L'activité des sous-marins allemands pendant la Seconde Guerre mondiale a obligé les Alliés à organiser des patrouilles aéronavales sur des vastes étendues maritimes en utilisant de pour cela des navires et d'avions anti-sous-marins.(ASM ) Le renforcement de ces groupes ASM a conduit à la nécessité de créer de nouveaux moyens de protection des sous-marins de la détection et des attaques . Différentes idées et solutions ont été proposées et élaborées, permettant d’accroître la furtivité des sous-marin ou d’améliorer ses capacités de défense Anti aérienne . Une des idées les plus intéressantes dans le domaine de la protection des sous-marins a été mise en œuvre dans le cadre du programme U-Flak. Les sous-marins allemands de la Seconde Guerre mondiale ont initialement reçu des armes antiaériennes pour combattre aviation ennemi, mais les capacités de ces systèmes étaient loin d’être toujours suffisantes. La présence de quelques canons de petit calibre pouvait rassurer l'équipage, mais il n'y avait aucun espoir de riposte efficace face aux avions ennemis. Au fil du temps, une idée simple et logique a été proposée: de renforcer l ‘armement des sous-marins en armes anti-aériennes Ainsi ce type de sous-marins, cesse d'être une cible relativement facile pour les avions ennemis. En outre, armé en U-Flak il pourrait aussi assurer la défense aérienne de certaines zones aquatiques, telles que les zones de ravitaillement en carburant des sous marins. Mais pendant un certain temps, l'idée d'équiper des sous-marins en U Flak n'a pas reçu toute l'attention requise. La proposition initiale n’a été lancée qu’à l’automne de 1942, ce qui a permis de véritablement créer le premier sous-marin à usage spécial.
En plus de la création ab nihilo de nouvelles unités en tant que U Flak on décida de modifier des modèles en carénage ou en en cours de réparation. Le premier sous marin du programme U-Flak, devait être le U-256 de type VII-C. À la fin de l'été 1942, le U-256 de retour de de sa première croisière fut attaque le 31/08/1942 en surface par un bombardier britannique Armstrong Whitworth Whitley L’attaque a été menée avec succès par les Britanniques car les bombes sont tombées à proximité immédiate du sous-marin, et l’on gravement endommagé. Les canons du sous marins allemand ont riposté et ont pu faire fuir l'ennemi Néanmoins, les bombes ont gravement endommagé le navire ; Le sous marin va réussir à atteindre le port de Lorient mais les dégâts étaient tels que le sous-marin devait être raye et démoli Néanmoins, le Haut commandement décida de le transformer en Sous-marins de défense aérienne et de le reconstruire, en version U Flak Après réparation de la structure, il a été nécessaire de moderniser le bateau existant en utilisant un certain nombre de nouveaux équipements et systèmes d’armes. Le résultat de ces travaux est l’apparition du premier sous-marin de défense anti-aérien spécialisé doté d’armes anti-aériennes relativement puissantes. Le projet U-Flak signifiait un remaniement notable de la conception du sous-marin de base, impliquant le retrait de certains équipements et leur remplacement par de nouveaux Le projet prévoit le rajout d’une plate-forme devant le kiosque équipée d'un canon quadruple 38/43U de 2cm qui est en fait un FLAKVIERLING 38 modifié avec un bouclier blindé ON trouve aussi une plateforme à l'arrière du kiosque armée également du même système d’arme A cela se rajoute canon automatique de 3,7cm et de mitrailleuses MG 42 montées sur le pont. En plus de l'effarante quantité de munitions nécessaires à emporter à bord pour leur fonctionnement, La réserve de torpilles par contre diminue, il n'en embarque que cinq (celles se trouvant dans les tubes lance-torpilles). Son équipage est renforcé, il passe de 48 à 67 hommes. Quatorze hommes se trouvent dorénavant sur le pont en comptant les quatre habituels. Les travaux Tout d'abord, tout ce qui ne permettait pas l’équipement du sous marin en U Flak devait être remplacé Lors de ces opération quelques autres améliorations étaient également prévues. Mais le sous-marin type VII-C devait conserver en partie les capacités existantes de cette classe d’équipements, IL faut avoir en mémoire que le sous-marin diesel-électriques de type VII-C était le cheval de bataille des les forces navales de l'Allemagne en Atlantique
En fait, seules quelques nouvelles pièces ont été développées, ce qui a permis de «transformer» la structure existante en un nouveau Kisoque ayant les dimensions requises Le nouveau kiosque est devenu un élément central Il conserve sa forme incurvée, caractérisée par une hauteur relativement grande. Sur l arrière les côtés ont été arasés permettant l’installation sur la partie supérieure de deux plates-formes. Un premier projet avait proposé d'ajouter une autre petite superstructure avec un petit “pont” supplémentaire. La présence de trois postes de tir sur le kiosque rend possible le tour dans toutes les directions et cela sans angles mort des pièces de DCA Les sous-marins de type VII-C étaient équipés d’un canon antiaérien Flak C / 2 de type 30 avec un canon de type 20 sur le socle. >On trouvait aussi le canon 88-mm. Mais la pratique a montré le manque d'efficacité de telles armes dans la lutte contre les avions ennemis. Pour