Sous-marin type XXI

Avant-propos

Ce nom de type de sous-marin est pour les amateurs et passionnés  de la guerre sous-marine, connu. Ce qui l'est un peu moins concerne l'évolution des recherches allemandes avant d'arriver à cet incroyable  concentré de technologie, pour l'époque. Une telle avance que le type XXI sera largement testé, utilisé et servira  de base de travail pour les générations suivantes de sous-marins jusqu'à l'arrivée de ceux à propulsion nuclaire.

On peut le considérer comme le premier véritable sous-marin, apte à naviguer aussi bien et rapidement sur l’eau que dessous. Tous ces prédécesseurs ne sont que des navires submersibles, c’est à dire capable de naviguer à faible vitesse et pour une durée courte sous la  mer, mais bien plus apte et rapide pour une navigation en surface.

Konrad, Valentin, des prénoms pour désigner les plus imposants bunkers construits à Kiel, Hamburg ou Bremen. Hornisse (frelon) pour ce curieux abri bétonné, élevé sur une ancienne forme de construction pour cuirassés : 362 mètres en longueur pour 68 mètres de largeur. En fait il s’agit là des maillons les plus visibles de l’incroyable chaîne de production des nouveaux sous-marins, type XXI et XXIII, qui doivent redonner à l’Allemagne l’avantage puis la victoire sur les océans. Jamais autant de moyens humains et techniques n’auront été mobilisés pour un programme militaire.

Situation de la kriegsmarine

L’année 1942 marque le déclin de la Kriegsmarine sur tous les tableaux. Ses deux grandes unités, le Bismarck est coulé en Mai et le Tirpitz, immobilisé entre achèvement et réparations. Les autres attendent dans les fjords de Norvège ou restent à quai en Allemagne. D’ailleurs après la perte du Bismarck, Hitler ne croit plus en la haute flotte de surface. Il ordonne même le désarmement des gros navires pour récupérer et installer son artillerie lourde sur le mur de l’Atlantique. Pour les sous-marins, si les succès se poursuivent, c’est au prix de pertes toujours plus grandes. La situation s’aggrave car l’organisation des convois alliés s’améliore ainsi que la protection maritime et aérienne. Les U-Boot type VII C, dont la conception remonte à 1936 deviennent obsolètes. Vitesse trop réduite et autonomie réduite en plongé. La « durée de vie » d’un sous-marin est en moyenne de deux missions seulement à la fin cette d’année 1942.

Evolution du sous-marin, le type XVIII, entre espoir et échec.

Lors d'une conférence à laquelle participe Hitler en septembre 1942, l'amiral Dönitz fait part de ses craintes de voir les U-Boote perdrent la bataille de l'Atlantique. Dönitz demande à ce que tous les efforts soient faits pour assurer la production en masse du type XVIII qui pourrait, dit-il, changer le cours de la guerre. Hitler donne son accord et une commande est passée le 4 janvier 1943 pour la construction de deux bâtiments de ce type afin d’expérimentation (U-796 et U-797). Ce dernier est révolutionnaire par le profilage hydrodynamique de sa coque, ses performances et sa propulsion. Cette dernière, mise au point par le professeur Helmut Walter dès 1931 en collaboration avec Germaniawerft à Kiel, ne nécessite pas d’air extérieur pour fonctionner. Le carburant de ce moteur est du peroxyde d'hydrogène (l’eau oxygénée, H²O²) à forte concentration (perhydrol). Ce dernier est dissocié par catalyse en eau et en oxygène. Cette opération produisait à la fois de la vapeur et de l’oxygène à haute température qui passait ensuite dans une chambre de combustion, combiné au gasoil, tandis que de l'eau était pulvérisée sur la vapeur afin de générer de la vapeur additionnelle tout en réduisant la température. La combinaison vapeur mélange était alors envoyé dans la turbine puis dans un condenseur ou l'eau était extraite ainsi que le résidu de dioxyde de carbone généré dans la chambre de combustion. Le procédé est complexe, fragile, mais l'ensemble est beaucoup plus léger et plus compact qu'un moteur diesel de même puissance. Inconvénient de taille, le peroxyde d’oxygène est un produit instable, surtout à forte concentration. Les risques d’explosion ou d’incendie sont importants. Un prototype, lancé en janvier 1940, avait atteint la vitesse de 28 nœuds en plongée, soit plus du double par rapport aux sous-marins en service à l’époque. La mise au point est longue puisque les deux bateaux sont encore en achèvement en décembre 1943 quand la décision d’annuler le programme arrive. Le problème principal reste la consommation d’eau oxygénée qu’il faut alors stocker dans d’importants réservoirs à bord. Le rayon d’action est réduit de même que le nombre de torpilles embarquées. La production d’eau oxygénée en grande quantité obligerait la construction de nouvelles usines, retardant d’autant le projet. Il apparaît bientôt que les espoirs placés dans le type XVIII sont irréalistes et qu'il ne sera pas possible de produire avant longtemps de tels sous-marins. En avril 1943 le professeur Heinrich Oelfken du Marinebau propose de remplacer les turbines Walter par un système moteur diesel/électrique classique, avec un grand nombre de batteries hautes performances. Le type XXI est né. Tout va être mis en œuvre pour produire rapidement le nouveau sous-marin.

