положении 340 миль (5 уз.).
Вооружение:
- 6 торпедных аппаратов калибра 533 мм, боекомплект - 17 торпед;
- 2 зенитных автомата «Флак» калибра 20 мм.

U-21: скрытая угроза
Текст: Маргарита Сафонова

Немецкие подводные лодки типа U совершили настоящий мировой переворот в тактике ведения морского боя. История началась в 1906 году. Именно тогда первая подводная лодка такого типа - U-1 была спущена на воду. Однако, успех пришёл не сразу. Большинство моделей подлодок были несовершенны, а возможность проверить все недочёты была только на практике. U-9 и прочие модели подводили керосиновые моторы, U-15 была с лёгкостью потоплена англичанами, и только U-21 стала первой в мировой истории подводной лодкой, потопившей крейсер.

Технические характеристики подводного «монстра»

Подводная лодка U21 принадлежала к серии «Ш 9» и вместе с двумя другими лодками того же проекта — U20 и U22 — была построена в Данциге. Спуск лодки на воду состоялся 8 февраля 1913 года. Вместо керосиновых двигателей, использовавшихся ранее на всех немецких подводных лодках, U21, как и остальные лодки серии, была оснащена дизелями, серийно выпускаемыми германской промышленностью. Субмарины серии «U19» приняли активное участие в Первой Мировой войне.

Капитан Отто Херзинг

В истории это имя упоминается намного реже, нежели имя тёзки Херзинга Отто Веддингена. Однако, нельзя забывать, что именно командир U-21 капитан-лейтенант Отто Херзинг первым добился успеха. 5 сентября 1914 года немецкая подводная лодка U-21 под его командованием уничтожила английский бронепалубный крейсер Pathfinder («Следопыт»).

Несмотря на то, что U-21 сильно качало из-за шторма, торпеда попала в маленький крейсер под передней трубой. Носовая часть корабля взорвалась, охваченная пламенем, кормовая часть поднялась из воды, пораженный корабль накренился и за 4 минуты пошел ко дну, погружаясь носом вместе с командой в 259 человек.

Из воспоминаний капитана U-21 Отто Херзинга:

«Мой напарник смотрел в перископ, а я стоял, затаив дыхание. Винты военного гиганта были прямо над нами. А мы двигались практически наощупь.

Торпеды! Огонь! - закричал я, и моё сердце чуть не выскочило из груди.

Раздался страшный взрыв, огромное чёрное облако дыма появилось на поверхности моря. Я увидел, что торпеда попала в цель, а так как мы были прямо под кораблём, вероятность двойной катастрофы была почти неизбежна. Это было безрассудно, я согласен, но я должен был рискнуть.

Полный вперёд! - скомандовал я и мы нырнули так глубоко, и поплыли так быстро, насколько это вообще было возможно. Сумасшедший маневр спас нас. Когда я осмелился посмотреть в перископ, мы были уже далеко от места крушения.» (Отчёт немецкого капитана Херзинга от 25 мая 1915 года.)

Выстрел Херзинга открыл новую страницу в истории морской войны. И U-21 посчастливилось перевернуть эту страницу. Теперь надводные корабли (как военные, так и торговые) перестали чувствовать свою неуязвимость от ударов из-под воды.

Этот рисунок показывает сечение одной из 380 немецких подводных лодок, участвовавших в Первой мировой войне. Здесь изображена модель U-21. Лодка U21 затонула 22 февраля 1919 года в Северном море во время перехода из Германии в Великобританию.

Статистика
Всего за время Первой мировой войны 600 подводных лодок воюющих государств потопили 55 крупных боевых кораблей (линкоры и крейсера), 105 эсминцев, 33 субмарины.

Во время Второй мировой войны Германия построила до 1945 года 1157 подводных лодок. Немецкие подводники потопили 2603 боевых кораблей и транспортных судов союзников общим водоизмещением 13,5 млн тонн. В результате чего погибло 70 тысяч военных моряков и 30 тысяч моряков торгового флота союзников.

За годы Второй мировой было уничтожено 789 германских субмарин (по англо-американским данным) или 651 (по немецким данным).

Германские подводные лодки XXI серии, без преувеличения, являются лучшими в мире кораблями этого класса той эпохи. Во всех ведущих военно-морских державах они стали образцом для подражания. Что же в них было революционного? Создание подлодок XXI серии началось в 1943 г. Тогда тактика «волчьих стай», основанная на групповых ночных атаках подлодок, которые действовали из надводного положения, перестала приносить результаты. Лодки, преследующие конвои в надводном положении, обнаруживались с помощью радаров и подвергались упреждающим контратакам. Подводные лодки, вынужденные действовать из надводного положения, так как в подводном они уступали конвоям в скорости хода и имели ограниченный запас энергоресурсов, обрекались на проигрыш.

Устройство подводной лодки XXI серии:
а — продольный разрез; б — расположение гребных электродвигателей; в — план палубы.

