Podemos definir de manera esquematizada a la torreta (también denominada vela) como aquella superestructura instalada sobre la cubierta del sumergible o submarino, destinada a servir de soporte a los elementos de observación, comunicación y defensa del buque. Afinando un poco más, añadiremos que los elementos de observación son los periscopios y los sensores electrónicos –radares y sonares-, los de comunicación son las antenas de radio y los de defensa son los cañones antiaéreos.

Pues bien, esos mismos elementos que tenían todos los antiguos sumergibles, volvieron a ser instalados en los nuevos submarinos, añadiendo a su vez algunos otros nuevos y modificando otros para adecuarse a las nuevas necesidades ofensivas y defensivas.

Debemos decir que dado que el diseño del submarino del tipo XXI era novedoso, conforme se fueron terminando unidades y realizaban sus primeras pruebas prácticas en el mar, se fueron rectificando los planos, corrigiendo aquellos defectos que afectaban sus prestaciones.
Es por ello que existen distintos modelos de torretas de la clase XXI, variando algunos detalles como pueden ser los orificios de popa destinados a la admisión de aire a los motores, o la inclusión de un foco retraible en alguna versión.

Tal y como se observa en el gráfico de arriba, las velas diferían de unas unidades a otras. Nosotros hablaremos aquí de la versión básica.

La primera diferencia que apreciamos es en el tamaño. La nueva vela de los electro-submarinos de la clase XXI es ahora es más larga (14,7 metros de longitud), tan alta como la de los tipos anteriores (3,644 metros de altura sobre la cubierta) y de similar anchura (2,4 metros). 
Ahora sus líneas eran más redondeadas y finas, eliminando de las mesas de diseño las formas bruscas, suavizando los ángulos y retirado las barandillas. Con ello se evitaba el excesivo rozamiento contra el agua, aumentando con ello el coeficiente hidrodinámico, a la vez que se gana en velocidad y mejora el consumo¹.
Si en las últimas versiones de sumergibles ya se había retirado el cañón de cubierta por ineficaz, ahora se integran los cañones antiaéreos en la estructura, dotándolos de una torreta mejorada, que facilita la movilidad de las piezas a la vez que garantiza una mayor protección para los sirvientes.

Se instalan nuevas antenas de comunicaciones, con mejores sistemas de recepción y emisión, emisores y receptores de radar y la última tecnología en sistemas pasivos de escucha.
En este trabajo veremos, uno por uno, los distintos dispositivos instalados en el nuevo diseño de torreta.

1. Periscopio de observación o navegación  
2. Periscopio de ataque  
3. Schnorkel con la antena “Bali”
4. Detector radar aéreo FuMB Ant 3 “Bali I” 
5. Antena telescópica 
6. Antena dipolo VHF de babor 
7. Antena dipolo VHF de estribor 
8. Radar aéreo “Hohentwiel U” con emisor radar FuMO 61 y receptor radar FuMB   Ant 5 “Palau” 
9. Escalerilla de acceso 
10. Cañones de 20 mm modelo C/38 en torres dobles (Flak LM-44U) 
11. Antena direccional “Funkpeilrahmen” (DF) 
12. Equipo emisor de sonar SU(R) “Nibelung” 
13. Tensor 
14. Puerta de acceso al contenedor hermético de las balsas salvavidas hinchables 
15. Puerta de acceso a la escotilla de paso al submarino por la cocina 
16. Luz de popa 
17. Soporte del flotador salvavidas 
18. Luz de estribor 
19. Soporte del mosquetón de amarre 
20. Soporte del UZO 
21. Puente abierto de babor 
22. Puente abierto de estribor 
23. Salvavidas en su soporte 
24. Luz de babor 
25. Puerta de acceso al contenedor hermético de los salvavidas hinchables 
26. Puerta de acceso a un almacén

Aquí observamos dos fotografías a vista de pájaro de la parte superior de la torreta, la de proa a la izquierda y la de popa a la derecha.

