La construcción en secciones del submarino del Tipo XXI (2024)

En noviembre de 1942 el Mando Naval Alemán decidió sustituir a los sumergibles clásicos por un nuevo tipo de submarino que superase en prestaciones a los que combatían, y cuyo diseño era anterior al inicio de las hostilidades.

Como el submarino del profesor Walter, última esperanza de los militares, aún no estaba totalmente desarrollado, y ante la urgencia por sustituir los sumergibles operativos, los técnicos decidieron aprovechar los estudios y diseños del modelo XVIII, que debía de ser propulsado por un motor de ciclo cerrado alimentado por superóxido de hidrógeno (Ingolín).

Empleando los grandes tanques inferiores destinados al combustible para colocar baterías, se podía dotar al nuevo submarino de una capacidad de navegación en inmersión muy superior a la de los modelos clásicos, aumentando a la vez su autonomía y velocidad.

Rápidamente una legión de técnicos se puso en marcha, y en un tiempo récord pudieron poner sobre la mesa el diseño del nuevo submarino (que comprendía no menos de 18.400 planos y una lista de más de 6.200 piezas), siendo presentado a las autoridades el 19 de junio de 1943.

El 8 de julio de 1943, Doenitz se entrevistó con Hitler, aprovechando para solicitar al Führer el inicio del programa de construcción del submarino tipo XXI, obteniendo la aprobación del máximo mandatario. En base a esa orden, el 14 de agosto de 1943 se ordenó dejar de construir los sumergibles clásicos, limitándose en septiembre del mismo año la construcción de sumergibles de la clase VII y IX. Mediante una orden dictada el 6 de noviembre de 1943 se inició la fabricación de los submarinos (según un esquema de trabajo fechado el día 1 del mismo mes) que comprendería la elaboración de las siguientes unidades mensuales para el año 1944:

Conforme avanzaban los estudios y se iniciaban los trabajos de fabricación, las cifras de construcción del programa se iban cambiando cada pocos meses, actualizándolas a la realidad de la capacidad de trabajo de cada astillero.

El 18 de octubre de 1944 se presentó un nuevo programa que comprendería la elaboración de las siguientes unidades por mes:

El electro-submarino del tipo XXI estaba diseñado para ser construido en 8 secciones, a la que se añadía una novena correspondiente a la torreta. Las secciones se denominaban de la I a la VIII.

En el gráfico inferior vemos el despiece de las mismas y su situación con referencia al resto del submarino. Marcado con líneas de mayor grosor y rallado, el casco resistente o de presión.

La elaboración de los submarinos en secciones supuso un revolucionario sistema de construcción para los alemanes, que no obstante ya había sido aplicado por los aliados en la fabricación de los buques “Liberty”.

Albert Speer, arquitecto y Ministro de armamento y de guerra de Hitler, había prometido al Almirante Karl Doenitz una producción mensual de 40 unidades de la clase XXI, y para ello puso al cargo de la misma a Otto Merker, hasta entonces director de Klöckner-Humbold-Deutz, empresa dedicada a la fabricación de vehículos y camiones de bomberos.

La idea de Merker era instalar una oficina principal, dotar a la misma de varios cientos de especialistas en todas las ramas necesarias y planificar el sistema de trabajo al milímetro.

Conocedor del proceso de ensamblaje de los buques “Liberty”, aplicaría el mismo sistema para elaborar y ensamblar los submarinos. Para ello debería de contar con una serie de astilleros que fabricasen las secciones necesarias, y una vez terminadas, las mismas serían desplazadas hasta otros astilleros que se encargarían de unirlas y dar por acabado cada submarino, antes de entregarlo a la Ubootwaffe.

El método de construcción en secciones propuesto por Merker debía girar en torno a las siguientes premisas:

1. Construcción del casco resistente, parte exterior del casco hidrodinámico y tabiques interiores.
2. Instalación del cableado, válvulas y motores.
3. Soldadura de las secciones en los astilleros y botado.

El casco interior del submarino, también denominado resistente o de presión, estaba formado por dos cilindros unidos formando una especie de 8, el superior destinado a contener los dispositivos de navegación y combate, así como a la tripulación, y el inferior con la misión de contener en origen el Ingolín o superóxido de hidrógeno en el proyecto XVIII, y que con posterioridad fue sustituido por la dotación de baterías en el tipo XXI.

Para la fabricación del casco resistente, los técnicos se decantaron por el acero naval St52 KM con 1,06 % de manganeso y 0,16 de carbono, mucho más flexible y resistente para aguantar la presión de las altas profundidades y absorber las ondas de choque de las explosiones de las cargas de profundidad que el enemigo pudiese lanzarles.