Le type XXI, l’arme miracle ?

Si son système de propulsion reste classique, la conception même du bâtiment est très en avance sur son temps : il peut descendre à 300m de profondeur et croiser onze jours en plongée périscopique grâce au schnorchel. Celui-ci est périscopique, ce qui permet une plongée rapide en cas d’alerte. Le sous-marin est équipé de nouveaux systèmes d'écoute et de détection, d'un radar repérant sa cible en plongée et peut attaquer sans même approcher de la surface. Un système anti-vibration le rend totalement silencieux à faible vitesse en plongée, grâce aussi à des moteurs électriques basse tension. Des brouilleurs magnétiques contre les charges de profondeur, des leurres d'huile pour faire croire à un grenadage réussi.

D'un déplacement de 1790 à 1819 tonnes en plongée, le XXI mesure 76,7m de long. Il atteint une vitesse maximum de 15,6 nœuds en surface, et 17,2 nœuds en plongée. Avec ses 250 t. de gasoil, son rayon d'action est de 28 800 kilomètres en surface à 15,5 nœuds. Il peut naviguer en plongée pendant 62 heures et parcourir 525 kilomètres à 5 nœuds en mode silencieux. Equipé de 6 tubes lance-torpilles, il emporte 23 torpilles dont 18 peuvent être envoyés en vingt minutes. Deux tourelles antiaériennes à commande électrique de deux canons de 2 cm chacune (3 cm sur les modèles suivant).  Deux moteurs diesel Man de 4000 CV, deux motrices électriques hautes performances de 5000 CV . Les 936 tonnes de batteries à hautes intensités se rechargent en cinq heures seulement. L’air intérieur est filtré et conditionné ce qui apporte un confort non négligeable pour l’équipage, réduit à 57 hommes. Le bâtiment est préfabriqué en neuf sections. On estime qu’un sous-marin représente 266 000 heures de travail pour un coût de 4,6 millions de Reichsmarks.

Le premier navire, U 2501, est lancé le 3 avril 1944. Achevé le 12 mai, il est admis au service le 27 juin. Un second, le U-3501, le fut le 19 avril 1944 du chantier naval de Dantzig mais pas entièrement achevé. Il ne sera mis en service que le 29 juillet 1944.

 Une longue période de tests et d’apprentissage commence. Pour la Kriegsmarine c’est un autre défit qui s’impose. Il lui faut former de nouveaux équipages avec des recrues toujours plus jeunes et sans aucunes expériences maritimes le plus souvent. Le recrutement ne posera pourtant que peu de problèmes tant le prestige est grand.  Ce sont les officiers qui manquent le plus, car la formation est beaucoup plus longue. Les autres armes, en particulier la Wehrmacht, fournira quelques cadres.

En mars 1945, on compte près d’une trentaine de sous-marins en croisières d’essais. Autant sont près à prendre la mer, mais comme indiqué auparavant, le manque d'officiers est un obstacledifficilement franchissable. L’ultime lancement à lieu à Hamburg le 20 avril 1945, malgré les bombardements de grandes envergures des dernières semaines du conflit. Le programme initial prévoyait près de 1600 exemplaires achevés pour la fin 1945. Seulement 121 le seront à la capitulation en mai 1945. Les difficultés d’approvisionnement, la pénurie de main d’œuvre et de matériaux, les bombardements massifs des centres de production industrielle et des chantiers de construction navale auront finalement largement perturbé la production.

