U-Boot - Submarine

US- U-Boot der Virginia- Klasse unterwegs in Groton, Connecticut , Juli 2004
Russisches U-Boot der Akula- Klasse der Nordflotte

Ein U - Boot (oder sub ) ist ein Wasserfahrzeuges unabhängigen Betrieb geeignet unter Wasser. Es unterscheidet sich von einem Tauchboot , das eine eingeschränktere Unterwasserfähigkeit hat. Es wird manchmal auch historisch oder umgangssprachlich verwendet, um sich auf ferngesteuerte Fahrzeuge und Roboter sowie mittelgroße oder kleinere Schiffe wie das Zwerg-U-Boot und das Wet- U-Boot zu beziehen . U-Boote werden unabhängig von ihrer Größe eher als "Boote" als als "Schiffe" bezeichnet.

Obwohl bereits zuvor experimentelle U-Boote gebaut wurden, nahm das U-Boot-Design im 19. Jahrhundert Fahrt auf und wurde von mehreren Marinen übernommen. U-Boote wurden erstmals während des Ersten Weltkriegs (1914-1918) weit verbreitet und werden heute in vielen großen und kleinen Marinen eingesetzt . Zu den militärischen Zwecken gehören der Angriff auf feindliche Überwasserschiffe (Handels- und Militärschiffe) oder andere U-Boote, der Schutz von Flugzeugträgern , das Ausführen von Blockaden , die nukleare Abschreckung , die Aufklärung , der konventionelle Landangriff (zum Beispiel mit einem Marschflugkörper ) und das verdeckte Einsetzen von Spezialeinheiten . Zivile Verwendungen für U-Boote umfassen Meeresforschung , Bergung , Erkundung und Inspektion und Wartung von Einrichtungen. U-Boote können auch modifiziert werden, um speziellere Funktionen wie Such- und Rettungsmissionen oder die Reparatur von Unterwasserkabeln auszuführen . U-Boote werden auch im Tourismus und in der Unterwasserarchäologie eingesetzt . Moderne Tieftauch-U-Boote gehen auf die Bathyscaphe zurück , die aus der Taucherglocke hervorgegangen ist .

Die meisten großen U-Boote bestehen aus einem zylindrischen Körper mit halbkugelförmigen (oder konischen) Enden und einer vertikalen Struktur, die sich normalerweise mittschiffs befindet und Kommunikations- und Sensorgeräte sowie Periskope beherbergt . In modernen U-Booten ist diese Struktur im amerikanischen Sprachgebrauch das „ Segel “ und im europäischen Sprachgebrauch „Finne“. Ein „ Kommandoturm “ war ein Merkmal früherer Konstruktionen: ein separater Druckkörper über dem Hauptkörper des Bootes , der die Verwendung kürzerer Periskope ermöglichte. Am Heck befinden sich ein Propeller (oder Pumpjet) und verschiedene hydrodynamische Steuerflossen. Kleinere Tieftauch- und Spezial-U-Boote können erheblich von diesem traditionellen Layout abweichen. U-Boote verwenden Tauchflugzeuge und ändern auch die Wasser- und Luftmenge in Ballasttanks , um den Auftrieb beim Eintauchen und Auftauchen zu ändern .

U-Boote haben eine der breitesten Typen und Fähigkeiten aller Schiffe. Sie reichen von kleinen autonomen Exemplaren und Ein- oder Zwei-Personen- U-Booten , die für einige Stunden im Einsatz sind, bis hin zu Schiffen, die sechs Monate unter Wasser bleiben können – wie die russische Typhoon-Klasse , die größten jemals gebauten U-Boote. U-Boote können in größeren Tiefen arbeiten, als es für menschliche Taucher überlebensfähig oder praktisch ist .

Geschichte

Etymologie

Das Wort "U-Boot" bedeutet einfach "Unterwasser" oder " Untersee " (wie in U-Boot-Schlucht , U-Boot-Pipeline ), obwohl es sich als Substantiv im Allgemeinen auf ein Schiff bezieht, das unter Wasser reisen kann. Der Begriff ist eine Abkürzung von "U-Boot". und kommt als solche in mehreren Sprachen vor, z. Französisch ( sous-marin ) und Spanisch ( submarino ), obwohl andere den ursprünglichen Begriff beibehalten, wie Niederländisch ( Onderzeeboot ), Deutsch ( Unterseeboot ), Schwedisch ( Undervattensbåt ) und Russisch (подводная лодка: podvodnaya lodka ), die alle bedeutet "U-Boot". In der Marinetradition werden U-Boote unabhängig von ihrer Größe immer noch normalerweise als "Boote" und nicht als "Schiffe" bezeichnet. Obwohl informell als "Boote" bezeichnet, verwenden US-U-Boote die Bezeichnung USS ( United States Ship ) am Anfang ihrer Namen, wie beispielsweise USS  Alabama . In der Royal Navy kann sich die Bezeichnung HMS auf "Her Majesty's Ship" oder Her Majesty's Submarine beziehen, obwohl letzteres manchmal als "HMS / m" bezeichnet wird und U-Boote im Allgemeinen als "Boote" und nicht als Schiffe bezeichnet werden.

Frühe von Menschenhand betriebene Tauchboote

Drebbel , ein frühes Tauchboot, angetrieben von Rudern.

16. und 17. Jahrhundert

Laut einem Bericht im Opusculum Taisnieri aus dem Jahr 1562:

Zwei Griechen tauchten in Anwesenheit des Heiligen Römischen Kaisers Karl V. mehrmals im Fluss Tejo in der Nähe der Stadt Toledo unter und tauchten auf , ohne nass zu werden und mit der Flamme, die sie in ihren Händen trugen, noch immer brennend.

1578 zeichnete der englische Mathematiker William Bourne in seinem Buch Inventions or Devises einen der ersten Pläne für ein Unterwasser-Navigationsfahrzeug auf. Einige Jahre später schrieb der schottische Mathematiker und Theologe John Napier in seinen Geheimen Erfindungen (1596): "Diese Erfindungen außer den Erfindungen, mit Tauchern unter Wasser zu sagen, andere Erfindungen und Strategien, um den Feinden durch Gottes Gnade und die Arbeit von Experten zu schaden". Handwerker, von denen ich hoffe, dass sie auftreten." Ob er seine Idee jemals umgesetzt hat, ist unklar.

Das erste Tauchboot, über dessen Bau zuverlässige Informationen vorliegen, wurde 1620 von Cornelis Drebbel , einem Holländer im Dienste von James I. von England, entworfen und gebaut . Es wurde mit Rudern angetrieben.

18. Jahrhundert

Bis Mitte des 18. Jahrhunderts wurden in England über ein Dutzend Patente für U-Boote/Tauchboote erteilt. Im Jahr 1747 patentierte und baute Nathaniel Symons das erste bekannte funktionierende Beispiel für die Verwendung eines Ballasttanks zum Untertauchen. Sein Design verwendete Ledertaschen, die sich mit Wasser füllen konnten, um das Fahrzeug unterzutauchen. Ein Mechanismus wurde verwendet, um das Wasser aus den Säcken zu drehen und das Boot wieder auftauchen zu lassen. 1749 berichtete das Gentlemen's Magazine , dass ein ähnliches Design ursprünglich 1680 von Giovanni Borelli vorgeschlagen worden war . Weitere Designverbesserungen stagnierten über ein Jahrhundert lang, bis neue Technologien für Antrieb und Stabilität eingesetzt wurden.

Das erste militärische Tauchboot war Turtle (1775), ein handbetriebenes eichelförmiges Gerät, das vom Amerikaner David Bushnell für eine einzelne Person entwickelt wurde. Es war das erste verifizierte U-Boot, das in der Lage war, unter Wasser unabhängig zu arbeiten und sich zu bewegen, und das erste, das Schrauben für den Antrieb verwendete.

19. Jahrhundert

Illustration von Robert Fulton, die ein "tauchendes Boot" zeigt
1806 Illustration von Robert Fulton, die ein "tauchendes Boot" zeigt

Im Jahr 1800 baute Frankreich ein von Menschen betriebenes U-Boot, das vom Amerikaner Robert Fulton , Nautilus, entworfen wurde . Die Franzosen gaben das Experiment 1804 schließlich auf, ebenso wie die Briten, als sie später Fultons U-Boot-Konstruktion in Betracht zog.

Im Jahr 1864, gegen Ende des amerikanischen Bürgerkrieg , die Konföderierten Marine ‚s HL Hunley wurde das erste militärische U - Boot ein feindliches Schiff zu versenken, die Union Sloop USS  Housatonic . Nach dem erfolgreichen Angriff auf das Schiff, bei dem ein mit Schießpulver gefülltes Fass auf einem Holm als Torpedoladung verwendet wurde, sank auch die HL Hunley , da die Schockwellen der Explosion die Besatzung sofort töteten und sie daran hinderten, die Bilge zu pumpen oder das U-Boot antreiben.

Im Jahr 1866 war die Sub Marine Explorer das erste U-Boot, das unter der Kontrolle der Besatzung erfolgreich tauchte, unter Wasser kreuzte und wieder auftauchte. Der Entwurf des Deutsch-Amerikaners Julius H. Kroehl (auf Deutsch Kröhl ) beinhaltete Elemente, die noch in modernen U-Booten verwendet werden.

Im Jahr 1866 wurde Flach auf Wunsch der chilenischen Regierung von Karl Flach , einem deutschen Ingenieur und Einwanderer, gebaut. Es war das fünfte U-Boot der Welt und sollte zusammen mit einem zweiten U-Boot den Hafen von Valparaiso gegen Angriffe der spanischen Marine während des Chincha-Inseln-Krieges verteidigen .

Mechanisch angetriebene U-Boote

Das französische U-Boot Plongeur

U-Boote konnten von Marinen erst nach der Entwicklung geeigneter Motoren in den weit verbreiteten oder routinemäßigen Dienst gestellt werden. Die Ära von 1863 bis 1904 markierte eine entscheidende Zeit in der U-Boot-Entwicklung, und mehrere wichtige Technologien erschienen. Eine Reihe von Nationen bauten und benutzten U-Boote. Dieselelektrischer Antrieb wurde zum vorherrschenden Energiesystem und Geräte wie das Periskop wurden standardisiert. Die Länder führten viele Experimente zu effektiven Taktiken und Waffen für U-Boote durch, die zu ihrer großen Wirkung im Ersten Weltkrieg führten .

1863–1904

Das erste U-Boot, das für den Antrieb nicht auf menschliche Kraft angewiesen war, war der französische Plongeur ( Taucher ), der 1863 vom Stapel gelassen wurde und Druckluft bei 180  psi (1.200  kPa ) verwendete. Narcís Monturiol entwarf die ersten luftunabhängigen und Verbrennungs -gestützte U - Boot, ICTÍNEO II , die in ins Leben gerufen wurde Barcelona , Spanien im Jahr 1864.

Das U-Boot wurde mit der Entwicklung des Whitehead-Torpedos , der 1866 vom britischen Ingenieur Robert Whitehead entworfen wurde, zu einer potenziell brauchbaren Waffe , dem ersten praktischen selbstfahrenden oder "lokomotiven" Torpedo. Der Holm Torpedo , der durch den früher entwickelt worden war Confederate States Navy galt als nicht praktikabel sein, da man glaubt, sowohl sein beabsichtigtes Ziel versenkt haben, und wahrscheinlich HL Hunley , das U - Boot , das sie im Einsatz.

Der irische Erfinder John Philip Holland baute 1876 ein U-Boot-Modell und demonstrierte 1878 den Prototyp Holland I. Es folgten eine Reihe von erfolglosen Entwürfen. Im Jahr 1896 entwarf er das Holland-U-Boot Typ VI, das an der Oberfläche Verbrennungsmotoren und unter Wasser elektrische Batterieenergie nutzte . Gestartet am 17. Mai 1897 bei Navy Lt. Lewis Nixon ‚s Crescent Werft in Elizabeth, New Jersey , Holland VI wurde von dem gekauft United States Navy am 11. April 1900 die Marine ersten Auftrag U - Boot wird, genannt USS  Holland .