Rotulado con la letra (I), el alojamiento de los servidores de la pieza antiaérea doble de proa, con sus dos portillas metálicas de protección abiertas y los tiradores para cerrarla bien visibles. Estas portillas ofrecían una protección extra a los marinos, si bien cuando se encontraban cerradas, entorpecían la evacuación de la barbeta en las inmersiones de emergencia, de ahí que fuese uno de los puestos de combate más arriesgados. Los cañones de 20 milímetros aún no están instalados.

Detrás se encuentra el puente abierto (A) dónde iba instalado el UZO, también con una lámina metálica abatible de protección en su parte frontal. La letra (L) designa los dos orificios por los que emergían las antenas telescópicas de VHF y la ranura (K) la posición de la antena direccional “Funkpeilrahmen”, en este caso en su posición retraída.

Los periscopios de observación o navegación (G) y el de ataque (H) se encuentran aquí dentro de sus respectivos pozos, protegidos por sendas tapas. A ambos lados se localizan dos puentes abiertos, el de babor (B) con sus tres láminas metálicas de protección en su posición de cerradas, y el puente de estribor (C) con sus tres pantallas abiertas.

Tras el puente de babor está el pozo del  Radar aéreo “Hohentwiel U” (D), aquí izado, y en la amura de estribor y con la letra (E) el alojamiento del Schnorkel con la antena “Bali” en su parte superior, también aquí totalmente retraído y ocultado a la vista. La torreta antiaérea de popa estaría situada en el hueco rotulado como (J), ausente aún en la vista de la derecha.

Otra imagen de la parte superior de la torreta, en este caso del U-2547. Compárese la posición de las láminas metálicas de protección del puente abierto de babor (B) con las de la fotografía anterior. Son visibles las bisagras de las mismas.

La antena extensible VHF de estribor (L) está izada mientras la que la de babor sigue en su pozo. Rotulado con la letra (F) se aprecian perfectamente las protecciones de la torreta de popa y parte de las de proa (I). Nótese en el segundo submarino la ausencia de la barbeta antiaérea de popa (J) y de la de proa (M), aún sin instalar en el momento de barrenar la unidad.

La antena direccional “Funkpeilrahmen” (R) está izada en la unidad más alejada, y oculta en su alojamiento (K) en la más cercana.

En la imagen superior, tomada desde la parte central, mirando hacia proa, se distingue en el centro el tubo pulido del periscopio de ataque (1) en primer plano, el tubo del periscopio de navegación (2), el puente abierto de babor (4) y el puente abierto de estribor (3), con los tubos acústicos y las portillas de protección anti-salpicaduras o anti-spray en su posición abierta. Obsérvese el grosor de las mismas, así como sus bisagras de apertura.

Las antenas telescópicas VHF de babor (6) y de estribor (5) se encuentran izadas. En el puente abierto de proa (8), la portilla de protección se encuentra abatida. El soporte del UZO no es visible.

Obsérvese la bocina de órdenes entre los periscopios así como la tapadera del mismo (9) a su derecha. Rotulado con el número (7), varias unidades más del tipo XXI, el más cercano de estribor con una de sus escotillas abierta.

Los submarinos del tipo XXI se construían en 8 secciones, correspondiendo la vela a la sección número 5. Esta sección denominada simplemente V o de control central y vela, tenía 7,60 metros de longitud, 155 toneladas de peso total, de las cuales 104 correspondían a la estructura, 12 a la torreta, 10 a la maquinaria auxiliar y 29 a la maquinaria.

El volumen total del cuarto de control era de 73 metros cúbicos y de 58 el neto, el volumen total de la zona de almacenes, maquinaria auxiliar y refrigeración era de 65 metros cúbicos y de 49 netos, disponiendo la torreta de un  volumen total de 14 metros cúbicos y 10 netos.