                                                                     Type XXI, dessin de R. Lakowski, source R. Kusch

                                                                              Plan original du type XXI.

Planification de la construction navale

Le 10 juin 1943, Hitler charge Speer de reprendre en main tout le secteur de la construction navale. Ce dernier nomme un nouveau comité central de la construction navale (HAS) Il présente l’ensemble des nouveaux programmes et projets le 8 juillet suivant lors d’une conférence avec Dönitz et Hitler. Celui-ci ordonne que la plus haute priorité soit donnée à la production du type XXI.  Speer confie alors à l'ingénieur Otto Merker la mission d'organiser la production industrielle du type XXI. Constatant que les méthodes traditionnelles de construction restent peu productives, Merker propose de « découper » le sous-marin en neuf sections qui seront « préfabriquées » avant d'être assemblées sur un chantier de lancement. Cette méthode avait été appliquée avec succès par Henry Kaiser aux USA pour la production des Liberty Ships et présentait le grand avantage d'offrir un gain de temps conséquent. Ces idées révolutionnaires sont accueillies avec scepticisme par les industriels, mais Merker réussit bientôt à imposer son projet. En août 1943, Dönitz décide de mettre un terme à la production des types VII et IX au profit des seuls type XXI et XXIII.

En décembre 1943, près de 1020 personnes, ingénieurs, concepteurs, dessinateurs travaillent dans les bureaux d’étude Glückauf (IBG) à Blaukenburg. A cette même époque, l’amiral Werner Fuchs réclame qu’un prototype soit construit. Mais sa demande est rejetée car elle risque de retarder le projet. Les prévisions de commandes suivent dès le 6 novembre : 130 exemplaires pour Blohm und Voss à Hamburg, 87 pour Deschimag AG Wesser à Kiel et 70 pour les chantiers Schichau à Danzig (Gdansk) 

Afin de fournir l’acier aux chantiers, le quota mensuel alloué à la Kriegsmarine passe de 120 000 tonnes à 165 000 tonnes. En mars 1944, 50 % des entreprises fabriquant de l’acier travaillent pour le nouveau programme. Toutes les constructions de navires d’une taille supérieure au destroyer sont arrêtées. C’est la fin du projet de porte-avions Zeppelin notamment. Seuls les types XXI et XXIII (version côtière du XXI) doivent être mis en chantier. La durée du temps de travail passe de 48 à 60 heures dans les industries liées au programme… Ainsi le premier type XXI fut prêt au printemps 1944.

L'ambitieux programme de production, 40 sous-marins chaque mois ne sera jamais atteint... La construction d'un type XXI prenait 6 mois, des premières plaques d'acier de la coque à l'assemblage final. Les sections furent construites dans 32 usines différentes, Ces dernières ne furent pas sélectionnées en raison de leur expérience dans la construction navale, mais parce que leur location les situait à proximité de fleuves, facilitant le transport par barges vers les chantiers de pré-assemblage au nombre de 11. Seuls les plus petites peuvent être acheminées par le rail si elles respectent le gabarit. Chaque section ne pouvait dépasser la masse de 165 tonnes en raison de la capacité maximum des grues utilisées sur les chantiers Une fois chaque section assemblée, 9 par sous-marins en comptant le kiosque, l'assemblage final pouvait commencer.

Le programme prend tout de même du retard à cause des difficultés causées par le manque de travailleurs qualifiés et les nombreux bombardements aériens qui perturbent en particulier les liaisons ferroviaires. L’avance soviétique à l’Est va obliger la Kriegsmarine a évacué début 1945 les chantiers de Dantzig, Schichau Werft et Dantziger Werft.

                                                               Plan de montage des sections du type XXI (BA)

 Le type XXI est préfabriqué en neuf sections, qui sont livrées complètes, avec les câblages et les équipements internes déjà installés, aux trois chantiers chargés de l'assemblage final qui ne demande alors pas plus de huit semaines.

Section 1 : La poupe du sous-marin, avec le gouvernail et les hélices. Il y a un petit atelier de maintenance, une latrine, la pompe de calle et des bouteilles d’oxygène de secours. 12,7 m de long, 65 tonnes, un volume de 23m³.