La longitud total de este casco de presión era en el submarino de la clase XXI de 60,50 metros, 16,20 metros más corto que la eslora total del buque (de 76,70 metros) siendo el diámetro máximo del casco superior 5,30 metros y de 3,50 el inferior, con un volumen interior total de 1150,70 metros cúbicos.

Las cuadernas de las secciones mayores, de unas dimensiones de 240x11 milímetros, se encontraban separadas a 80 centímetros unas de otras. En las secciones menores las dimensiones eran de 160x7 milímetros, y se localizaban a 40 centímetros de separación entre las mismas.

En la fabricación de los sumergibles clásicos (tipos VII ó IX), las láminas curvadas se soldaban directamente a los anillos de presión en forma longitudinal ("A" en la imagen inferior, a la izquierda). En el tipo XXI esto no fue posible, debido a la imposibilidad de doblar las planchas de 26 mm de grosor de forma eficiente, sobre todo por la inexistencia de maquinaria adecuada, por lo que se decidió que las placas de metal fuesen soldadas a los anillos de otra forma (gráfico inferior derecha y rotulado con la letra "B").
La desventaja de este sistema novedoso radicaba en el número creciente de soldaduras que eran necesarias, aunque por otra parte las mismas proporcionaban al conjunto mayor robustez.

Inicialmente la tolerancia permitida en el diámetro del casco resistente era de ±2 milímetros, si bien posteriormente se aumentó hasta los 2,5 milímetros en el diámetro y ±5 mm en la circunferencia. Aunque los fabricantes de las secciones se ajustaban a estas tolerancias, no era raro que las variaciones de temperatura durante la fabricación de los anillos fueran a veces superiores, causando problemas a la hora de las uniones entre ellas y uno de los principales motivos para el retraso en la finalización de muchas unidades.

El casco de presión, formando el “esqueleto” que debía proteger los sistemas vitales de la nave, alcanzaba un peso total de 241,4 toneladas. No todas las planchas del casco resistente poseían idéntico grosor. Así la coraza semicircular de proa que albergaba los tubos lanzatorpedos tenía un grosor de 50 milímetros, y era la de mayor espesor del conjunto. Le seguía la parte de la torreta que alcanzaba los 40 milímetros, pensada para aguantar posibles disparos de artillería y ametralladoras en superficie.
En el resto del casco las planchas variaban entre los 14 milímetros de grosor de la parte de popa que protegía la sección 1, hasta los 22-26 de las zonas superiores de las cámaras intermedias (dibujo inferior).

Una vez que las secciones estaban construidas, se le introducían los elementos de gran volumen que se instalaban y quedaban dispuestos para funcionar. Los motores térmicos y eléctricos eran los primeros en ser introducidos dentro del casco resistente.

En la imagen inferior se observan dos fotografías de uno de los motores térmicos instantes antes de ser introducido en su lugar, dentro de la sección III. En la toma de la izquierda, y dentro ya del casco resistente, es posible observar el motor de babor instalado en su posición (sobre la escalerilla de madera).

En esta imagen observamos dos secciones sobre carriles en la zona de ensamblaje; la mas alejada correspondiente a la proa (sección VIII) y en primer plano una sección IV, correspondiente a la cocina. En ésta última se aprecia perfectamente el casco resistente en forma de 8, con un mayor diámetro del círculo superior. En el gráfico de la derecha, correspondiente a la sección IV y en color naranja, se encuentran señaladas las baterías situadas en la parte media e inferior del casco resistente.

La zona inferior de baterías era en el tipo XVIII la destinada a albergar el combustible líquido “Ingolín”, que alimentaría los motores de ciclo cerrado Walter.

Una vez que los cascos resistentes eran aproximados, se procedía a su perfecto alineamiento empleando para ello unos potentes gatos hidráulicos situados bajo las secciones que actuaban sobre el eje longitudinal, así como otros gatos que aplicados lateralmente actuaban sobre la alineación lateral. La comprobación del perfecto ajuste se efectuaba observando a través de unos pequeños agujeros perforados en los tabiques herméticos, permitiendo desde la sala de mando observar a través de ellos la luz desde popa a proa, garantizando de esta forma el correcto ensamblaje.

Tras alinear las secciones y sus cascos de presión, comenzaba el proceso de soldado, (que comenzaba por la sección I de popa y era realizado por 4 operarios que trabajaban diametralmente opuestos para evitar tensiones al enfriarse el material) empleando para ello unas grandes máquinas especiales denominadas Ellira (Electro-linde-Rapid).