Esta sección se fabricaba en varios astilleros, siendo los mismos:

Debemos saber que la estilizada forma de la torreta, no es más que una especie de piel metálica que da forma al casco resistente. Como es conocido, los elementos necesarios para propulsar el submarino, así como los sistemas de guiado y de soporte vital, y la misma dotación, se encuentran dentro de un cilindro de acero resistente a la presión de varios centímetros de grosor y fabricado con aleaciones especiales (como curiosidad decir que el grosor de las paredes del casco resistente en la torreta alcanzaba los 40 milímetros de grosor, cuando el mismo variaba en otras zonas entre los 14 y los 26 milímetros, quizás pensando en resistir los impactos artilleros en los ataques en superficie).

Así, una vez fabricado el casco resistente, se procedía a cubrir el mismo con una envuelta fabricada con láminas de metal poco grueso, de unos 5 milímetros aproximadamente, destinada a dar forma hidrodinámica a la misma y servir de soporte al resto de dispositivos.

En el esquema superior apreciamos con total nitidez la disposición del casco resistente dentro de la torreta: rotulado con la letra (B) el orificio-guía del periscopio de navegación, y con la letra (A) el del periscopio de ataque.
Obsérvese la posición de la escotilla (C) que permite el acceso al submarino desde el puente descubierto (de 60 centímetros de diámetro), y la posición del soporte del UZO algo más adelantado. (D).

A la izquierda, dos secciones en construcción en la cadena de montaje. Se aprecian los dos pozos de los periscopios, así como la escotilla de acceso al interior. A la derecha una de las secciones ya terminada subida en una barcaza, lista para ser trasladada a la plataforma de montaje.   
Aún no tiene instalado el revestimiento hidrodinámico que le será montado tan pronto sean unidas todas las secciones en el astillero. Nótese el interior del casco resistente en forma de 8, la parte superior destinada a los distintos alojamientos y la inferior con las baterías.

En esta fotografía, se aprecia que el segundo submarino por la izquierda tiene ya casi finalizada la estructura hidrodinámica que da forma a la vela, con la torreta del cañón de proa ya instalada, pero sin las armas aún. 

Obsérvese que los otros submarinos presentan aún el casco resistente de la torreta desnudo, con los dos soportes para los periscopios en la parte superior. La construcción por secciones facilitaba el montaje y la sustitución de las mismas en caso de daños graves.

Tres son los aparatos de observación óptica instalados en la torreta del tipo XXI. Dos periscopios y un dispositivo destinado a disparar los torpedos en superficie denominado UZO (U-Boot-Ziel-Optik) o buscador óptico de adquisición de blancos.
Los dos periscopios, denominados de proa a popa, periscopio de navegación u observación y periscopio de ataque, servían como su propio nombre indica, para realizar observaciones de la superficie el primero, y de adquisición de blancos y disparo el segundo.

La longitud extendida de ambos periscopios era la misma, 6 metros en total, presentando ambos periscopios el mismo diámetro del tubo en la base, y diferenciándose únicamente en la parte superior o botella, siendo la del periscopio de ataque mucho más delgada para evitar la estela y ser detectado. La cota de  navegación a profundidad de periscopio era de 16,256 metros. 
El tercer dispositivo no era más que una especie de prismáticos removibles que se ajustaban a una base, el cual proporcionaba los datos necesarios para efectuar el disparo de los torpedos en superficie con total garantía de acierto. Además desde los puentes abiertos de babor y estribor se realizaban  las operaciones normales de observación con prismáticos.

Uno de las prioridades de los diseñadores del submarino de la clase XXI, era la supervivencia de la unidad. Los tiempos felices en los cuáles un sumergible podía detener a un mercante y mandarlo al fondo a cañonazos, hacía muchos meses que habían acabado, debido al reforzamiento de los escoltas de superficie.

Además, la mejora en los sistemas de detección sobre y bajo las aguas, así como la colaboración aérea entre los aliados habían convertido la superficie marina en un peligro cada vez mayor para los lobos grises. Era por ello que el XXI había sido concebido para atacar bajo el mar, eliminando el engorroso cañón de cubierta.