Gespräche zwischen dem englischen Geistlichen und Erfinder George Garrett und dem schwedischen Industriellen Thorsten Nordenfelt führten zu den ersten praktischen dampfbetriebenen U-Booten, die mit Torpedos bewaffnet und einsatzbereit waren. Die erste war Nordenfelt I , ein 56 Tonnen schweres, 19,5 Meter langes Schiff, das Garretts unglückseligem Resurgam (1879) ähnelte , mit einer Reichweite von 240 Kilometern (130 sm; 150 mi), bewaffnet mit einem einzigen Torpedo . im Jahr 1885.

Peral in Cartagena , 1888

Erst in den 1880er Jahren wurde mit dem Aufkommen der notwendigen Elektrobatterietechnik ein zuverlässiger Antrieb für das Unterwasserschiff möglich. Die ersten elektrisch angetriebenen Boote wurden von Isaac Peral y Caballero in Spanien (der Peral baute ), Dupuy de Lôme (der Gymnote baute ) und Gustave Zédé (der Sirène baute ) in Frankreich und James Franklin Waddington (der Porpoise baute ) in England gebaut . Perals Design umfasste Torpedos und andere Systeme, die später in U-Booten zum Standard wurden.

USS  Plunger , gestartet 1902
Akula (1907 vom Stapel gelaufen) war das erste russische U-Boot, das weite Strecken zurücklegen konnte.

Im Juni 1900 in Dienst gestellt, verwendete die französische Dampf- und Elektro- Narval das heute typische Doppelhüllen-Design mit einem Druckkörper in der Außenhülle. Diese 200-Tonnen-Schiffe hatten eine Reichweite von über 100 Meilen (161 km) unter Wasser. Das französische U-Boot Aigrette im Jahr 1904 verbesserte das Konzept weiter, indem es einen Diesel- statt eines Benzinmotors für den Oberflächenantrieb verwendete. Eine große Anzahl dieser U-Boote wurde gebaut, von denen 76 vor 1914 fertiggestellt wurden.

Die Royal Navy beauftragte von 1901 bis 1903 fünf U - Boote der Holland-Klasse bei Vickers , Barrow-in-Furness , unter Lizenz der Holland Torpedo Boat Company Meer am 6. April 1902. Obwohl das Design vollständig von der US-Firma gekauft wurde, war das tatsächlich verwendete Design eine ungetestete Verbesserung des ursprünglichen Holland-Designs mit einem neuen 180 PS (130 kW) Benzinmotor.

Diese U-Boot-Typen wurden erstmals während des Russisch-Japanischen Krieges von 1904 bis 1905 eingesetzt. Aufgrund der Blockade von Port Arthur schickten die Russen ihre U-Boote nach Wladiwostok , wo am 1. Die neue U-Boot-Flotte begann am 14. Februar mit Patrouillen, die in der Regel jeweils etwa 24 Stunden dauerten. Die erste Konfrontation mit japanischen Kriegsschiffen ereignete sich am 29. April 1905, als das russische U-Boot Som von japanischen Torpedobooten beschossen wurde, sich dann aber zurückzog.

Erster Weltkrieg

Das deutsche U- Boot SM  U-9 , das im September 1914 in weniger als einer Stunde drei britische Kreuzer versenkte

Militär-U-Boote hatten erstmals im Ersten Weltkrieg einen bedeutenden Einfluss . Streitkräfte wie die U-Boote Deutschlands waren in der Ersten Atlantikschlacht im Einsatz und waren verantwortlich für die Versenkung der RMS  Lusitania , die als Folge des uneingeschränkten U-Boot-Krieges versenkt wurde und oft als Grund für den Eintritt der Vereinigten Staaten genannt wird Staaten in den Krieg.

Bei Kriegsausbruch standen in Deutschland nur zwanzig U-Boote sofort für den Kampf zur Verfügung, darunter aber auch Schiffe der dieselmotorischen U-19- Klasse, die über eine ausreichende Reichweite von 5.000 Meilen (8.000 km) und eine Geschwindigkeit von 8 Knoten (15 .) verfügten km/h), um effektiv an der gesamten britischen Küste operieren zu können., Im Gegensatz dazu verfügte die Royal Navy über insgesamt 74 U-Boote, wenn auch mit gemischter Wirksamkeit. Im August 1914 segelte eine Flotte von zehn U-Booten von ihrem Stützpunkt in Helgoland aus , um in der ersten U-Boot-Kriegspatrouille der Geschichte Kriegsschiffe der Royal Navy in der Nordsee anzugreifen .

Die Fähigkeit der U-Boote, als praktische Kriegsmaschine zu fungieren, beruhte auf neuen Taktiken, ihrer Anzahl und U-Boot-Technologien wie dem in den Vorjahren entwickelten kombinierten Diesel-Elektro-Antriebssystem. Mehr Tauchboote als echte U-Boote, U-Boote, die hauptsächlich an der Oberfläche mit normalen Motoren betrieben wurden, tauchten gelegentlich unter, um mit Batteriestrom anzugreifen. Sie hatten einen ungefähr dreieckigen Querschnitt, einen ausgeprägten Kiel , um das Rollen beim Auftauchen zu kontrollieren, und einen ausgeprägten Bug. Im Ersten Weltkrieg wurden mehr als 5.000 alliierte Schiffe von U-Booten versenkt.

Die Briten versuchten mit der Schaffung der U-Boote der K-Klasse , die Deutschen in Sachen U-Boot-Technologie einzuholen . Diese waren jedoch extrem groß und kollidierten oft miteinander, was die Briten dazu zwang, das Design der K-Klasse kurz nach dem Krieg abzuschaffen.

Zweiter Weltkrieg

Die Kaiserliche Japanische Marine ‚s I-400 -Klasse U - Boot, den größten U - Boot - Typ des Zweiten Weltkrieges
Ein Modell von Günther Prien ‚s U-47 , Deutsche WWII Typ VII Diesel-Elektro - Jäger

Während des Zweiten Weltkriegs setzte Deutschland in der Atlantikschlacht verheerende U-Boote ein , wo es versuchte, die Versorgungswege Großbritanniens zu kürzen, indem es mehr Handelsschiffe versenkte, als Großbritannien ersetzen konnte. (Die Schifffahrt war lebenswichtig, um die britische Bevölkerung mit Nahrungsmitteln, die Industrie mit Rohstoffen und die Streitkräfte mit Treibstoff und Waffen zu versorgen.) Während U-Boote eine beträchtliche Anzahl von Schiffen zerstörten, scheiterte die Strategie letztendlich. Obwohl die U-Boote in der Zwischenkriegszeit modernisiert worden waren, war die wichtigste Neuerung eine verbesserte Kommunikation, die mit der berühmten Enigma-Chiffriermaschine verschlüsselt wurde . Diese für den Massenangriff erlaubt Seetaktik ( Rudeltaktik , allgemein bekannt als „ Wolfpack “), war aber letztlich auch die U-Boote Untergang. Bis Kriegsende wurden fast 3.000 alliierte Schiffe (175 Kriegsschiffe, 2.825 Handelsschiffe) von U-Booten versenkt. Obwohl zu Beginn des Krieges erfolgreich, erlitt die deutsche U-Boot-Flotte schließlich schwere Verluste und verlor 793 U-Boote und etwa 28.000 U-Boote von 41.000, eine Verlustrate von etwa 70 %.

Die Kaiserlich Japanische Marine betrieb die unterschiedlichste U-Boot-Flotte aller Marinen , darunter Kaiten- Torpedos, Kleinst -U- Boote ( Typ A Ko-hyoteki- und Kairyu- Klassen ), Mittelstrecken-U-Boote, speziell gebaute Versorgungs-U-Boote und Langstrecken- Flotte-U - Boote . Sie hatten auch U-Boote mit den höchsten Tauchgeschwindigkeiten während des Zweiten Weltkriegs ( U-Boote der I-201- Klasse ) und U-Boote, die mehrere Flugzeuge transportieren konnten ( U - Boote der I-400- Klasse ). Sie waren auch mit einem der fortschrittlichsten Torpedos des Konflikts, dem sauerstoffbetriebenen Typ 95, ausgestattet . Trotz ihrer technischen Fähigkeiten entschied sich Japan jedoch, seine U-Boote für den Flottenkrieg einzusetzen und war folglich relativ erfolglos, da Kriegsschiffe im Vergleich zu Handelsschiffen schnell, wendig und gut verteidigt waren.

Die U-Boot-Truppe war die effektivste Anti-Schiffs-Waffe im amerikanischen Arsenal. U-Boote, obwohl nur etwa 2 Prozent der US-Marine, zerstörten über 30 Prozent der japanischen Marine, darunter 8 Flugzeugträger, 1 Schlachtschiff und 11 Kreuzer. US-U-Boote zerstörten auch über 60 Prozent der japanischen Handelsflotte, was Japans Fähigkeit, seine Streitkräfte und industriellen Kriegsanstrengungen zu versorgen, lahmlegte. Alliierte U-Boote im Pazifikkrieg zerstörten mehr japanische Schiffe als alle anderen Waffen zusammen. Diese Leistung wurde erheblich durch das Versäumnis der Kaiserlich Japanischen Marine unterstützt, angemessene Eskortkräfte für die Handelsflotte des Landes bereitzustellen.

Während des Zweiten Weltkriegs dienten 314 U-Boote der US Navy, von denen fast 260 im Pazifik eingesetzt wurden. Als die Japaner im Dezember 1941 Hawaii angriffen, waren 111 Boote im Einsatz; 203 U-Boote der Klassen Gato , Balao und Tench wurden während des Krieges in Dienst gestellt. Während des Krieges gingen 52 US-U-Boote aus allen Gründen verloren, 48 davon direkt durch Feindseligkeiten. US-U-Boote versenkten 1.560 feindliche Schiffe, eine Gesamttonnage von 5,3 Millionen Tonnen (55% der insgesamt versenkten).

Der Royal Navy Submarine - Service wurde in erster Linie in der klassischen Achse verwendet Blockade . Seine Haupteinsatzgebiete lagen rund um Norwegen , im Mittelmeer (gegen die Versorgungswege der Achsenmächte nach Nordafrika ) und im Fernen Osten. In diesem Krieg versenkten britische U-Boote 2 Millionen Tonnen feindlicher Schiffe und 57 große Kriegsschiffe, darunter 35 U-Boote. Darunter ist der einzige dokumentierte Fall, in dem ein U-Boot ein anderes U-Boot versenkt hat, während beide untergetaucht waren. Dies trat auf, wenn HMS  Venturer Eingriff U-864 ; die Venturer- Crew berechnete manuell eine erfolgreiche Schusslösung gegen ein sich dreidimensional manövrierendes Ziel unter Verwendung von Techniken, die die Grundlage moderner Torpedocomputer-Zielsysteme wurden. 74 britische U-Boote gingen verloren, die meisten, 42, im Mittelmeer.

Militärmodelle aus dem Kalten Krieg

HMAS  Rankin , ein U- Boot der Collins- Klasse in Periskoptiefe
Die USS  Charlotte , ein U-Boot der Los Angeles- Klasse, fährt während der RIMPAC 2014 mit U-Booten aus Partnerländern .

Der erste Start einer Marschflugkörper ( SSM-N-8 Regulus ) von einem U-Boot erfolgte im Juli 1953 vom Deck der USS  Tunny , einem Flottenboot aus dem Zweiten Weltkrieg, das so modifiziert wurde, dass es die Rakete mit einem nuklearen Sprengkopf trägt . Tunny und sein Schwesterboot Barbero waren die ersten Patrouillen-U-Boote der USA zur nuklearen Abschreckung. In den 1950er Jahren ersetzte die Kernkraft teilweise den dieselelektrischen Antrieb. Es wurden auch Geräte entwickelt, um Sauerstoff aus Meerwasser zu extrahieren . Diese beiden Innovationen gaben U-Booten die Möglichkeit, wochen- oder monatelang unter Wasser zu bleiben. Die meisten Marine-U-Boote, die seit dieser Zeit in den USA, der Sowjetunion/ Russischen Föderation , Großbritannien und Frankreich gebaut wurden, wurden von Kernreaktoren angetrieben .