Se trataba de un avanzado sistema de soldadura que permitía unas altas velocidades de soldado. Así, mientras que un soldador especializado podía unir alrededor de 5 metros por hora de chapa de 10 mm, el sistema Ellira podía soldar hasta 6 veces más, es decir unos 30 metros por hora, empleando para ello una cuarta parte de la energía manual, gracias al uso de corrientes altas, superiores a los 800 Amperios. (este sistema puede emplear velocidades de soldado de hasta 720 metros por hora, utilizando corrientes extremadamente altas del orden de 3000 Amperios.).
Todo el proceso de soldado de las siete secciones del casco resistente era realizado en unas ocho horas, y no podía ser interrumpido una vez iniciado, ni siquiera cuando era efectuado bajo ataques aéreos aliados.

Las costuras de soldadura eran revisadas posteriormente mediante un aparato de "rayos X", para comprobar su correcta unión, ya que si la misma no quedaba perfectamente ensamblada, corría el riesgo de debilitar la estructura y fracturar el submarino.
Igualmente se conectaban las distintas tuberías así como los cables que recorrían todo lo largo del submarino, los cuáles se habían recortado y enrollado en los extremos de las secciones, facilitando los empalmes posteriormente al soldar las distintas partes del casco resistente.

Una vez finalizado el soldado de todas las secciones, se procedía a instalar la parte hidrodinámica correspondiente a la sección V-a ó torreta, la cual se entregaba terminada, al igual que los periscopios. Decir que la estructura de la torreta tenía una longitud de 14,1 metros y un peso de 12 toneladas y tenía que ser soldada en su lugar, con una precisión milimétrica tanto en longitud como en anchura, manteniendo de esa forma el equilibrado del submarino.

Tras el soldado del casco resistente, se cerraban los huecos que habían facilitado el trabajo a los soldadores con chapa más ligera, de entre 4 y 8 milímetros. Se pintaba el casco del submarino y los buques quedaban listos para ser botados.

Una vez en el agua, se le instalaban las armas, el resto de aparatos menores y el mobiliario, si bien en la práctica numerosos submarinos fueron botados sin estar finalizados del todo, dejando sitio en las líneas de montaje para nuevas unidades.

Para asegurar la estabilidad en el momento del deslizamiento hacia el mar, se llenaban de agua los tanques del trimado con unas 60 toneladas aproximadamente, a la vez que se le adosaba en la popa un tanque rectangular de flotabilidad positiva de 124 metros cúbicos, que se retiraba después (imágenes de abajo).

Frente a la amenaza cada vez mayor de la aviación aliada -que efectuaba bombardeos de precisión sobre los astilleros en los que se ensamblaban las secciones del submarino tipo XXI-, el Alto Mando alemán decidió proteger las obras de soldado bajo el paraguas de hormigón de los búnkers.

En octubre de 1943, la organización Todt decidió construir un gigantesco búnker destinado al montaje en exclusividad del tipo XXI. Se decidieron por un lugar denominado Farge, a unos 25 kilómetros al norte de Bremen, y conocido con el nombre en código de “Valentín”.

La obra fue ejecutada bajo la supervisión de la Marineoberbauleitung Weserquien autorizó la constitución de dos cooperativas, una conformada por las firmas Lenzbau, Wayss & Freytag, Hochtief y Tesch (denominada ARGE Norte) y la otra compuesta por Hermann Moller, Kogel y Ausgust Reiners (ARGE Sur).

La dirección de la obra recayó en el Dr. Arnold Agatz, uno de los mayores expertos en la construcción de puertos y asesor del programa de construcción de búnkers en Francia, y los asesores de la construcción pertenecían a la firma Agatz & Bock.
Este enorme refugio de hormigón, tenía unas dimensiones de 426,25 metros de longitud y 97,65 metros de ancho en su parte mayor y de 67 metros en su menor, con un grosor del techo de 7,12 metros y de 4,57 metros los muros. La altura interior era de 18 metros, la exterior de entre 20-22 metros, con una cobertura de protección prevista que añadida alcanzaría los 30-33 metros.