No obstante se instalaron 4 cañones de 2 centímetros, destinados a la autodefensa de las unidades al emerger en su regreso a puerto, o a enfrentarse a los aviones que en un momento dado pudiesen significar un peligro para ellos.

Los cañones se montaron en 2 torretas hidrodinámicas situadas a proa y popa de la vela. Los ingenieros habían previsto instalar en estos submarinos 2 montajes dobles de 3 centímetros Flak 103/38, pero la tardanza en su manufacturación hizo que se sustituyesen aquellos por los de 2 centímetros modelo C38, inferiores en potencia de fuego y alcance.   

Para garantizar la máxima cobertura, los cañones podían girar 240 grados, 120º a cada lado, con un ángulo de elevación desde -5º hasta +45º de altura (con un ratio de 30 a 60 grados por segundo en elevación y de sólo 30 grados por segundo en giro), y con un alcance máximo de 4.900 metros -en tiro naval hasta 45º-, y de 3.700 metros en tiro antiaéreo -a 85º-.

La cadencia de disparo alcanzaba los 480 disparos por minuto en ráfaga y los 220 en tiro continuado y el sistema de giro y elevación de los cañones era hidráulico, similar a los que portan en las barbetas algunos bombarderos aliados, con lo que se facilitaba los movimientos, controlados por una palanca de mano, y con unos pedales se hacía fuego.

El acceso a los cañones se hacía por una escotilla no hermética de forma rectangular que existía en la parte superior de los mismos, la cual estaba dotada de dos hojas que se abrían hacia el exterior y que les daba protección a los artilleros. El acceso era complicado, de ahí que los sirvientes se encontrasen siempre "incómodos", puesto que si el submarino se sumergía de forma rápida y ellos no andaban finos, corrían el riesgo de quedarse fuera.

Fotografía de la torreta antiaérea de popa del U-2502 con las portillas de protección abiertas, vista desde el lado de babor. En la parte izquierda, y numerado con (3) se localiza el pozo de la antena retraíble VHF de babor.

Se observan las manillas de cierre sobre ellas (2) y los cañones de 20 milímetros (1) en su posición más inferior (-5º). 

En la imagen de la derecha se observa la torreta completa con los dos depósitos herméticos inferiores que contenían la munición, disponiendo cada submarino de unos 8.000 disparos en total.

El peso total del montaje LM44U alcanzaba los 3600 kilogramos.

Los sistemas de detección mediante el empleo de ondas de radar, habían sido ampliamente utilizados en las distintas clases de sumergibles desde el inicio de la guerra.   

El elektroboote del tipo XXI estaba equipado con un radar de detección aéreo del  tipo “Hohentwiel U” con emisor radar FuMO 61 y receptor radar FuMB  Ant 5 “Palau”.
Este radar había sido desarrollado inicialmente para ser instalado en aviones y destinado casi exclusivamente para detectar buques de superficie. Las primeras versiones datan de 1942, si bien su instalación operativa no fue hasta un año después, en 1943, en los modelos FW177 y FW200 de reconocimiento naval. La frecuencia de trabajo era de 550 MHz (55 centímetros), estando las últimas versiones entre los 525 y los 575 MHz, empleando para ello 19 válvulas.
En vista de los buenos resultados, Lorenz, la casa fabricante, recibió el encargo de adaptar en modelo Hohentwiel para uso naval, apareciendo las primeras versiones instaladas en unidades costeras, así como en embarcaciones ligeras y sumergibles. Su especial diseño, con un funcionamiento fiable y fácil de mantener, hicieron de aquel el preferido para ser montado en las unidades submarinas.

El diseño que se instalaba en los sumergibles era rectangular, con una antena rotativa de 1,40 metros de largo por 1 de alto capaz de detectar buques a 10.000 metros y aviones a 20 kilómetros, con una precisión de 3 grados en el rumbo y de 100 metros en la distancia.    