cette raison le projet U-Flak prévoyait une augmentation significative de l’artillerie de défense aérienne avec l installation du Flakvierling 38 avec canons de 20-mm qui doit être située sur le pont avant Un autre Flakzwilling 38 a été placé sur la zone arrière. Il y avait aussi des emplacements pour l'installation de deux plates-formes de tir pour des Flakzwilling 38 de cm sur chacun des ponts centraux. La possibilité d'utiliser des mitrailleuses légère genre MG 34 ou 42 n'était pas non plus exclue, cependant, on ne devrait pas s'attendre à grand chose de leur part. À l'avenir, la composition des armes a été révisée et affinée, notamment à l'aide de nouveaux types d'armes à feu. Pour les sous-marins, des installations à deux et quatre Flakvierling 38 ont été proposées. Parmi les installations précédemment développées pour les forces terrestres et leurs équipements, ces installations se différencient avant tout par le montage sur socle et l'utilisation de boucliers de blindage. Ce dernier avait un design assez simple et consistait en plusieurs plaques de blindage inclinées, Ces armes pouvaient se mouvoir en site et azimut sans problème Le canon Flak 38, utilisait des obus 20x138 de type B de plusieurs types,Il avait une cadence de tir de 280 à 450 coups par minute. La conception des systèmes de guidage a permis de tirer dans n'importe quelle direction avec des angles d'élévation allant jusqu'à 90 °. La portée était de 2,2 km Ainsi, le Flakvierling 38 a une cadence de tir maximale de 1800 coups/ minute, donnant une densité de tir acceptable. Ainsi le tir des deux pièces donne une cadence de tir sur la même cible de 1120-3600 par minute. Auquel peut s’ajouter les deux Flakzwilling avec 560-900 par minute. Ainsi, un sous-marin doté d’un ensemble complet d’armes antiaériennes pourrait constituer une menace très grave pour les aéronefs ennemis. Lors de l’adaptation de canons terrestres pour les monter sur des sous-marins de défense aérienne , les concepteurs allemands ont dû résoudre le problème de la protection des armes contre l’eau. L'entrée d'eau dans l'alésage du canon et l'automatisation peuvent, à tout le moins, perturber le fonctionnement du canon. En effet l'un des ennuis majeurs rencontrés avec ces armes de calibre restreint était la question de la présence résiduelle d'eau à l'intérieur de l'âme, lorsque le bateau faisait surface...Il existait un gros risque dans ce cas de voir une explosion du tube lors du premier tir, par effet de bélier.Pour empêcher ce phénomène, on avait eu, en Allemagne, l'idée d'employer une fausse-cartouche spéciale, monobloc et avec des joints d'étanchéité en fibre, introduite dans la chambre avant la plongée, et combinée avec un bouchon de plastique ou de Buna placé à la bouche. Cette fausse cartouche, placée en début de chargeur, était éjectée lors de l'armement du canon. (Cartouche obturatrice de 20x138B pour canon de 2cm Flak 38) Avant de plonger, cette munition est réintroduite dans le tube pour protéger le canon de l'eau.
La réparation du sous-marin U-256, qui devait devenir le premier représentant de la classe U-Flak, dura jusqu'au printemps de l'année 1943. Le développement du projet fut bientôt achevé, après quoi le sous-marin a été remis en service en Août 1943 Par la suite, les sous-marins U-441, U-621 et U-951 ont subi des réparations et des mises à niveau conformément au nouveau projet. Les préparatifs pour la modernisation de trois autres bateaux ont également entrepris Il convient de noter que la réparation et la mise à niveau, ainsi que les tests ultérieurs de la tête U-Flak, ont sensiblement traîné. À cause de cela, les travaux de reconstruction du deuxième sous-marin ont commencé avant même que le U-256 ne reprenne la mer. À la mi-avril, il a été décidé de commencer la finalisation du bateau U-441. Il est à noter que cette fois, il était prévu d'utiliser une version différente du projet. Afin d'accroître la puissance de feu, le sous-marin devait être équipé non seulement de canons 20-mm, mais également d'un seul canon 37-mm. Dans le cadre de la mise à jour du projet, il était prévu de doter le sous-marin de fusées non guidées de calibre 86 mm. Une telle arme a été testée, mais elle n'a jamais montée sur l’U-441 en raison de caractéristiques insuffisantes. Lors de la reconstruction du U-441, il a été apporté des changements et une modification de l armements Le seul canon 37-mm sera positionné sur la plate-forme arrière, les deux autres plateformes étant destinés à l’installation d’installations des Flakvierling 38 Les ingénieurs ont pensé que le nom montage des Flakzwilling 38 en termes de puissance de feu serait entièrement compensée par un nouveau canon de calibre supérieur. Le golfe de Gascogne était considéré comme le principal lieu de chasse des U Flak en effet la distance relativement petite a permis au Royaume-Uni d'organiser des patrouilles dans le golfe via des avions et des navires. De ce fait, les sous-marins allemands risquaient d'être découverts et détruits. L'apparition dans ce terrain de chasse de U Flak dotés d'armes antiaériennes pourrait changer considérablement la donne, offrant ainsi au U-Boat une protection contre une éventuelle attaque par des avions ASM
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