In den Jahren 1959–1960 wurden die ersten U-Boote mit ballistischen Raketen sowohl von den Vereinigten Staaten ( George-Washington- Klasse ) als auch von der Sowjetunion ( Golf-Klasse ) als Teil der nuklearen Abschreckungsstrategie des Kalten Krieges in Dienst gestellt .

Während des Kalten Krieges unterhielten die USA und die Sowjetunion große U-Boot-Flotten, die Katz-und-Maus-Spiele spielten. Die Sowjetunion verlor in dieser Zeit mindestens vier U-Boote: K-129 ging 1968 verloren (einen Teil davon holte die CIA mit dem von Howard Hughes entworfenen Schiff Glomar Explorer vom Meeresboden ), K-8 1970, K- 219 im Jahr 1986 und Komsomolets im Jahr 1989 (das einen Tiefenrekord unter Militär-U-Booten hielt – 1.000 m (3.300 ft)). Viele andere sowjetische U-Boote wie K-19 (das erste sowjetische Atom-U-Boot und das erste sowjetische U-Boot, das den Nordpol erreichte) wurden durch Feuer oder Strahlungslecks schwer beschädigt. Die USA verloren in dieser Zeit zwei Atom-U-Boote: die USS  Thresher aufgrund eines Geräteausfalls während eines Testtauchgangs an ihrer Betriebsgrenze und die USS  Scorpion aus unbekannten Gründen.

Während Indiens Intervention in dem Bangladesch-Krieg , das Pakistan Navy ‚s Hangor sank die indische Fregatte INS  Khukri . Dies war die erste Versenkung durch ein U-Boot seit dem Zweiten Weltkrieg. Im selben Krieg wurde Ghazi , ein U-Boot der Tench- Klasse, das von den USA an Pakistan ausgeliehen wurde, von der indischen Marine versenkt . Es war der erste U-Boot-Kampfverlust seit dem Zweiten Weltkrieg. 1982, während des Falklandkrieges , wurde der argentinische Kreuzer General Belgrano vom britischen U-Boot HMS  Conqueror versenkt , dem ersten Versenken eines Atom-U-Bootes im Krieg. Einige Wochen später, am 16. Juni, während des Libanonkriegs , torpedierte und versenkte ein namenloses israelisches U- Boot das libanesische Küstenschiff Transit , das 56 palästinensische Flüchtlinge nach Zypern transportierte , in der Annahme, dass das Schiff antiisraelische Milizen evakuieren würde. Das Schiff wurde von zwei Torpedos getroffen, lief auf Grund, sank aber schließlich. Es gab 25 Tote, einschließlich ihres Kapitäns. Die israelische Marine gab den Vorfall im November 2018 bekannt.

21. Jahrhundert

Verwendungszweck

Militär

Deutsches U-Boot der UC-1- Klasse aus dem Ersten Weltkrieg. Die Drähte, die vom Bug zum Kommandoturm hochlaufen, sind die Springdrähte
EML  Lembit im Estnischen Schifffahrtsmuseum . Die Lembit ist das einzige verbliebene Minenleger-U-Boot der Welt.

Vor und während des Zweiten Weltkriegs war die Hauptaufgabe des U-Bootes der Kampf gegen die Oberfläche von Schiffen. U-Boote greifen entweder an der Oberfläche mit Deckgeschützen oder unter Wasser mit Torpedos an . Sie waren besonders effektiv bei der Versenkung der alliierten transatlantischen Schifffahrt in beiden Weltkriegen und bei der Unterbrechung japanischer Versorgungswege und Marineoperationen im Pazifik im Zweiten Weltkrieg.

Mine GLEIS U - Boote wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelt. Die Anlage wurde in beiden Weltkriegen genutzt. U-Boote wurden auch zum Einsetzen und Entfernen von verdeckten Agenten und Streitkräften bei Spezialoperationen , zum Sammeln von Informationen und zur Rettung von Flugzeugbesatzungen bei Luftangriffen auf Inseln verwendet, wo den Fliegern sichere Orte für eine Bruchlandung mitgeteilt wurden, damit die U-Boote sie retten konnten . U-Boote könnten Fracht durch feindliche Gewässer transportieren oder als Versorgungsschiffe für andere U-Boote fungieren.

U-Boote konnten andere U-Boote normalerweise nur an der Oberfläche lokalisieren und angreifen, obwohl es HMS  Venturer gelang, U-864 mit einer Ausbreitung von vier Torpedos zu versenken, während beide unter Wasser waren. Die Briten entwickelten im Ersten Weltkrieg ein spezielles U-Boot zur U-Boot-Abwehr, die R-Klasse . Nach dem Zweiten Weltkrieg, mit der Entwicklung des Zieltorpedos, besserer Sonarsysteme und des nuklearen Antriebs , konnten sich U-Boote auch effektiv gegenseitig jagen.

Die Entwicklung von U-Boot-gestützten ballistischen Raketen und von U-Booten gestarteten Marschflugkörpern gab U-Booten eine beträchtliche und weitreichende Fähigkeit, sowohl Land- als auch Seeziele mit einer Vielzahl von Waffen anzugreifen , die von Streubomben bis hin zu Atomwaffen reichen .

Die primäre Verteidigung eines U-Bootes liegt in seiner Fähigkeit, in den Tiefen des Ozeans verborgen zu bleiben. Frühe U-Boote konnten an dem Geräusch erkannt werden, das sie machten. Wasser ist ein ausgezeichneter Schallleiter (viel besser als Luft), und U-Boote können vergleichsweise laute Überwasserschiffe aus großer Entfernung erkennen und verfolgen. Moderne U-Boote werden mit einem Schwerpunkt auf Stealth gebaut . Fortschrittliche Propellerkonstruktionen , umfangreiche schalldämpfende Isolierung und spezielle Maschinen sorgen dafür, dass ein U-Boot so leise bleibt wie die Meeresgeräusche, was es schwierig macht, sie zu erkennen. Es braucht spezielle Technologie, um moderne U-Boote zu finden und anzugreifen.

Aktives Sonar nutzt die Reflexion des von der Suchausrüstung emittierten Schalls, um U-Boote zu erkennen. Es wird seit dem Zweiten Weltkrieg von Überwasserschiffen, U-Booten und Flugzeugen verwendet (über abgeworfene Bojen und Helikopter-"Tauch"-Arrays), aber es zeigt die Position des Senders an und ist anfällig für Gegenmaßnahmen.

Ein verstecktes Militär-U-Boot ist eine echte Bedrohung und kann aufgrund seiner Tarnung eine feindliche Marine dazu zwingen, Ressourcen zu verschwenden, um große Meeresgebiete zu durchsuchen und Schiffe vor Angriffen zu schützen. Dieser Vorteil wurde im Falklandkrieg 1982 anschaulich demonstriert, als das britische Atom- U - Boot HMS  Conqueror den argentinischen Kreuzer General Belgrano versenkte . Nach dem Untergang erkannte die argentinische Marine, dass sie keine wirksame Verteidigung gegen U-Boot-Angriffe hatte, und die argentinische Überwasserflotte zog sich für den Rest des Krieges in den Hafen zurück, obwohl ein argentinisches U-Boot auf See blieb.

Zivilist

Obwohl die Mehrheit der U-Boote der Welt militärisch sind, gibt es einige zivile U-Boote, die für Tourismus, Exploration, Inspektionen von Öl- und Gasplattformen und Pipeline-Untersuchungen eingesetzt werden. Einige werden auch für illegale Aktivitäten verwendet.

Die U-Boot- Fahrt wurde 1959 in Disneyland eröffnet , aber obwohl sie unter Wasser lief, war sie kein echtes U-Boot, da sie auf Schienen lief und für die Atmosphäre offen war. Das erste Touristen-U-Boot war Auguste Piccard , das 1964 auf der Expo64 in Dienst gestellt wurde . 1997 waren weltweit 45 touristische U-Boote im Einsatz. U-Boote mit einer Quetschtiefe im Bereich von 400 bis 500 Fuß (120 bis 150 m) werden in mehreren Gebieten weltweit betrieben, typischerweise mit Bodentiefen von etwa 100 bis 120 Fuß (30 bis 37 m), mit einer Tragfähigkeit von 50 bis 100 Passagiere.

In einem typischen Betrieb befördert ein Überwasserschiff Passagiere zu einem Offshore-Betriebsbereich und lädt sie in das U-Boot. Das U-Boot besucht dann Unterwasser-Sehenswürdigkeiten wie natürliche oder künstliche Riffstrukturen. Um sicher und ohne Kollisionsgefahr aufzutauchen, wird der Standort des U-Bootes mit einem Luftauslass markiert und die Bewegung zur Oberfläche wird von einem Beobachter in einem Unterstützungsfahrzeug koordiniert.

Eine neuere Entwicklung ist der Einsatz sogenannter Drogen -U-Boote durch südamerikanische Drogenschmuggler, um der Aufdeckung durch die Strafverfolgungsbehörden zu entgehen. Obwohl sie gelegentlich echte U-Boote einsetzen , sind die meisten selbstfahrende Halbtaucher , bei denen ein Teil des Fahrzeugs jederzeit über Wasser bleibt. Im September 2011 beschlagnahmten kolumbianische Behörden ein 16 Meter langes Tauchboot, das eine Besatzung von 5 Personen aufnehmen konnte, und kostete etwa 2 Millionen US-Dollar. Das Schiff gehörte den FARC- Rebellen und hatte eine Kapazität von mindestens 7 Tonnen Drogen.

Zivile U-Boote

Polare Operationen

Das US-Marine-Angriffs-U-Boot USS  Annapolis liegt im Arktischen Ozean, nachdem es während der Eisübung 2009 am 21. März 2009 durch einen Meter Eis aufgetaucht ist.

Technologie

Eintauchen und Trimmen

Eine Abbildung mit U-Boot-Steuerung
USS  Seawolf  (SSN-21) Ship Control Panel, mit Jochen für Ruder (Flugzeuge und Ruder) und Ballast Control Panel (Hintergrund), um das Wasser in den Tanks und die Schiffstrimmung zu kontrollieren

Alle Überwasserschiffe sowie aufgetauchte U-Boote befinden sich in einem positiv schwimmfähigen Zustand und wiegen weniger als das Wasservolumen, das sie bei vollständigem Eintauchen verdrängen würden. Um hydrostatisch unterzutauchen, muss ein Schiff einen negativen Auftrieb haben, entweder durch Erhöhung seines Eigengewichts oder durch Verringerung der Wasserverdrängung. Um ihre Verdrängung zu kontrollieren, haben U-Boote Ballasttanks , die unterschiedliche Mengen an Wasser und Luft aufnehmen können.

Für das allgemeine Untertauchen oder Auftauchen verwenden U-Boote die vorderen und hinteren Tanks, sogenannte Main Ballast Tanks (MBT), die mit Wasser zum Eintauchen oder mit Luft zum Auftauchen gefüllt sind. Unter Wasser bleiben MBTs im Allgemeinen geflutet, was ihre Konstruktion vereinfacht, und bei vielen U-Booten sind diese Panzer ein Abschnitt des Rumpfraums. Für eine präzisere und schnellere Tiefenkontrolle verwenden U-Boote kleinere Tiefenkontrolltanks (DCT) – auch harte Tanks (wegen ihrer Fähigkeit, höherem Druck standzuhalten) oder Trimmtanks. Die Wassermenge in Tiefenkontrolltanks kann gesteuert werden, um die Tiefe zu ändern oder eine konstante Tiefe beizubehalten, wenn sich die äußeren Bedingungen (hauptsächlich die Wasserdichte) ändern. Tiefenkontrolltanks können entweder in der Nähe des Schwerpunkts des U-Boots oder entlang des U-Boot-Körpers angeordnet sein, um eine Beeinträchtigung der Trimmung zu verhindern .