Evidentemente la versión FuMO 61 fue mejorada, siendo sustituida por la FuMO 65, dotada de pantallas separadas que indicaban el rumbo, así como la distancia en una pantalla con un haz giratorio, muy similar a las actuales y conocida como “Drauf”.
Las tripulaciones pronto comenzaron a familiarizarse con estos nuevos equipos, siendo muy útiles en la navegación costera.

El radar era extensible, ocultándose dentro de un pozo situado en la parte de babor, y una vez izado la parte inferior de la antena sólo se elevaba 30 centímetros por encima de la cubierta.

Otro detector radar se encontraba situado en la cabeza del schnorkel. La antena omnidireccional FuMB Ant 3 “Bali I” indicaba la presencia de haces de radar enemigo, mediante el empleo de un receptor de ondas ultracortas de 9 cm. Este detector tenía forma circular, de 25 cm de diámetro con dos pequeñas antenas vertical de 30 cm en uno de sus lados y trabajaba entre las frecuencias 0,75 y 3 metros.

Todos los submarinos tenían instalada en el puente una Funkpeilrahmen, es decir una antena direccional (DF) Esta antena de forma circular podía rotar a través de un mecanismo controlado desde la sala de radio. Era usada para recibir mensajes desde la base o desde otros submarinos y cuando fuera necesario, establecer la posición aproximada del origen de la transmisión, aunque no fue diseñada para estos propósitos como los sistemas DF aliados. Sus dimensiones eran 80 centímetros de diámetro y 1,3 metros de altura.

El más importante sistema de detección submarina empleado en los sumergibles desde 1935, fue el “Gruppenhorchgerät” (GHG)². En los submarinos del tipo XXI dicho sistema estaba formado por 48 cristales receptores usados para una precisa localización de los objetivos, montado en una carcasa debajo la proa, y el SU (R) “Nibelung” ³, un sistema activo para localización de barcos usando impulsos de onda corta que iba situado a proa de la vela.
La instalación del SU había dado problemas al inicio, debido a un mal diseño de la forma de la torreta, no obstante finalmente se logró subsanar los errores afinando la silueta de la vela. Se desconocen mucha de las características de este revolucionario sistema de escucha, aunque la última mejora que se realizó en el GHG fue en marzo de 1945, en los astilleros A.G.Weser de Bremen, y consistió en añadir un recubrimiento metálico de 3 mm de grosor, permeable al sonido, que se instaló en el submarino experimental U-3003.

Este dispositivo proporcionaba un radio de escucha de 3-4 millas incluso a una velocidad de 13-15,5 nudos, aunque algunas fuentes hablan de un alcance bajo condiciones favorables de detección de convoyes a  100 millas, y de buques solitarios a 30, con una precisión de 50 metros en el alcance y del orden de un grado en la demora.

Los submarinos de la clase XXI disponían de serie del sistema de alimentación de aire para los motores térmicos denominado Schnorkel (o roncador, debido al ruido que hacía mientras estaba funcionando), empleado para recargar las baterías sin necesidad de emerger.

Este dispositivo proporcionaba aire a los motores diésel y facilitaba la expulsión de los gases de escape cuando la unidad navegaba bajo el agua a profundidad periscópica.
El sistema Schnorkel había sido diseñado como una gran estructura compacta. Disponía de dos tubos paralelos, uno de admisión de aire dotado de una válvula de bola y de un diámetro de 318 milímetros, y otro de expulsión de humos de un diámetro menor (250 milímetros), separados ambos tubos 270 milímetros, unidos ambos tubos a una válvula de bola. El principio de dicha válvula era bien sencillo; tan pronto la misma se sumergía debido a un cambio brusco de profundidad o a una ola, la bola, que flotaba en el fluido, era empujada hacia arriba tapando el tubo de admisión y evitando así la entrada de agua.
Ni que decir tiene, que si esto ocurría, los motores diésel no se apagaban, sinó que tomaban el aire necesario del interior del submarino, creando, si la inmersión de la bola era continua, una depresión en la presión interna de la unidad, que afectaba a los tripulantes.