1 — вертикальный руль; 2 — обтекатель гидроакустической станции (ГАС) «Sp-Anlage»; 3 — контейнеры спасательных плотов; 4 — электродвигатель подкрадывания; 5 — устройство для работы дизеля под водой («шнорхель»); 6 — дизель; 7 — жилые помещения; 8 — шахта подачи воздуха для дизелей; 9 — кранцы первых выстрелов; 10 — 20-мм артиллерийская установка; 11 — газовыхлопная шахта; 12 — выдвижная мачта радиоантенны; 13 — антенна радиолокационной станции; 14,15 — командирский и навигационный перископы; 16 — обтекатель ГАС «S-Basis»; 17 — торпедопогрузочный люк; 18 — запасная торпеда; 19 — торпедный аппарат; 20 — обтекатель ГАС «GHG-Anlage»; 21 — аккумуляторные ямы; 22 — редуктор гребного вала; 23 — гребной электродвигатель; 24 — рубка гидроакустики; 25 — радиорубка; 26 — центральный пост; 27 — стабилизатор; 28 — кормовые горизонтальные рули

Решение проблемы лежало в кардинальном улучшении качества подводной лодки, причем именно качества подводного корабля. А это можно было обеспечить только созданием мощной энергетической установки и источников энергии большой емкости, не требующих атмосферного воздуха. Однако работы над новыми газотурбинными двигателями шли медленно, и тогда приняли компромиссное решение — создать дизель-электрическую подводную лодку, но все усилия сосредоточив прежде всего на достижении наилучших показателей элементов подводного плавания.
Особенностью новой лодки стало применение мощных электродвигателей (в 5 раз больше, чем у предшествующих больших подлодок IX серии, имевших такое же водоизмещение) и аккумуляторных батарей с увеличенным втрое количеством групп элементов. Предполагалось, что сочетание этих отработанных решений и совершенной гидродинамики обеспечит подлодке необходимые подводные качества.

Подлодка изначально оснащалась усовершенствованным устройством для работы дизеля под водой «шнорхель». Это позволяло лодке, находясь под перископом и резко сократив свою радиолокационную заметность, заряжать аккумуляторную батарею, совершая переходы под дизелями. Приближение ведущих поиск противолодочных кораблей обнаруживалось подводной лодкой с помощью установленной на «шнорхеле» антенны приемника сигналов работающих радиолокационных станций. Комбинация этих двух устройств на одной выдвижной мачте позволяла своевременно предупреждать подводников о появлении противника и уклоняться от него погружением на глубину.
Общая масса аккумуляторной установки составила 225 т, а ее доля в водоизмещении достигла 14 %. Кроме того, емкость элементов, ранее созданных для подлодок IX серии, была повышена за счет применения более тонких пластин на 24 % в режиме двухчасового разряда или на 18 % двадцатичасового разряда. Однако при этом срок службы аккумуляторов сократился вдвое — с 2—2,5 до 1—1,5 года, что примерно соответствовало среднестатистической «продолжительности жизни» участвующих в боевых действиях подводных лодок. В этомотношении лодки XXI серии рассматривались проектантами как корабли военного времени, в качестве своеобразного «расходного оружия» с относительно коротким жизненным циклом, такое же как танк или самолет. Они не имели избыточных ресурсов, характерных для кораблей мирного времени, находящихся в строю 25—30 лет.
Размещение столь мощной аккумуляторной батареи стало возможно только благодаря оригинальной форме прочного корпуса с поперечными сечениями в виде «восьмерки». На лодках XXI серии аккумуляторные ямы занимали около трети длины прочного корпуса и располагались в два яруса — в нижнем сегменте «восьмерки» и над ним, с центральным проходом между аккумуляторами.
Прочный корпус подводной лодки XXI серии делился на 7 отсеков. Но, в отличие от предшествующих лодок VII и IX серий, в ней отказались от выделения сферическими переборками повышенной прочности отсеков-убежищ, которыми, как правило, являлись концевые отсеки и отсек центрального поста. Опыт войны показал, что в условиях боевых действий концепция спасения подводников из отсеков-убежищ практически нереализуема, особенно для лодок океанской зоны. Отказ от отсеков-убежищ позволил избежать технологических и компоновочных издержек, связанных со сферическими переборками.
Принятые для достижения высоких скоростных качеств обводы кормовой оконечности не позволяли разместить кормовые аппараты. Но это никак не влияло на способы применения новых подлодок. Предполагалось, что, обнаружив конвой, она должна занять позицию впереди него, а затем, сближаясь в подводном положении на максимально возможной скорости, прорвать охранение и занять место под судами внутри ордера (взаимного расположения кораблей на переходе морем и во время боя). Затем, двигаясь вместе с судами конвоя на глубине 30—45м и прикрываясь ими от противолодочных кораблей, лодка, не всплывая, выполняла атаки самонаводящимися торпедами. Расстреляв боезапас, она уходила на большую глубину и малошумным ходом уклонялась в корму от конвоя.
Артиллерийское вооружение предназначалось только для противовоздушной самообороны. Две спаренные 20-мм артустановки располагались в башенках, органично вписанных в обводы ограждения рубки. В отличие от предшествующих кораблей подлодки XXI серии впервые оборудовались устройством быстрого заряжания, позволявшим перезарядить все торпедные аппараты за 4—5 минут. Таким образом, технически стало возможно выполнить стрельбу полным боекомплектом (4 залпа) менее чем за полчаса. Это становилось особенно ценным при атаках конвоев, требующих большого расхода боезапаса. Глубину торпедной стрельбы довели до 30—45м, что диктовалось требованиями обеспечения безопасности от таранных ударов и столкновений при нахождении лодки в центре ордера, а также соответствовало оптимальным условиям работы средств наблюдения и целеуказания при выполнении бесперископных атак.