Unter Wasser kann der Wasserdruck auf dem Rumpf eines U-Bootes 4  MPa (580  psi ) für Stahl-U-Boote und bis zu 10 MPa (1.500 psi) für Titan- U - Boote wie K-278 Komsomolets erreichen , während der Innendruck relativ unverändert bleibt. Dieser Unterschied führt zu einer Rumpfkompression, die die Verdrängung verringert. Auch die Wasserdichte nimmt mit der Tiefe geringfügig zu, da der Salzgehalt und der Druck höher sind. Diese Dichteänderung kompensiert unvollständig die Rumpfkompression, sodass der Auftrieb mit zunehmender Tiefe abnimmt. Ein untergetauchtes U-Boot befindet sich in einem instabilen Gleichgewicht und neigt dazu, entweder zu sinken oder an die Oberfläche zu schwimmen. Das Beibehalten einer konstanten Tiefe erfordert einen kontinuierlichen Betrieb entweder der Tiefenkontrolltanks oder der Steuerflächen.

U-Boote in einem neutralen Auftriebszustand sind nicht intrinsisch trimmstabil. Um die gewünschte Trimmung beizubehalten, verwenden U-Boote vordere und hintere Trimmtanks. Pumpen können Wasser zwischen den Tanks bewegen, die Gewichtsverteilung ändern und das U-Boot nach oben oder unten richten. Ein ähnliches System wird manchmal verwendet, um die Stabilität aufrechtzuerhalten.

Segel des französischen Atom-U-Bootes Casabianca ; Beachten Sie die Tauchflugzeuge, die getarnten Masten, das Periskop, die Masten für die elektronische Kriegsführung, die Luke und das tote Licht .

Die hydrostatische Wirkung von variablen Ballasttanks ist nicht die einzige Möglichkeit, das U-Boot unter Wasser zu kontrollieren. Hydrodynamisches Manövrieren erfolgt durch mehrere Steuerflächen, die zusammen als Tauchflugzeuge oder Wasserflugzeuge bekannt sind und die bewegt werden können, um hydrodynamische Kräfte zu erzeugen, wenn sich ein U-Boot mit ausreichender Geschwindigkeit bewegt. Bei der klassischen kreuzförmigen Heckkonfiguration dienen die horizontalen Heckebenen dem gleichen Zweck wie die Trimmtanks, sie steuern die Trimmung. Die meisten U-Boote haben zusätzlich vordere horizontale Flugzeuge, die normalerweise bis in die 1960er Jahre am Bug, aber bei späteren Konstruktionen oft am Segel angebracht waren. Diese befinden sich näher am Schwerpunkt und werden verwendet, um die Tiefe mit weniger Auswirkungen auf die Trimmung zu kontrollieren.

Wenn ein U-Boot einen Notauftauchvorgang durchführt, werden alle Tiefen- und Trimmmethoden gleichzeitig verwendet, zusammen mit dem Aufwärtstreiben des Bootes. Ein solches Auftauchen ist sehr schnell, so dass das U-Boot sogar teilweise aus dem Wasser springen kann, was möglicherweise U-Boot-Systeme beschädigt.

X-Stern

Rückansicht eines Modells des schwedischen U-Bootes HMS Sjöormen , das erste Serien-U-Boot mit einem X-Stern

Intuitiv scheint es, als würden die Steuerflächen am Heck eines U-Bootes am besten die Form eines Kreuzes haben, wenn man sie vom Heck des Schiffes aus betrachtet. In dieser Konfiguration, die lange Zeit die dominierende blieb, werden die horizontalen Ebenen verwendet, um Trimm und Tiefe zu steuern, und die vertikalen Ebenen, um seitliche Manöver zu steuern, genau wie das Ruder eines Überwasserschiffs.

Alternativ können die hinteren Ruder aber auch zu einem sogenannten X-Heck oder X-Ruder zusammengefasst werden. Obwohl weniger intuitiv, hat sich herausgestellt, dass eine solche Konfiguration mehrere Vorteile gegenüber der traditionellen kreuzförmigen Anordnung hat. Erstens verbessert es die Manövrierfähigkeit, sowohl horizontal als auch vertikal. Zweitens werden die Steuerflächen bei der Landung auf oder vom Meeresboden sowie beim An- und Ablegen weniger wahrscheinlich beschädigt. Schließlich ist es sicherer, dass eine der beiden diagonalen Linien der anderen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Hinsicht entgegenwirken kann, wenn eine von ihnen versehentlich hängen bleibt.

USS Albacore , das erste U-Boot, das in der Praxis ein X-Ruder einsetzt, ist jetzt in Portsmouth, New Hampshire, ausgestellt

Der x-stern wurde Anfang der 1960er Jahre auf der USS Albacore , einem Versuchs-U-Boot der US Navy, erstmals in der Praxis erprobt . Obwohl sich die Anordnung als vorteilhaft herausstellte, wurde sie dennoch nicht bei folgenden US-Produktions-U-Booten verwendet, da sie die Verwendung eines Computers erfordert, um die Steuerflächen auf den gewünschten Effekt zu manipulieren. Stattdessen war die schwedische Marine mit ihrer Sjöormen- Klasse die erste, die ein x-stern im Standardbetrieb einsetzte , deren führendes U-Boot 1967 vom Stapel lief, noch bevor die Albacore ihre Testläufe beendet hatte. Da es in der Praxis sehr gut zur Arbeit stellte sich heraus, alle nachfolgenden Klassen der schwedischen U - Boote ( Näcken , Västergötland , Gotland und Blekinge Klasse) haben oder mit einem x-Rudern kommen.

Das X-Ruder der HMS Neptun , ein U- Boot der Näcken- Klasse im Dienst bei der schwedischen Marine 1980-1998, jetzt im Marinmuseum in Karlskrona . ausgestellt

Die für die Konstruktion des x-stern auf schwedischen U-Booten verantwortliche Werft Kockums exportierte ihn schließlich mit der Collins- Klasse nach Australien sowie mit der Sōryū- Klasse nach Japan . Mit der Einführung des Typs 212 kamen auch die deutsche und die italienische Marine dazu. Die US-Marine mit ihrer Columbia- Klasse , die britische Marine mit ihrer Dreadnought- Klasse und die französische Marine mit ihrer Barracuda- Klasse sind alle im Begriff, sich der x-stern-Familie anzuschließen. Somit steht der x-stern, gemessen an der Situation Anfang der 2020er Jahre, auf dem Weg zur dominierenden Technologie.

Rumpf

Überblick

Die US Navy Los Angeles- Klasse USS  Greeneville im Trockendock mit zigarrenförmigem Rumpf

Moderne U-Boote sind zigarrenförmig. Diese Konstruktion, die auch in sehr frühen U-Booten verwendet wurde, wird manchmal als „ Tränenrumpf “ bezeichnet. Es reduziert den hydrodynamischen Widerstand, wenn das U-Boot untergetaucht ist, verringert jedoch die Seehaltefähigkeiten und erhöht den Widerstand beim Auftauchen. Da die Einschränkungen der Antriebssysteme der frühen U-Boote sie die meiste Zeit zum Betrieb zwangen, waren ihre Rumpfkonstruktionen ein Kompromiss. Aufgrund der langsamen Unterwassergeschwindigkeiten dieser U-Boote, die normalerweise deutlich unter 10  kt (18 km/h) liegen, war der erhöhte Widerstand für die Unterwasserfahrt akzeptabel. Ende des Zweiten Weltkriegs, als die Technologie einen schnelleren und längeren Unterwasserbetrieb ermöglichte und die verstärkte Flugzeugüberwachung die U-Boote zwang, unter Wasser zu bleiben, wurden die Rumpfkonstruktionen wieder tropfenförmig, um den Luftwiderstand und den Lärm zu reduzieren. Die USS  Albacore  (AGSS-569) war ein einzigartiges Forschungs-U-Boot, das Pionierarbeit bei der amerikanischen Version der tropfenförmigen Rumpfform (manchmal als "Albacore-Rumpf" bezeichnet) moderner U-Boote leistete. Bei modernen Militär-U-Booten ist die Außenhülle mit einer schallabsorbierenden Gummischicht oder reflexionsarmen Beschichtung bedeckt , um die Erkennung zu reduzieren.

Die besetzten Druckkörper von Tieftauch-U-Booten wie DSV  Alvin sind kugelförmig statt zylindrisch. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Spannungsverteilung in großen Tiefen. An der Außenseite des Druckkörpers ist normalerweise ein Titanrahmen angebracht, der die Befestigung von Ballast- und Trimmsystemen, wissenschaftlichen Instrumenten, Batteriepacks, syntaktischem Schwimmschaum und Beleuchtung bietet.

Ein erhöhter Turm auf einem Standard-U-Boot beherbergt das Periskop und die Elektronikmasten, die Radio, Radar , elektronische Kriegsführung und andere Systeme umfassen können. Es könnte auch einen Schnorchelmast enthalten. In vielen frühen Klassen von U-Booten (siehe Geschichte) befand sich der Kontrollraum oder "conn" innerhalb dieses Turms, der als " Comning Tower " bekannt war. Seitdem befindet sich die Conn im Rumpf des U-Bootes, und der Turm wird heute als „ Segel “ bezeichnet. Die Conn unterscheidet sich von der "Brücke", einer kleinen offenen Plattform im oberen Teil des Segels, die zur Beobachtung während des Oberflächenbetriebs verwendet wird.

"Badewannen" sind mit Kommandotürmen verwandt, werden aber auf kleineren U-Booten verwendet. Die Badewanne ist ein Metallzylinder, der die Luke umgibt und verhindert, dass Wellen direkt in die Kabine brechen. Es wird benötigt, weil aufgetauchte U-Boote einen begrenzten Freibord haben , das heißt, sie liegen tief im Wasser. Badewannen verhindern ein Überlaufen des Gefäßes.

Einzel- und Doppelhüllen

U-995 , Typ VIIC/41 U-Boot des Zweiten Weltkriegs, das die schiffsähnlichen Linien der Außenhülle für die Überwasserfahrt zeigt, die in die zylindrische Druckkörperstruktur eingearbeitet sind.

Moderne U-Boote und Tauchboote haben in der Regel, wie auch die frühesten Modelle, einen einzigen Rumpf. Große U-Boote haben im Allgemeinen einen zusätzlichen Rumpf oder Rumpfabschnitte außen. Dieser Außenrumpf, der eigentlich die Form eines U-Bootes bildet, wird Außenrumpf ( Gehäuse bei der Royal Navy) oder Leichter Rumpf genannt , da er keinem Druckunterschied standhalten muss. Im Inneren der Außenhülle befindet sich ein starker Rumpf oder Druckkörper , der dem Seedruck standhält und im Inneren normalen atmosphärischen Druck hat.

Bereits im Ersten Weltkrieg wurde erkannt, dass die optimale Form für die Druckfestigkeit mit der optimalen Form für die Seefahrt und den minimalen Luftwiderstand in Konflikt stand, und Konstruktionsschwierigkeiten machten das Problem noch komplizierter. Dies wurde entweder durch eine Kompromissform oder durch die Verwendung von zwei Rümpfen gelöst: intern zum Halten des Drucks und extern für eine optimale Form. Bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs hatten die meisten U-Boote eine zusätzliche Teilabdeckung an Deck, Bug und Heck aus dünnerem Metall, die beim Untertauchen geflutet wurde. Deutschland ging noch weiter mit dem Typ XXI , einem allgemeinen Vorgänger moderner U-Boote, bei dem der Druckkörper vollständig im Inneren des leichten Rumpfes eingeschlossen, aber für die Unterwasserschifffahrt optimiert war, im Gegensatz zu früheren Konstruktionen, die für den Überwasserbetrieb optimiert waren.