Para la construcción de esta enorme factoría, con una superficie total de 50.000 metros cuadrados y un volumen de 560.000 metros cúbicos, se emplearon 220.000 toneladas de hormigón y 27.000 toneladas de acero, a un costo total de 120 millones de marcos. La mano de obra empleada fue casi toda forzosa, que era establecida en campamentos situados alrededor del complejo. Se estima que unos 10.000 prisioneros de guerra fueron empleados en erigir el búnker, de los cuales cerca de 4.000 fallecieron.
El complejo estaba desarrollado para efectuar, a resguardo de los bombardeos aliados, el montaje de un total de 14 submarinos del tipo XXI a la vez (3 desmontados en sus 24 secciones y otros 13 en diversas fases de montaje).
Para ello se había diseñado una cadena de montaje que se iría nutriendo de las secciones ya finalizadas, que irían entrando por una de las puertas laterales para ser almacenadas.

La secuencia prevista de montaje comenzaría con las secciones almacenadas en un sector cerca del inicio de la cadena de montaje. Allí se encontrarían las 24 secciones completadas (necesarias para completar 3 submarinos). Posteriormente se irían alineando las secciones necesarias en unos carros que avanzaban por unas vías interiores, comenzando entonces el montaje.

En la primera fase las 8 secciones se irían deslizando por las vías mientras eran soldadas todas juntas. Esta operación se realizaba en las fases 2 y 3. Posteriormente en las fases 3 y 4 el submarino entero era apartado a una vía paralela dónde continuaba su construcción, avanzando ahora en sentido contrario, mientras los operarios seguían trabajando.

Al alcanzar las fases 10 y 11, dos enormes superestructuras sujetaban una grúa de 5 toneladas que servía para la instalación de los periscopios, antenas y schnorkel. Cuando el submarino llegaba a la fase 12 y 13 era desplazado hacia un muelle, deslizándose hacia el agua, dónde se verificaba su estanqueidad, llegando a la fase 13 en la que se realizaba una inspección final y se le instalaban los últimos útiles, de igual manera se ajustaba el trimado.

Una vez finalizado el proceso, el submarino cruzaba las puertas blindadas del refugio y alcanzaba el río Weser. Se había estimado un total de 30 días por barco el tiempo necesario para ensamblar cada unidad, es decir con el sistema de ensamblaje en cadena, cada 56 horas podía abandonar el refugio un submarino totalmente finalizado.

Además del edificio principal de montaje, los técnicos habían pensado construir un gran refugio subterráneo que serviría de almacén y que estaría conectado con la factoría por túneles.

Para el diseño y la administración del gigantesco complejo, se creó una oficina especial de construcción que recibió el nombre en clave de “U-Weser”.

Como apoyo a estas instalaciones, se pensó en construir un nuevo refugio en Bremen cuya designación en clave era “Hornisse”, así como otro en Hamburgo denominado “Wenzel”. El fin de la guerra llegó antes de que las obras estuviesen finalizadas, y solamente el búnker “Elbe II” en Hamburgo podía ser empleado para la fabricación de la sección V y una parte del “Fink II”, también en Hamburgo, podía elaborar las secciones III y VI.

Ante la necesidad de contar rápidamente con nuevas unidades de la clase XXI, se aumentaron los recursos para finalizar el búnker Hornisse, que debería fabricar las secciones II, V y VI que hasta ahora habían sido construidas por la empresa Vulkanwerft en Vegesack.

También se proyectó otro gran refugio que se denominaria “Wespe” y estaría situado en Wilhelmshaven, y proveería a “Valentín” de las secciones I, II, IV, VII y VIII.

(Bunker “Valentín” en la actualidad. A la izquierda se encuentra el río Weser).

Para conocer más datos sobre los bunkers, os recomendamos visitar la sección "Bases y Bunkers" que se encuentra en el apartado Historia.

La construcción por secciones acortaba los tiempos de entrega de las unidades. Así, si un sumergible del tipo IXD2 necesitaba no menos de 450.000 horas/hombre de trabajo para estar completamente disponible, con el sistema de ensamblaje por secciones, un submarino de la clase XXI casi reducía los tiempos a la mitad, calculándose en unas 266.000 horas/hombre (tabla inferior) y a un coste por unidad de aproximadamente 4.300.000 marcos (2.652 marcos por tonelada).

Obsérvese asimismo, como los tiempos de producción de un elektroboote se habían reducido entre diciembre de 1944 y abril de 1945 en unas 66.500 horas-hombre.

Debemos de tener en cuenta que este sistema de construcción era novedoso, que tuvieron que construirse las herramientas para trabajar en él, la infraestructura portuaria y de almacenaje, así como elaborar los protocolos de trabajo para evitar parar la cadena de montaje.

Es evidente que las primeras unidades no eran sino “prototipos”, en los que se ponían en práctica las nuevas técnicas diseñadas para este tipo de submarino. Como en todo prototipo, los errores de construcción y los problemas no esperados eran resueltos sin pautas estudiadas previamente en los manuales.