Section 2 : Salle des moteurs électriques et de leurs commandes, du transformateur. Deux exemplaires d’une puissance de 1510/1840 KW (type GU 365/30)  et deux silencieux. 10 m de long, 130 tonnes, un volume de 90 m³

Section 3 : Salle des deux moteurs diesel MAN, embrayes et transmissions. Compresseurs d’air et système de purification de l’air. 8,4 mètres de long, 140 tonnes. Volume de 107 m³

Section 4 : Quartier de l'équipage arrière. 24 couchettes : 6 de trois places et quatre de deux places. 5,3 mètres de long, 70 tonnes.

Section 5 : Cuisine et local des réserves alimentaires, réfrigérateur. 7,6 mètres de long, 140 tonnes.

Section 6 : Salle de contrôle avec l’accès au kiosque. Gestion du tir des torpilles, du schnorkel et des périscopes. 12 mètres de long, 165 tonnes.

Section 7 : Quartier de l’équipage avant avec 12 couchettes doubles. Deux toilettes et trois lavabos. Quartier des sous-officiers avec cinq couchettes superposées, une cabine avec deux couchettes pour le commandant. Local d’écoute. En dessous le local des batteries. 6,8 mètres de long, 92 tonnes pour un volume de 215 m³.

Section 8 : La proue avec la sortie des six tubes lance-torpilles. Son profil lui assure une pénétration optimale dans l'eau, aussi bien en surface qu'en profodeur. 14 mètres de long, 110 tonnes et un volume de 168 m³

Section 9 : Les superstructures du dessus de coque avec le kiosque, entièrement caréné. 14,1 mètres de long.

Origine des documents :

BA, IBM, D. Sokolis, Bremen archive, DW-Kultur-Bremen,IWM, www.uboataces.com, www.relikte.com, Irwing u.a. Stadtarchiv Kiel, bunker-kiel.com,Archives Dyckerhoff und Widmann. BA, www.Uboat.net, IBM, D. Sokolis, Bremen archive, IWM, Irwing u.a., LIFE

Une section N°7, et derrière une section n°8.

Mise en place d'un moteur thermique dans la section n° 3. Sur la gauche le premier moteur est déjà installé.

La forme en "8" de la coque intérieure de sécurité est bien visible sur ce document. Cela augmente la rigidité du sous-marin en plongée profonde.

Le poids des sections est limité par la capacité de charge des ponts et grues utilisés sur les chantiers.

Différentes sections en attente d'assemblage. La cinquième photo donne la taille de chacune d'entre-elles avec un groupe d'ouvriers en activité à la base de cette section n°4.

Le snorchel qui permet au sous-marin de rester immergé à faible profondeur et d’utiliser ses moteurs diésel. Il est recouvert de plaques de caoutchouc afin d’absorber le signal émis par les systèmes de détection. A droite, en position basse, le réservoir sphérique du clapet d’introduction de l’air. Dans cette position, l’air peut passer. Si une vague un peu plus forte submerge le snorchel, le flotteur, vide, remonte et ferme le clapet évitant tout introduction d’eau.

Snorchel en position haute et ci-dessous le sous-marin en immersion périscopique et snorchel en service.

Un élément de batterie haute performance du sous-marin. Il faut moins de 5 heures pour recharger l'ensemble des batteries tout en restant en immersion périscopique, donc quasi indétectable, grâce au snorchel.

Premier assemblage de la coque de sécurité et sa forme caractéristioque en "8"

Moteur électrique de marque Siemens pour la propulsion en plongé. Deux moteurs de ce type sont installés à bord ainsi qu'un plus modeste pour le fonctionnement en mode silencieux.

A l'arrivée des troupes britanniques dans les ports  du Nord de l'Allemagne, elles découvriront des dizaines de type XXI à différents stades de construction. 

Deux soldats britanniques examinent la proue d'un type XXI.

Les chantiers resterons actifs jusqu'aux derniers jours de la guerre.

Trois sous-marins achevés sont sabordés dans un dock flottant. 

Comments

[JohnEole Bunker]

Alors la Patrick c'est superbe : documentation ... très surprenant .... et instructif ...

coté blog : belle police du texte qui facilite la lecture (pour les vieux) ....