U-Boot Typ XXI , Ende 2. Weltkrieg, mit Druckkörper fast vollständig im Leichtrumpf eingeschlossen

Nach dem Zweiten Weltkrieg teilten sich die Ansätze. Die Sowjetunion änderte ihre Entwürfe und orientierte sich an deutschen Entwicklungen. Alle schweren sowjetischen und russischen U-Boote nach dem Zweiten Weltkrieg werden mit einer Doppelhüllenstruktur gebaut . Amerikanische und die meisten anderen westlichen U-Boote wechselten zu einem hauptsächlich Einhüllen-Anflug. Sie haben immer noch leichte Rumpfabschnitte im Bug und Heck, die Hauptballasttanks beherbergen und eine hydrodynamisch optimierte Form bieten, aber der zylindrische Hauptrumpfabschnitt hat nur eine einzige Plattierungsschicht. Doppelhüllen werden für zukünftige U-Boote in den Vereinigten Staaten in Betracht gezogen, um Nutzlastkapazität, Tarnung und Reichweite zu verbessern.

Druckkörper

1960 erkundeten Jacques Piccard und Don Walsh als erste Menschen den tiefsten Teil des Weltmeeres und die tiefste Stelle der Erdkruste, in der von Auguste Piccard entworfenen Bathyscaphe  Trieste .

Der Druckkörper besteht in der Regel aus dickem hochfestem Stahl mit komplexer Struktur und hoher Festigkeitsreserve und ist mit wasserdichten Schotten in mehrere Kammern unterteilt . Es gibt auch Beispiele für mehr als zwei Rümpfe in einem U-Boot, wie die Typhoon-Klasse , die zwei Hauptdruckrümpfe und drei kleinere für Kontrollraum, Torpedos und Ruderausrüstung hat, mit dem Raketenabschusssystem zwischen den Hauptrümpfen.

Die Tauchtiefe kann nicht einfach erhöht werden. Einfach den Rumpf dicker zu machen erhöht das Gewicht und erfordert eine Reduzierung des Gewichtes der Bordausrüstung, was letztendlich zu einem Bathyscaphe führt . Dies ist für zivile Forschungstauchboote akzeptabel, jedoch nicht für militärische U-Boote.

U-Boote aus dem Ersten Weltkrieg hatten Rümpfe aus Kohlenstoffstahl mit einer maximalen Tiefe von 100 Metern (330 ft). Während des Zweiten Weltkriegs wurde hochfester legierter Stahl eingeführt, der eine Tiefe von 200 Metern (660 Fuß) ermöglichte. Hochfester legierter Stahl bleibt heute das Hauptmaterial für U-Boote mit einer Tiefe von 250 bis 400 Metern (820 bis 1.310 ft), die auf einem Militär-U-Boot ohne Konstruktionskompromisse nicht überschritten werden kann. Um diese Grenze zu überschreiten, nur ein paar U - Boote wurden mit eingebautem Titan Rümpfen. Titan kann stärker sein als Stahl, leichter und ist nicht ferromagnetisch , wichtig für die Tarnung. Titan-U-Boote wurden von der Sowjetunion gebaut, die spezielle hochfeste Legierungen entwickelte. Es hat mehrere Arten von Titan-U-Booten hergestellt. Titanlegierungen ermöglichen eine deutliche Zunahme der Tiefe, aber andere Systeme müssen umgestaltet werden, um damit fertig zu werden, so dass die Testtiefe für das sowjetische U - Boot K-278 Komsomolets , das am tiefsten tauchende Kampf-U- Boot,  auf 1.000 Meter (3.300 ft) begrenzt wurde . Ein U - Boot der Alfa-Klasse könnte erfolgreich in 1.300 Metern (4.300 Fuß) betrieben worden sein, obwohl ein kontinuierlicher Betrieb in solchen Tiefen viele U-Boot-Systeme übermäßig belasten würde. Titan biegt sich nicht so leicht wie Stahl und kann nach vielen Tauchgängen spröde werden. Trotz seiner Vorteile führten die hohen Kosten der Titankonstruktion zum Ende des Kalten Krieges zur Aufgabe des Titan-U-Boot-Baus. Tieftauchende zivile U-Boote haben dicke Acryl- Druckrümpfe verwendet.

Das bisher tiefste Tieftauchfahrzeug (DSV) ist Triest . Am 5. Oktober 1959 verließ Triest an Bord des Frachters Santa Maria San Diego nach Guam, um am Projekt Nekton teilzunehmen , einer Reihe von sehr tiefen Tauchgängen im Marianengraben . Am 23. Januar 1960 erreichte Triest mit Jacques Piccard (Sohn von Auguste) und Lieutenant Don Walsh , USN , den Meeresboden im Challenger Deep (dem tiefsten südlichen Teil des Marianengrabens) . Dies war das erste Mal, dass ein Schiff mit oder ohne Besatzung den tiefsten Punkt der Ozeane der Erde erreichte. Die Bordsysteme zeigten eine Tiefe von 11.521 Metern (37.799 ft) an, obwohl dies später auf 10.916 Meter (35.814 ft) revidiert wurde und genauere Messungen im Jahr 1995 ergaben, dass die Challenger Deep mit 10.911 Metern (35.797 ft) etwas flacher ist.

Der Bau eines Druckkörpers ist schwierig, da er dem Druck in der erforderlichen Tauchtiefe standhalten muss. Wenn der Rumpf im Querschnitt perfekt rund ist, wird der Druck gleichmäßig verteilt und verursacht nur eine Rumpfkompression. Wenn die Form nicht perfekt ist, wird der Rumpf verbogen, wobei mehrere Punkte stark belastet werden. Unvermeidliche kleinere Abweichungen werden durch Versteifungsringe widerstanden, aber selbst eine Abweichung von einem Zoll (25 mm) von der Rundheit führt zu einer über 30-prozentigen Verringerung der maximalen hydrostatischen Belastung und folglich der Tauchtiefe. Der Rumpf muss daher mit hoher Präzision konstruiert werden. Alle Rumpfteile müssen fehlerfrei verschweißt werden und alle Verbindungen werden mehrfach mit unterschiedlichen Methoden überprüft, was zu den hohen Kosten moderner U-Boote beiträgt. (Zum Beispiel kostet jedes Angriffs-U-Boot der Virginia- Klasse 2,6 Milliarden US-Dollar, über 200.000 US-Dollar pro Tonne Verdrängung.)

Antrieb

HMCS  Windsor , eine Royal Canadian Navy Victoria -Klasse Diesel-Elektro - Hunter-Killer - U - Boot

Die ersten U-Boote wurden von Menschen angetrieben. Das erste mechanisch angetriebene U-Boot war das französische Plongeur von 1863 , das Druckluft zum Antrieb verwendete. Der anaerobe Antrieb wurde erstmals 1864 von der spanischen Ictineo II eingesetzt , die eine Lösung aus Zink , Mangandioxid und Kaliumchlorat verwendete , um ausreichend Wärme zu erzeugen, um eine Dampfmaschine anzutreiben und gleichzeitig Sauerstoff für die Besatzung zu liefern . Ein ähnliches System wurde erst 1940 wieder eingesetzt, als die deutsche Marine ein auf Wasserstoffperoxid basierendes System, die Walter- Turbine , am Versuchs -U-Boot V-80 und später an den Marine- U- Booten U-791 und Typ XVII testete ; das System wurde für die 1958 fertiggestellte britische Explorer- Klasse weiterentwickelt .

Bis zum Aufkommen der nuklearen Schiffsantriebe , verwendeten die meisten die 20. Jahrhundert U - Boote Elektromotoren und Batterien für den Betrieb unter Wasser und Verbrennungsmotoren auf der Oberfläche, und für Wiederaufladen der Batterie. Frühe U-Boote verwendeten Benzinmotoren (Benzin), die jedoch schnell Kerosin (Paraffin) und dann Dieselmotoren wegen der geringeren Entflammbarkeit und mit Diesel verbesserte Kraftstoffeffizienz und damit auch größere Reichweite wichen . Eine Kombination aus Diesel- und Elektroantrieb wurde zur Norm.

Anfangs waren der Verbrennungsmotor und der Elektromotor meist mit derselben Welle verbunden, sodass beide direkt den Propeller antreiben konnten. Der Verbrennungsmotor wurde am vorderen Ende des Hecks platziert, dahinter der Elektromotor gefolgt von der Propellerwelle. Der Motor war über eine Kupplung mit dem Motor verbunden und der Motor wiederum über eine weitere Kupplung mit der Propellerwelle.

Wenn nur die hintere Kupplung geschlossen war, konnte der Elektromotor den Propeller antreiben, wie es für den vollständig unter Wasser erforderlichen Betrieb erforderlich ist. Bei geschlossener Kupplung konnte der Verbrennungsmotor den Propeller antreiben, wie dies beim Betrieb an der Oberfläche oder später beim Schnorcheln möglich war. Der Elektromotor würde in diesem Fall als Generator zum Laden der Batterien dienen oder, wenn keine Ladung benötigt wird, frei drehen. Bei nur geschlossener Frontkupplung könnte der Verbrennungsmotor den Elektromotor als Generator zum Laden der Batterien antreiben, ohne gleichzeitig den Propeller in Bewegung zu setzen.

Der Motor könnte mehrere Anker auf der Welle haben, die für langsame Geschwindigkeit elektrisch in Reihe und für hohe Geschwindigkeit parallel gekoppelt werden konnten (diese Verbindungen wurden "Gruppe nach unten" bzw. "Gruppe nach oben" genannt).

Diesel-elektrisches Getriebe

Akku aufladen ( JMSDF )

Während die meisten frühen U-Boote eine direkte mechanische Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Propeller nutzten, wurde bereits sehr früh eine alternative Lösung erwogen und umgesetzt. Diese Lösung besteht darin, zunächst die Arbeit des Verbrennungsmotors über einen eigenen Generator in elektrische Energie umzuwandeln. Diese Energie wird dann zum Antrieb des Propellers über den Elektromotor und, soweit erforderlich, zum Aufladen der Batterien verwendet. Der Elektromotor ist in dieser Konfiguration also jederzeit für den Antrieb des Propellers verantwortlich, unabhängig davon, ob Luft zur Verfügung steht, damit auch der Verbrennungsmotor genutzt werden kann oder nicht.

Zu den Pionieren dieser alternativen Lösung war das erste U - Boot der schwedischen Marine , HMS Hajen (später umbenannt in Ub no 1 ), startete im Jahr 1904. Während das Design im Allgemeinen durch das erste U - Boot der US - Marine, in Auftrag gegeben wurde inspiriert USS Holland , es wich von letzterem in mindestens drei wesentlichen Punkten ab: durch das Hinzufügen eines Periskops, durch den Ersatz des Benzinmotors durch einen Halbdieselmotor (ein Glühbirnenmotor, der hauptsächlich mit Kerosin betrieben werden sollte, später durch einen echten Dieselmotor ersetzt) ​​und durch die mechanische Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Propeller durchtrennen, indem ersterer stattdessen einen eigenen Generator antreiben lässt. Auf diese Weise unternahm es drei wichtige Schritte in Richtung auf das, was schließlich die dominierende Technologie für konventionelle (dh nicht-nukleare) U-Boote werden sollte.

Eines der ersten U-Boote mit dieselelektrischem Getriebe, HMS Hajen , ausgestellt vor dem Marinmuseum in Karlskrona

In den folgenden Jahren, fügte die schwedische Marine weitere sieben U - Boote in drei verschiedenen Klassen ( 2. Klasse , Laxen Klasse und Braxen Klasse ) mit der gleichen Antriebstechnik , sondern mit echten Dieselmotoren anstatt semidiesels von Anfang an eingebaut. Da die Technologie zu dieser Zeit in der Regel auf dem Dieselmotor und nicht auf einer anderen Art von Verbrennungsmotor basierte, wurde sie schließlich als dieselelektrisches Getriebe bekannt .

Wie viele andere frühe U-Boote waren die ursprünglich in Schweden entworfenen U-Boote recht klein (weniger als 200 Tonnen) und daher auf den Küstenbetrieb beschränkt. Als die schwedische Marine größere Schiffe hinzufügen wollte, die Lage Entfernung von der Küste betrieben wird , wurden ihre Entwürfe von Unternehmen im Ausland erworben , dass bereits die erforderliche Erfahrung: erste italienische ( Fiat - Laurenti ) und später Deutsch ( AG Weser und IvS ). Als Nebeneffekt wurde das dieselelektrische Getriebe vorübergehend aufgegeben.