El procedimiento para poner en marcha el schnorkel era el siguiente; una vez que el submarino alcanzaba la cota periscópica (16,256 metros desde la quilla), un mecanismo dotado de servomotor izaba el tubo schnorkel desde su alojamiento en el pozo situado en la parte superior, en el lado de estribor, de la torreta. La maniobra de izado se completaba en unos 2 minutos y 40 segundos.

Tan pronto como la válvula de bola (A) sobresalía sobre la superficie del océano, se ponían en marcha los motores térmicos que tomaban el aire a través del tubo de admisión más grueso (C), expulsando los gases a través del tubo menor, por la rejilla (D).
Evidentemente era necesario disminuir la velocidad para poder poner en marcha el sistema de alimentación de aire, debido al riesgo de doblar en exceso los tubos, estimándose como velocidad normal con este tipo de aparato entre los 6,5 y los 8,5 nudos, pudiéndose alcanzar como máximo los 10,5 nudos.   

Finalizada la navegación, se recogía el dispositivo de nuevo en su pozo, en un tiempo aproximado de 90 segundos. Era requisito obligado durante toda la operación de recarga de baterías mantener el periscopio izado, así como el detector de radar aéreo (B) FuMB Ant 3 “Bali”, que se encontraba instalado sobre el schnorkel, en marcha, al igual que los sistemas de escucha de sonar, pues de esta forma se evitaban desagradables sorpresas, ya fuesen aviones o buques de escolta.
Los manuales establecían como autonomía con el schnorkel las 9.000 millas a la velocidad de 8.0 nudos y las 16.880 millas a 6.0 nudos.

En el gráfico superior, se observa a la izquierda un esquema de la cabeza del “roncador” y a la derecha una fotografía de la misma.
 
Rotulado con la letra (C) el tubo de admisión de aire con los dientes de izado, el tubo de escape de los gases (D) con los múltiples orificios que permiten su evacuación (E), la bola de la válvula (A) y el dispositivo detector de radar aéreo FuMB Ant 3 “Bali I” (B).

Nótese en la fotografía de la derecha el añadido de “caucho” absorbente de ondas de radar denominado “perbunau”, similar a la textura de un gofre y capaz de evitar que se reflejasen hasta el 50% de las ondas del radar del enemigo.

Además de los dispositivos ya enumerados, la torreta del tipo XXI contenía bastantes más, los cuáles pueden ser fácilmente reconocidos en la imagen inferior.
Los depósitos herméticos para guardar las balsas salvavidas hinchables, los depósitos para guardar la munición antiaérea, la escotillas de acceso al interior del submarino con sus portilla exteriores, etc…

Notas:
1. El valor de la resistencia por rozamiento varía según la forma del cuerpo. El coeficiente ideal d/l (dónde “d” es el diámetro y “l” la longitud) es 0,20, el alejarse de esta cifra indica que el cuerpo es poco hidrodinámico. El mejor diseño para superar la resistencia es aquel en el que el cuerpo tiende a tener poca superficie, así los submarinos acostumbran a tener un gran diámetro y una eslora corta, a fin de disminuir su coeficiente superficie/volumen.
    Como ejemplo sirvan las siguientes cifras:
    Delfín                                        0,25
    Ballena azul                              0,21
    Atún                                          0,28
    Submarino moderno                 0,11
    Sumergible del tipo VII  ______0,09

2. El GHG dentro de los submarinos estaba situado bajo la proa de la nave, dentro de una cápsula de forma redondeada de 1,7 metros de anchura y 3,2 metros de longitud, ajustada a la roda y denominada “Balkon Gerät”.

Bibliografía: 
The Type XXI U-Boat (Fritz Köhl & Eberhard Rössler), German U-Boat type XXI (Siegfried Breyer), Von original zum modell:Uboottyp XXI (Fritz Köhl), U-Boottyp XXI (Eberhard Rossler), U-Boats in action (Robert C. Stern), The U-boat (Eberhard Rössler).
U-Historia.com, Uboat.net y fuentes propias del autor.

José Carlos VIOLAT BORDONAU   -2007-