Основу гидроакустического вооружения составляли шумопеленгаторная станция, антенна которой состояла из 144 гидрофонов и размещалась под каплеобразным обтекателем в килевой части носовой оконечности, и гидролокационная станция с антенной, установленной в носовой части ограждения рубки (сектор обзора до 100° на каждый борт). Первичное обнаружение целей на дистанциях до 10 миль производилось на шумопеленгаторной станции, а точное — целеуказание для стрельбы торпедным оружием обеспечивалось гидролокатором. Это позволяло лодкам XXI серии в отличие от своих предшественниц выполнять атаки из-подводы по данным гидроакустики, не всплывая под перископ для визуального контакта.
Для обнаружения наиболее опасных противников — противолодочных самолетов — лодка вооружалась радиолокационной станцией (РЛС), которая использовалась только в надводном положении. Впоследствии на лодках, намечавшихся к сдаче флоту летом 1945 г., планировалось устанавливать новую РЛС с антенной на выдвижной мачте, поднимавшейся в перископном положении.
Большое внимание было уделено гидродинамическим качествам. Форма корпуса обеспечивала малое сопротивление в подводном положении, но в то же время позволяла сохранить и хорошие надводные мореходные качества. Выступающие части сводились к минимуму, им придавалась обтекаемая форма. В итоге, по сравнению с предыдущими большими подлодками серии IXD/42, адмиралтейский коэффициент, характеризующий гидродинамические качества корабля, у лодок XXI серии для подводного положения возрос более чем в 3 раза (156 против 49).

Недостроенные немецкие подводные лодки типа XXI

Рост скорости подводного хода потребовал увеличения устойчивости подлодки в вертикальной плоскости. Для этого в состав кормового оперения ввели горизонтальные стабилизаторы. Примененная схема кормового оперения оказалась весьма удачной. В послевоенный период она получила широкое распространение и была применена на ряде дизельных, а затем и атомных подлодок первого поколения.
Гидродинамическое совершенство благоприятно сказалось на подводной шумности корабля. Как показали послевоенные испытания, проведенные ВМС США, шумность лодок XXI серии при движении под главными электродвигателями со скоростью 15 узлов была эквивалентна шумности американских подлодок, идущих со скоростью 8 узлов. При движении со скоростью 5,5 узла под электродвигателями подкрадывания шумность германской подлодки была сопоставима с шумностью американских лодок на самом малом ходу (около 2 узлов). На малошумном режиме движения лодки XXI серии в несколько раз превосходили в дальности взаимного гидроакустического обнаружения эсминцы, охранявшие конвои.
Предусматривались специальные меры по существенному улучшению обитаемости новых подводных лодок. Понимая, что в условиях длительного крейсерства боеспособность подлодки во многом зависит от физического состояния и самочувствия экипажа, конструкторы применили на них такие новинки, как кондиционирование воздуха и водоопреснительную установку. Ликвидировалась система «теплых» коек, и каждый подводник получал свое индивидуальное спальное место. Были созданы благоприятные условия для несения службы и отдыха экипажа.
Традиционно большое внимание германские конструкторы уделяли эргономическим факторам — удобству работы экипажа, наиболее эффективному боевому использованию им технических средств. Степень продуманности этих «деталей» характеризует такой пример. Маховики на клапанах корабельных систем в зависимости от назначения имели свою, отличную от других, форму (например, маховики клапанов на магистралях, выходящих за борт, имели рукояти с шаровой наделкой). Такая, казалось бы, мелочь позволяла подводникам в аварийной ситуации даже в полной темноте действовать безошибочно, на ощупь управляя клапанами и перекрывая или пуская в действие необходимые системы.
До завершения Второй мировой войны германская промышленность за 1944— 1945 гг. передала флоту 121 подлодку XXI серии. Однако только одна из них 30 апреля 1945 г. вышла в свой первый боевой поход. Это объясняется тем, что после выхода подлодки из завода предусматривалась 3-месячные испытания, а затем еще 6-месячный курс боевой подготовки. Даже агония последних месяцев войны не смогла нарушить это правило.