Das dieselelektrische Getriebe wurde jedoch sofort wieder eingeführt, als Schweden Mitte der 1930er Jahre wieder mit der Konstruktion eigener U-Boote begann. Von da an wurde es konsequent für alle neuen Klassen schwedischer U-Boote eingesetzt, allerdings ergänzt um den luftunabhängigen Antrieb (AIP), wie ihn Stirling-Motoren ab 1988 mit der HMS Näcken bieten .

Zwei sehr unterschiedliche Generationen schwedischer U-Boote, aber beide mit dieselelektrischem Getriebe: HMS Hajen , im Dienst 1905-1922, und HMS Neptun , im Dienst 1980-1998

Ein weiterer früher Anwender des dieselelektrischen Getriebes war die US Navy , deren Bureau of Engineering 1928 seine Verwendung vorschlug. Es wurde anschließend in den U-Booten der S-Klasse S-3 , S-6 und S-7 getestet, bevor es in Produktion ging mit der Tümmler - Klasse der 1930er Jahre. Von diesem Zeitpunkt an wurde es weiterhin auf den meisten konventionellen U-Booten der USA eingesetzt.

Abgesehen von der britischen U-Klasse und einigen U-Booten der kaiserlich-japanischen Marine, die separate Dieselgeneratoren für den Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit verwendeten, nutzten nur wenige Marinen außer denen von Schweden und den USA vor 1945 viel Diesel-Elektrogetriebe. Nach dem Zweiten Weltkrieg , im Gegensatz dazu wurde es allmählich zum dominierenden Antrieb für konventionelle U-Boote. Die Annahme erfolgte jedoch nicht immer schnell. Bemerkenswert ist, dass die sowjetische Marine bis 1980 mit ihrer Paltus- Klasse kein dieselelektrisches Getriebe in ihre konventionellen U-Boote einführte .

Hätte das dieselelektrische Getriebe im Vergleich zu einem System, das den Dieselmotor mechanisch mit dem Propeller verbindet, nur Vorteile und keine Nachteile gebracht, wäre es zweifellos schon viel früher dominant geworden. Zu den Nachteilen zählen folgende:

  • Es führt zu einem Verlust an Kraftstoffeffizienz sowie an Leistung, indem die Leistung des Dieselmotors in Strom umgewandelt wird. Sowohl Generatoren als auch Elektromotoren gelten als sehr effizient, ihr Wirkungsgrad liegt jedoch unter 100 Prozent.
  • Es erfordert eine zusätzliche Komponente in Form eines dedizierten Generators. Da der Elektromotor immer zum Antrieb des Propellers verwendet wird, kann er nicht mehr auch den Generatorservice übernehmen.
  • Es erlaubt nicht, dass der Dieselmotor und der Elektromotor ihre Kräfte bündeln, indem sie gleichzeitig den Propeller mechanisch für maximale Geschwindigkeit antreiben, wenn das U-Boot auftaucht oder schnorchelt. Dies kann jedoch insofern von geringer praktischer Bedeutung sein, als die dadurch verhinderte Option das U-Boot der Gefahr aussetzt, mit zumindest teilweise entladenen Batterien tauchen zu müssen.

Der Grund dafür, dass trotz dieser Nachteile das dieselelektrische Getriebe zur dominierenden Alternative geworden ist, liegt natürlich darin, dass es auch viele Vorteile mit sich bringt und diese unter dem Strich schließlich als wichtiger erachtet wurden. Zu den Vorteilen zählen folgende:

  • Es reduziert Außengeräusche, indem es die direkte und starre mechanische Verbindung zwischen dem relativ lauten Dieselmotor(en) einerseits und der/den Propellerwelle(n) und dem Rumpf andererseits durchtrennt. Da Tarnung für U-Boote von größter Bedeutung ist, ist dies ein sehr bedeutender Vorteil.
  • Es erhöht die Tauchbereitschaft , die für ein U-Boot natürlich von entscheidender Bedeutung ist. Aus antriebstechnischer Sicht ist lediglich das Abschalten des/der Diesel(s) erforderlich.
  • Es macht die Drehzahl des/der Dieselmotor(en) vorübergehend unabhängig von der Geschwindigkeit des U-Bootes. Dies wiederum macht es oft möglich, den/die Diesel(n) aus Sicht der Kraftstoffeffizienz sowie der Haltbarkeit mit nahezu optimaler Geschwindigkeit zu betreiben. Es ermöglicht auch, die Zeit zum Auftauchen oder Schnorcheln zu reduzieren, indem der/die Diesel mit Höchstgeschwindigkeit betrieben wird, ohne die Geschwindigkeit des U-Boots selbst zu beeinträchtigen.
  • Es entfallen die sonst erforderlichen Kupplungen zur Verbindung von Dieselmotor, Elektromotor und Gelenkwelle. Das spart wiederum Platz, erhöht die Zuverlässigkeit und senkt die Wartungskosten.
  • Es erhöht die Flexibilität hinsichtlich Konfiguration, Positionierung und Wartung der Antriebsstrangkomponenten. So muss beispielsweise der Diesel nicht mehr auf E-Motor und Propellerwelle ausgerichtet werden, mit zwei Dieseln kann ein einzelner Propeller angetrieben werden (oder umgekehrt) und ein Diesel kann für Wartungsarbeiten abgeschaltet werden, solange ein zweiter ist zur Verfügung stellen, um die benötigte Strommenge bereitzustellen.
  • Es ermöglicht die Integration zusätzlicher Primärenergiequellen neben dem/den Dieselmotor(en), wie beispielsweise verschiedene Arten von luftunabhängigen Energiesystemen (AIP) . Da immer ein oder mehrere Elektromotoren den/die Propeller antreiben, können solche Systeme neben dem/den Dieselmotor(en) und den Batterien leicht als weitere elektrische Energiequelle eingeführt werden.

Schnorchel

Kopf des Schnorchelmastes des deutschen U- Bootes U-3503 vom Typ XXI , das am 8. Mai 1945 vor Göteborg versenkt wurde , aber von der schwedischen Marine aufgestellt und sorgfältig untersucht wurde, um zukünftige schwedische U-Boot-Designs zu verbessern

Während des Zweiten Weltkriegs experimentierten die Deutschen mit der Idee des Schnorchels (Schnorchel) von erbeuteten niederländischen U-Booten, sahen jedoch erst spät im Krieg die Notwendigkeit dafür. Der Schnorchel ist ein einziehbares Rohr, das die Dieselmotoren mit Luft versorgt, während es in Periskoptiefe eingetaucht ist , so dass das Boot segeln und seine Batterien aufladen kann, während ein gewisses Maß an Tarnung beibehalten wird.

Vor allem bei der ersten Implementierung erwies es sich jedoch als alles andere als eine perfekte Lösung. Es gab Probleme damit, dass das Ventil des Geräts beim Eintauchen bei rauem Wetter zugeklebt oder geschlossen wurde. Da das System den gesamten Druckkörper als Puffer nutzte, saugten die Diesel augenblicklich riesige Luftmengen aus den Kabinen des Bootes, und die Besatzung erlitt oft schmerzhafte Ohrverletzungen. Die Geschwindigkeit wurde auf 8 Knoten (15 km/h) begrenzt, damit das Gerät nicht durch Stress bricht. Der Schnorchel erzeugte auch Geräusche, die es dem Boot leichter machten, mit Sonar zu erkennen, aber für das Bordsonar schwieriger, Signale von anderen Schiffen zu erkennen. Schließlich war das alliierte Radar schließlich so weit fortgeschritten, dass der Schnorchelmast außerhalb der Sichtweite entdeckt werden konnte.

Der Schnorchel macht ein U-Boot zwar weit weniger auffindbar, ist aber damit nicht perfekt. Bei klarem Wetter sind Dieselabgase bis zu einer Entfernung von etwa fünf Kilometern an der Oberfläche zu sehen, während die "Periskopfeder" (die Welle, die durch den Schnorchel oder das Periskop durch das Wasser entsteht) bei ruhiger See weithin sichtbar ist. Modernes Radar ist auch in der Lage, einen Schnorchel bei ruhiger See zu erkennen.

USS U-3008 (ehemaliges deutsches u-Boot U-3008 ) mit ihren Schnorchelmasten angehoben bei Portsmouth Naval Shipyard, Kittery, Maine

Das Problem, dass die Diesel im U-Boot einen Unterdruck verursachen, wenn das Kopfventil eingetaucht ist, besteht auch in späteren Diesel-U-Boot-Modellen, wird aber durch Hochvakuum-Abschaltsensoren gemildert, die die Motoren abschalten, wenn der Unterdruck im Schiff einen Vordruck erreicht. eingestellten Punkt. Moderne Schnorchel-Induktionsmasten haben ein ausfallsicheres Design, das Druckluft verwendet , die durch einen einfachen Stromkreis gesteuert wird, um das "Kopfventil" gegen den Zug einer starken Feder offen zu halten. Meerwasser, das über den Mast spült, schließt freiliegende Elektroden an der Oberseite kurz, wodurch die Steuerung unterbrochen wird und das "Kopfventil" geschlossen wird, während es unter Wasser ist. US-U-Boote benutzten Schnorchel erst nach dem Zweiten Weltkrieg.

Luftunabhängiger Antrieb

Amerikanisches X-1 Midget U-Boot

Während des Zweiten Weltkriegs waren deutsche U-Boote vom Typ XXI (auch als „ Elektroboote “ bekannt) die ersten U-Boote, die für längere Zeit unter Wasser ausgelegt waren. Ursprünglich sollten sie Wasserstoffperoxid für einen langfristigen, schnellen, luftunabhängigen Antrieb transportieren, wurden aber letztendlich mit sehr großen Batterien gebaut. Am Ende des Krieges experimentierten die Briten und die Sowjets mit Wasserstoffperoxid/Kerosin (Paraffin)-Motoren, die an der Oberfläche und unter Wasser laufen konnten. Die Ergebnisse waren nicht ermutigend. Obwohl die Sowjetunion eine Klasse von U-Booten mit diesem Motortyp (Codename Quebec von der NATO) einsetzte, galten sie als erfolglos.

Die Vereinigten Staaten verwendeten auch Wasserstoffperoxid in einem experimentellen Kleinst-U - Boot , X-1 . Es wurde ursprünglich von einem Wasserstoffperoxid / Dieselmotor und einem Batteriesystem angetrieben, bis am 20. Mai 1957 ihre Wasserstoffperoxidversorgung explodierte. X-1 wurde später auf einen dieselelektrischen Antrieb umgerüstet.

Heute verwenden mehrere Marinen luftunabhängige Antriebe. Insbesondere Schweden verwendet die Stirling-Technologie bei den U-Booten der Gotland- Klasse und der Södermanland- Klasse . Der Stirlingmotor wird durch die Verbrennung von Dieselkraftstoff mit flüssigem Sauerstoff aus kryogenen Tanks beheizt . Eine neuere Entwicklung beim luftunabhängigen Antrieb sind Wasserstoff- Brennstoffzellen , die erstmals beim deutschen U-Boot Typ 212 mit neun 34-kW- oder zwei 120-kW-Zellen eingesetzt wurden. Brennstoffzellen kommen auch in den neuen spanischen U- Booten der S-80-Klasse zum Einsatz, allerdings wird der Treibstoff als Ethanol gespeichert und dann vor dem Einsatz in Wasserstoff umgewandelt.