Conforme pasaban los meses, el sistema de fabricación se consolidaba, se pulían los errores y la maquinaria acababa ajustándose a la perfección, con lo cual el trabajo anterior novedoso se iba convirtiendo en rutinario, acortándose progresivamente el tiempo empleado en la construcción y soldado de cada unidad. En la tabla inferior vemos el coste estimado en horas-hombre para algunas de las unidades ensambladas en los astilleros Blohm & Voss.

Se observa en la segunda columna como los diseñadores habían tenido en cuenta el factor reductor de tiempo -del que hemos hablado anteriormente-, factor que también resulta aplicado en las unidades finalizadas (tercera columna). Entre la botadura del U-2501 (12-5-44) y la del U-2540 (13-1-45), es decir en 8 meses, se ha reducido el tiempo de trabajo en unas 145.000 horas/hombre.

Aunque se conocen con exactitud las cifras de unidades de la clase XXI ordenadas, es bastante difícil saber las cifras últimas de producción, pues una gran cantidad de submarinos acabó sobre las rampas de soldadura, en forma de secciones sobre los muelles o en almacenes o bien acabaron destruidos.

Dependiendo de las fuentes que consultemos las cifras variarán, aunque personalmente doy como buena la cifra de 740 buques ordenados.

Entre los meses de julio y diciembre de 1944 se produjeron 98 unidades y 83 más entre enero y marzo de 1945, de las cuales sólo 12 fueron entregadas, siendo todos destruidos por bombardeos aéreos aliados (5 en Hamburgo, 4 en Kiel, 1 en Bremen, 1 en Lübeck y 1 en Wilhelmshaven).

Otras cuatro unidades quedaron tan gravemente dañadas que debieron ser barrenadas, 7 fueron hundidas en el Báltico por aviones, 3 por colisiones con minas, 61 submarinos fueron barrenados para evitar su captura (Operación Regenbogen “Arco Iris”) y otros 11 se rindieron a las fuerzas aliadas.

Al finalizar la contienda otras 5 unidades se encontraban bastante adelantadas (U-3538 a U-3542) y con ayuda de los técnicos alemanes prisioneros fueron finalizadas por las fuerzas soviéticas, que posteriormente se las apropiaron e incorporaron a su Flota del Báltico renombrándolas como R-1 a R-5.

A pesar de las altas cifras de producción (que nunca llegaron a las proyectadas por los constructores), se puede decir que el submarino de la clase XXI fracasó en su objetivo de entrar en servicio en 1944 tal y como habían supuesto sus diseñadores. El motivo del retraso (la primera unidad que abandonó su base para dirigirse a primera línea fue el U-2511 que lo hizo el 30 de abril de 1945) estuvo centrado fundamentalmente en el largo entrenamiento al que se tuvieron que ver sometidas las dotaciones. Si la dotación de un sumergible convencional requería entre 90 y 105 días, para un tipo XXI, mucho más complejo y con un sistema táctico operativo nuevo, el entrenamiento se alargaba hasta los 180-210 días.

Además, las primeras unidades sufrieron retrasos en su montaje debido a problemas de soldadura ocasionados por errores en los márgenes de tolerancia que se habían excedido, o a cambios estructurales que debieron ir corrigiéndose a medida que las unidades entraban en servicio y comenzaban a realizar pruebas de mar, siendo el primer submarino botado el U-2501 que tocó el agua el 12 de mayo de 1944, y fue comisionado el 27 de junio del mismo año.

De igual manera, los bombardeos de precisión que los aliados realzaban sobre las vías férreas o depósitos de secciones, causaban fracturas en la cadena de abastecimiento y montaje de los componentes.

Por si todos esos retrasos fueron pocos, los aliados aumentaron los mismos sembrando de minas las zonas destinadas a efectuar las inmersiones de prueba en la Bahía de Danzig.

A partir del 26 de julio de 1944, fecha en la que fueron lanzadas las primeras minas, los bombardeos y el sembrado de artefactos continuó regularmente hasta hacer inservible esa zona como lugar de pruebas, obligando a que las mismas tuviesen que ser desplazadas a la Bahía de Lübeck, mucho más pequeña, a partir del mes de febrero de 1945.

El fin de la contienda llegó y los electro-submarinos de la clase XXI no llegaron a tiempo para poder cambiar el sentido de la balanza de la guerra, a pesar del esfuerzo sobrehumano de técnicos y operarios de tan ambicioso programa de construcción.

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