Eine neue Technologie, die ab dem elften U-Boot der Sōryū- Klasse der japanischen Marine (JS Ōryū ) eingeführt wird, ist eine modernere Batterie, die Lithium-Ionen-Batterie . Diese Batterien haben doppelt so über den elektrischen Speicher der traditionellen Batterien und durch die Blei-Säure - Batterien in ihren normalen Speicherbereichen Auswechseln plus den großen Rumpf Raum füllen normalerweise gewidmet AIP Motor und Kraftstofftanks mit vielen Tonnen Lithium-Ionen - Batterien, Moderne U-Boote können tatsächlich zu einer "reinen" dieselelektrischen Konfiguration zurückkehren, haben jedoch die zusätzliche Unterwasserreichweite und -leistung, die normalerweise mit AIP-ausgerüsteten U-Booten verbunden ist.

Atomkraft

Batterieschacht mit 126 Zellen auf der USS  Nautilus , dem ersten Atom-U-Boot

Die Dampfkraft wurde in den 1950er Jahren mit einer nuklearbetriebenen Dampfturbine, die einen Generator antreibt, wiederbelebt. Durch den Wegfall des Luftsauerstoffs wurde die Zeit, die ein U-Boot unter Wasser bleiben konnte, nur durch seine Lebensmittelvorräte begrenzt, da Atemluft recycelt und frisches Wasser aus Meerwasser destilliert wurde . Noch wichtiger ist, dass ein Atom-U-Boot bei Höchstgeschwindigkeit eine unbegrenzte Reichweite hat. Dies ermöglicht es ihm, in viel kürzerer Zeit von seiner Operationsbasis in die Kampfzone zu gelangen, und macht es für die meisten U-Boot-Abwehrwaffen zu einem viel schwierigeren Ziel. Nuklearbetriebene U-Boote haben eine relativ kleine Batterie und ein Dieselmotor/Generator-Triebwerk für den Notfall, wenn die Reaktoren abgeschaltet werden müssen.

Atomkraft wird heute in allen großen U-Booten verwendet, aber aufgrund der hohen Kosten und der Größe von Kernreaktoren verwenden kleinere U-Boote immer noch einen dieselelektrischen Antrieb. Das Verhältnis von größeren zu kleineren U-Booten hängt von strategischen Bedürfnissen ab. Die US-Marine, die französische Marine und die britische Royal Navy betreiben nur Atom-U-Boote , was durch die Notwendigkeit von Fernoperationen erklärt wird. Andere große Betreiber verlassen sich auf eine Mischung aus Atom-U-Booten für strategische Zwecke und dieselelektrischen U-Booten für die Verteidigung. Die meisten Flotten verfügen aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Atomkraft und U-Boot-Technologie über keine Atom-U-Boote.

Diesel-elektrische U-Boote haben einen Tarnvorteil gegenüber ihren nuklearen Gegenstücken. Atom-U-Boote erzeugen Geräusche von Kühlmittelpumpen und Turbomaschinen, die zum Betrieb des Reaktors benötigt werden, selbst bei geringer Leistung. Einige Atom-U-Boote wie die amerikanische Ohio- Klasse können mit gesicherten Reaktorkühlmittelpumpen betrieben werden, was sie leiser macht als elektrische U-Boote . Ein konventionelles U-Boot, das mit Batterien betrieben wird, ist fast völlig geräuschlos, das einzige Geräusch kommt von den Wellenlagern, dem Propeller und den Strömungsgeräuschen um den Rumpf herum, die alle aufhören, wenn das U-Boot in der Mitte des Wassers schwebt, um zuzuhören, und nur das Geräusch der Besatzung bleibt übrig Aktivität. Kommerzielle U-Boote verlassen sich normalerweise nur auf Batterien, da sie in Verbindung mit einem Mutterschiff betrieben werden.

Mehrere schwere Nuklear- und Strahlenunfälle haben zu Unfällen mit Atom-U-Booten geführt. Der Reaktorunfall des sowjetischen U - Bootes  K-19 im Jahr 1961 führte zu 8 Todesfällen und mehr als 30 weitere Menschen waren der Strahlung übermäßig ausgesetzt. Der Reaktorunfall des sowjetischen U - Bootes  K-27 im Jahr 1968 führte zu 9 Todesopfern und 83 weiteren Verletzten. Der Unfall des sowjetischen U - Bootes  K-431 im Jahr 1985 führte zu 10 Todesopfern und 49 weiteren Strahlenschäden.

Alternative

Ölbefeuerte Dampfturbinen trieben die britischen U-Boote der K-Klasse an , die während des Ersten Weltkriegs und später gebaut wurden, um ihnen die Oberflächengeschwindigkeit zu verleihen, um mit der Schlachtflotte Schritt zu halten. Die U-Boote der K-Klasse waren jedoch nicht sehr erfolgreich.

Gegen Ende des 20. Jahrhunderts wurden einige U-Boote – wie die britische Vanguard- Klasse – mit Pump-Jet- Antrieben anstelle von Propellern ausgestattet. Obwohl diese schwerer, teurer und weniger effizient als ein Propeller sind, sind sie deutlich leiser, was einen wichtigen taktischen Vorteil bietet.

Rüstung

Die Vorwärtstorpedorohre der HMS Ocelot
Der Torpedoraum von Vesikko

Der Erfolg des U-Bootes ist untrennbar mit der Entwicklung des Torpedos verbunden, der 1866 von Robert Whitehead erfunden wurde . Seine Erfindung ist heute im Wesentlichen dieselbe wie vor 140 Jahren. Nur mit selbstfahrenden Torpedos konnte das U-Boot den Sprung von der Neuheit zur Kriegswaffe schaffen. Bis zur Perfektion des geführten Torpedos waren mehrere "geradeauslaufende" Torpedos erforderlich, um ein Ziel anzugreifen. Mit maximal 20 bis 25 an Bord gelagerten Torpedos war die Zahl der Angriffe begrenzt. Um die Kampfausdauer zu erhöhen, fungierten die meisten U-Boote des Ersten Weltkriegs als tauchfähige Kanonenboote, die ihre Deckgeschütze gegen unbewaffnete Ziele einsetzten und tauchen, um feindliche Kriegsschiffe zu entkommen und anzugreifen. Die Bedeutung von Waffen förderte die Entwicklung der erfolglosen Submarine Cruiser wie das Französisch Surcouf und die Royal Navy ‚s X1 und M-Klasse - U - Boote. Mit der Ankunft von Anti-U-Boot-Kriegsflugzeugen (ASW) wurden Geschütze mehr zur Verteidigung als zum Angriff. Eine praktischere Methode zur Erhöhung der Kampfkraft war das externe Torpedorohr, das nur im Hafen geladen wurde.

Die Fähigkeit von U-Booten, sich feindlichen Häfen heimlich zu nähern, führte zu ihrem Einsatz als Minenleger . Speziell für diesen Zweck wurden Minenlege-U-Boote des Ersten und Zweiten Weltkriegs gebaut. Moderne U-Boot-verlegte Minen , wie die britische Mark 5 Stonefish und Mark 6 Sea Urchin, können aus den Torpedorohren eines U-Bootes eingesetzt werden.

Nach dem Zweiten Weltkrieg experimentierten sowohl die USA als auch die UdSSR mit von U-Booten gestarteten Marschflugkörpern wie der SSM-N-8 Regulus und der P-5 Pyatyorka . Solche Raketen erforderten, dass das U-Boot auftauchte, um seine Raketen abzufeuern. Sie waren die Vorläufer moderner, von U-Booten gestarteter Marschflugkörper, die aus den Torpedorohren getauchter U-Boote abgefeuert werden können, beispielsweise der US - amerikanischen BGM-109 Tomahawk und der russischen RPK-2 Viyuga sowie Versionen von Boden-Boden - Anti-Schiffs Raketen wie die Exocet und Harpoon , gekapselt für den U-Boot-Start. Auch ballistische Raketen können aus den Torpedorohren eines U-Bootes abgefeuert werden, zum Beispiel Raketen wie die U-Boot-Abwehr SUBROC . Mit dem nach wie vor begrenzten Innenvolumen und dem Wunsch, schwerere Kriegslasten zu tragen, wurde die Idee des externen Abschussrohrs wiederbelebt, normalerweise für gekapselte Raketen, wobei solche Rohre zwischen dem Innendruck und den äußeren stromlinienförmigen Rümpfen platziert wurden.

Die strategische Mission der SSM-N-8 und der P-5 wurde von U-Boot-startenden ballistischen Raketen übernommen, beginnend mit der Polaris- Rakete der US-Marine und später mit den Poseidon- und Trident- Raketen.

Deutschland arbeitet an der mit einem Torpedorohr gestarteten IDAS-Kurzstreckenrakete , die gegen ASW-Hubschrauber sowie Überwasserschiffe und Küstenziele eingesetzt werden kann.

Sensoren

Ein U-Boot kann je nach Mission über verschiedene Sensoren verfügen. Moderne Militär-U-Boote verlassen sich fast ausschließlich auf eine Reihe von passiven und aktiven Sonaren , um Ziele zu lokalisieren. Aktives Sonar basiert auf einem hörbaren "Ping", um Echos zu erzeugen, um Objekte um das U-Boot herum aufzudecken. Aktive Systeme werden selten verwendet, da dies die Anwesenheit des Subs verrät. Passives Sonar ist ein Satz empfindlicher Hydrophone, die in den Rumpf eingebaut oder in einer gezogenen Anordnung gezogen werden, normalerweise mehrere hundert Fuß hinter dem U-Boot. Das geschleppte Array ist die tragende Säule der NATO-U-Boot-Erkennungssysteme, da es die von den Betreibern wahrgenommenen Strömungsgeräusche reduziert. Das am Rumpf montierte Sonar wird zusätzlich zum gezogenen Array verwendet, da das gezogene Array nicht in geringer Tiefe und beim Manövrieren arbeiten kann. Darüber hinaus hat das Sonar einen toten Winkel "durch" das U-Boot, so dass ein System sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite funktioniert, um dieses Problem zu beseitigen. Da die geschleppte Anordnung hinter und unter dem U-Boot verläuft, ermöglicht es dem U-Boot auch, ein System sowohl über als auch unter der Thermokline in der richtigen Tiefe zu haben; Schall, der durch die Thermokline geht, wird verzerrt, was zu einem geringeren Erfassungsbereich führt.

U-Boote tragen auch Radargeräte, um Überwasserschiffe und -flugzeuge zu erkennen. U-Boot-Kapitäne verwenden eher Radarerkennungsgeräte als aktives Radar, um Ziele zu erkennen, da Radar weit über seine eigene Rückkehrreichweite hinaus erkannt werden kann und das U-Boot aufdeckt. Periskope werden selten verwendet, außer zur Positionsbestimmung und zur Überprüfung der Identität eines Kontakts.

Zivile U-Boote wie die DSV  Alvin oder die russischen Mir- U- Boote sind zur Navigation auf kleine aktive Sonarsets und Sichthäfen angewiesen. Das menschliche Auge kann Sonnenlicht in einer Tiefe von etwa 91 m unter Wasser nicht erkennen, daher werden hochintensive Lichter verwendet, um den Sichtbereich zu beleuchten.

Navigation

Das größere Suchperiskop und das kleinere, weniger nachweisbare Angriffsperiskop auf HMS Ocelot

Frühe U-Boote hatten nur wenige Navigationshilfen, aber moderne U-Boote haben eine Vielzahl von Navigationssystemen. Moderne Militär-U-Boote verwenden ein Trägheitsleitsystem für die Navigation unter Wasser, aber mit der Zeit bauen sich Driftfehler unvermeidlich auf. Um dem entgegenzuwirken, verwendet die Besatzung gelegentlich das Global Positioning System , um eine genaue Position zu erhalten. Das Periskop – ein einziehbares Rohr mit Prismensystem , das den Blick auf die Oberfläche ermöglicht – wird in modernen U-Booten nur gelegentlich verwendet, da die Sichtweite gering ist. Die U- Boote der Virginia- Klasse und der Astute- Klasse verwenden Photonikmasten anstelle von rumpfdurchdringenden optischen Periskopen. Diese Masten müssen weiterhin über der Oberfläche aufgestellt werden und verwenden elektronische Sensoren für sichtbares Licht, Infrarot, Laserentfernungsmessung und elektromagnetische Überwachung. Ein Vorteil des Hochziehens des Mastes über die Oberfläche besteht darin, dass sich das gesamte U-Boot, während sich der Mast über dem Wasser befindet, immer noch unter Wasser befindet und viel schwieriger visuell oder per Radar zu erkennen ist.

Kommunikation

Militär-U-Boote verwenden mehrere Systeme, um mit entfernten Kommandozentralen oder anderen Schiffen zu kommunizieren. Eines ist das VLF- Funkgerät (sehr niedrige Frequenz), das ein U-Boot entweder an der Oberfläche oder in einer relativ geringen Tiefe erreichen kann, normalerweise weniger als 76 m. ELF (extremely low frequency) kann ein U-Boot in größeren Tiefen erreichen, hat jedoch eine sehr geringe Bandbreite und wird im Allgemeinen verwendet, um ein untergetauchtes U-Boot in eine geringere Tiefe zu rufen, in die VLF-Signale gelangen können. Ein U-Boot hat auch die Möglichkeit, eine lange, schwimmfähige Drahtantenne in eine geringere Tiefe zu schwimmen, was VLF-Übertragungen durch ein tief untergetauchtes Boot ermöglicht.

Durch das Ausfahren eines Funkmastes kann ein U-Boot auch eine „ Burst-Sende “-Technik anwenden. Eine Burst-Übertragung dauert nur den Bruchteil einer Sekunde und minimiert das Entdeckungsrisiko eines U-Bootes.

Um mit anderen U-Booten zu kommunizieren, wird ein System namens Gertrude verwendet. Gertrude ist im Grunde ein Sonartelefon . Sprachkommunikation von einem U-Boot wird über Lautsprecher mit geringer Leistung ins Wasser übertragen, wo sie von passiven Sonaren auf dem empfangenden U-Boot erkannt wird. Die Reichweite dieses Systems ist wahrscheinlich sehr gering und es strahlt Schall ins Wasser ab, der vom Feind gehört werden kann.

Zivile U-Boote können ähnliche, wenn auch weniger leistungsfähige Systeme verwenden, um mit Unterstützungsschiffen oder anderen U-Booten in der Umgebung zu kommunizieren.

Lebenserhaltungssysteme

Mit Atomkraft oder luftunabhängigem Antrieb können U-Boote monatelang unter Wasser bleiben. Herkömmliche Diesel-U-Boote müssen regelmäßig auftauchen oder mit Schnorchel fahren , um ihre Batterien aufzuladen. Die meisten modernen Militär-U-Boote erzeugen Atemsauerstoff durch Elektrolyse von Wasser (unter Verwendung eines Geräts, das als „ Elektrolytischer Sauerstoffgenerator “ bezeichnet wird). Atmosphere Steuerausrüstung umfasst einen CO 2 Wäscher, der eine verwendetes Aminabsorptionsmittels das Gas aus der Luft zu entfernen und sie in Abfall über Bord gepumpt diffundieren. Zum Einsatz kommt auch eine Maschine, die Kohlenmonoxid mithilfe eines Katalysators in Kohlendioxid (entfernt durch den CO 2 -Wäscher) umwandelt und Wasserstoff aus dem Schiffsspeicher mit Sauerstoff in der Atmosphäre zu Wasser verbindet. Ein Atmosphärenüberwachungssystem prüft die Luft aus verschiedenen Bereichen des Schiffes auf Stickstoff , Sauerstoff, Wasserstoff, R-12- und R-114- Kältemittel, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und andere Gase. Giftige Gase werden entfernt und Sauerstoff wird durch die Verwendung einer Sauerstoffbank, die sich in einem Hauptballasttank befindet, aufgefüllt. Einige schwerere U-Boote haben zwei Sauerstoff-Bleed-Stationen (vorn und hinten). Der Sauerstoff in der Luft wird manchmal um einige Prozent unter der atmosphärischen Konzentration gehalten, um das Brandrisiko zu verringern.

Frischwasser wird entweder durch einen Verdampfer oder eine Umkehrosmoseanlage erzeugt . Die Hauptverwendung von Frischwasser ist die Bereitstellung von Speisewasser für die Reaktor- und Dampfantriebsanlagen. Es ist auch für Duschen, Spülen, Kochen und Reinigen verfügbar, sobald der Bedarf der Antriebsanlage gedeckt ist. Zur Toilettenspülung wird Meerwasser verwendet, und das entstehende „ Schwarzwasser “ wird in einem Sanitärtank gespeichert, bis es mit Druckluft über Bord geblasen oder mit einer speziellen Sanitärpumpe über Bord gepumpt wird. Das Schwarzwasser-Ableitungssystem ist schwierig zu bedienen, und das deutsche Boot vom Typ VIIC U-1206 ging aufgrund menschlicher Fehler bei der Verwendung dieses Systems verloren. Wasser aus Duschen und Waschbecken wird separat in „ Grauwasser “-Tanks gespeichert und mit Ablaufpumpen über Bord geleitet.

Der Müll auf modernen großen U-Booten wird normalerweise mit einem Rohr entsorgt, das als Trash Disposal Unit (TDU) bezeichnet wird, wo es in eine verzinkte Stahldose verdichtet wird. An der Unterseite der TDU befindet sich ein großer Kugelhahn. Ein Eisstopfen ist oben auf dem Kugelhahn angebracht, um ihn zu schützen, die Dosen auf dem Eisstopfen. Der obere Verschluss wird geschlossen und die TDU wird geflutet und mit Seedruck ausgeglichen, der Kugelhahn wird geöffnet und die Dosen fallen unterstützt durch Schrottgewichte in den Dosen heraus. Die TDU wird auch mit Meerwasser gespült, um sicherzustellen, dass sie vollständig leer ist und der Kugelhahn frei ist, bevor das Ventil geschlossen wird.

Besatzung

Das Innere eines britischen U-Bootes der E-Klasse . Ein Offizier überwacht Tauchoperationen, c. 1914-1918.

Ein typisches Atom-U-Boot hat eine Besatzung von über 80; konventionelle Boote haben in der Regel weniger als 40. Die Bedingungen auf einem U-Boot können schwierig sein, da die Besatzungsmitglieder über lange Zeiträume ohne Familienkontakte isoliert arbeiten müssen. U-Boote halten normalerweise Funkstille , um eine Entdeckung zu vermeiden. Der Betrieb eines U-Bootes ist selbst in Friedenszeiten gefährlich, und viele U-Boote sind bei Unfällen verloren gegangen.

Frauen

Die meisten Marinen untersagten Frauen den Dienst auf U-Booten, selbst nachdem ihnen der Dienst auf Überwasser-Kriegsschiffen gestattet worden war. Die Königlich Norwegische Marine war 1985 die erste Marine, die Frauen in ihren U-Boot-Besatzungen erlaubte . Die Königlich Dänische Marine erlaubte 1988 weibliche U-Bootfahrer. Andere folgten diesem Beispiel, darunter die schwedische Marine (1989), die Royal Australian Navy (1998), die spanische Marine (1999), der Deutschen Marine (2001) und der Kanadischen Marine (2002). 1995 übernahm Solveig Krey von der Königlich Norwegischen Marine als erster weiblicher Offizier das Kommando auf einem Militär-U-Boot, HNoMS Kobben .

Am 8. Dezember 2011 kündigte der britische Verteidigungsminister Philip Hammond an, das britische Frauenverbot für U-Boote ab 2013 aufzuheben. Zuvor gab es Befürchtungen, dass Frauen durch die Ansammlung von Kohlendioxid im U-Boot stärker gefährdet seien. Eine Studie zeigte jedoch keinen medizinischen Grund, Frauen auszuschließen, obwohl schwangere Frauen immer noch ausgeschlossen wären. Ähnliche Gefahren für die schwangere Frau und ihren Fötus schlossen 1983 Frauen vom U-Boot-Dienst in Schweden aus, als ihnen alle anderen Positionen in der schwedischen Marine zur Verfügung gestellt wurden. Auch heute noch dürfen schwangere Frauen in Schweden nicht auf U-Booten dienen. Allerdings hielt die Politik das generelle Verbot für diskriminierend und forderte, dass Frauen auf ihre individuellen Verdienste geprüft und auf ihre Eignung bewertet und mit anderen Kandidaten verglichen werden. Außerdem stellten sie fest, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine Frau schwanger wird, die solch hohe Anforderungen erfüllt. Im Mai 2014 wurden drei Frauen die ersten weiblichen U-Bootfahrer der RN.

Frauen haben seit 1993 auf Überwasserschiffen der US Navy gedient, und zwischen 2011 und 2012 begannen sie zum ersten Mal, auf U-Booten zu dienen. Bisher erlaubte die Marine nur drei Ausnahmen für Frauen an Bord von Militär-U-Booten: weibliche zivile Techniker für höchstens ein paar Tage, weibliche Midshipmen über Nacht während des Sommertrainings für das Navy ROTC und die Naval Academy und Familienmitglieder für eintägige Abhängige Kreuzfahrten. Im Jahr 2009 begannen hochrangige Beamte, darunter der damalige Marinesekretär Ray Mabus , der gemeinsame Stabschef Admiral Michael Mullen und der Chef der Marineoperationen, Admiral Gary Roughead , einen Weg zu finden, um Frauen auf U-Booten zu implementieren. Die US-Navy hat 2010 ihre Politik „keine Frauen auf U-Booten“ aufgehoben.

Sowohl die US-amerikanische als auch die britische Marine betreiben Atom-U-Boote, die für einen Zeitraum von sechs Monaten oder länger eingesetzt werden. Andere Marinen, die es Frauen erlauben, auf U-Booten zu dienen, betreiben konventionell angetriebene U-Boote, die für viel kürzere Zeiträume eingesetzt werden - normalerweise nur für einige Monate. Vor der Änderung durch die USA erlaubte keine Nation, die Atom-U-Boote benutzte, Frauen den Dienst an Bord.

Im Jahr 2011 absolvierte die erste Klasse weiblicher U-Boot-Offiziere den U-Boot-Offizier-Grundkurs (SOBC) der Naval Submarine School auf der Naval Submarine Base New London . Darüber hinaus nahmen auch ranghöhere und erfahrenere weibliche Versorgungsoffiziere aus dem Bereich der Oberflächenkriegsführung an der SOBC teil, die ab Ende 2011 mit der Flotte von U-Booten mit ballistischen Flugkörpern (SSBN) und Lenkflugkörpern (SSGN) sowie den neuen weiblichen U-Boot-Linienoffizieren fortfuhren 2011 wurden mehrere Frauen dem ballistischen Raketen-U-Boot der Ohio -Klasse USS  Wyoming zugeteilt . Am 15. Oktober 2013 gab die US Navy bekannt, dass zwei der kleineren Angriffs-U-Boote der Virginia- Klasse, USS  Virginia und USS  Minnesota , bis Januar 2015 weibliche Besatzungsmitglieder haben werden.

Im Jahr 2020 nahm Japans nationale Marine-U-Boot-Akademie ihre erste weibliche Kandidatin auf.

Verlassen des Schiffes

Ein U-Boot-Fluchtanzug

Im Notfall können U-Boote ein Signal an andere Schiffe senden. Die Besatzung kann U-Boot-Fluchttauchausrüstung verwenden , um das U-Boot zu verlassen. Durch das Ausatmen während des Aufstiegs kann die Besatzung Lungenverletzungen durch Überdehnung der Luft in der Lunge aufgrund der als pulmonales Barotrauma bezeichneten Druckänderung vermeiden . Nach der Flucht aus einem unter Druck stehenden U-Boot besteht für die Besatzung die Gefahr, an einer Dekompressionskrankheit zu erkranken . Eine alternative Fluchtmöglichkeit ist ein Tieftauch-Rettungsfahrzeug , das an das versehrte U-Boot andocken kann.

Siehe auch

Nach Land

Anmerkungen

Verweise

Literaturverzeichnis

Allgemeine Geschichte

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U-Boote vor 1914

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Zweiter Weltkrieg

Kalter Krieg

Externe Links

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