前言
潜艇是现代战争中不可或缺的海上力量，在海战中扮演者特殊的角色，我们最常听说和见到的都是核潜艇，但除此之外，常规动力潜艇也是一般国家海军的标配，在一些优势上是核潜艇比不了的。而在常规潜艇中，也分为AIP潜艇和普通潜艇，而世界海军的常规潜艇主流就是AIP潜艇，AIP就是“不依赖空气推进装置”，而现代AIP潜艇的TOP1就是德国的212型潜艇。
德国212型潜艇
为什么德国212型潜艇的技术能够走在世界前列呢？这和德国海军的传统积淀是分不开的，因为早在二战时期，德国人瓦尔特就成功试验了AIP潜艇。
一、德国潜艇部队对新武器的需求
严格来说，二战中的潜艇只是一种“能潜入水下的战舰”，因为其在水下的速度和续航能力都非常有限，所以传统的潜艇只能长时间在海面上航行，但潜艇是最容易在海面上受到威胁的舰艇，所以能够制造一种可以长期潜在水下，并且水下航速够快的潜艇成为了德国人的目标。
从1937年开始，邓尼茨就希望潜艇部队可以拥有这种先进的潜艇，这样就可以极大地凸显出新潜艇的技术优势和战术优势，还可以弥补传统潜艇数量不足的问题，但是由于技术限制，这个想法一直拖到了二战中后期。
1942年下半年，美国加入战争已经大半年了，而美国已经向英国学习到了先进的反潜经验和建立起了护航体系，并且美军的航空力量在大西洋反潜战争中发挥了重要的作用。在盟军驱逐舰、护卫舰和反潜巡逻机的联合防卫下，潜艇不仅很难对船队发起进攻，而且还有被击沉的危险，潜艇的两大优势——隐蔽性和突然性已经不再是潜艇的优势，德国人开始催促建造新型高速潜艇的计划。
二战后期，U艇的优势不再明显
德国人要求这种新型潜艇能够长时间在水面下航行，有足够快的航速摆脱地方舰艇的攻击，而这种潜艇已经在一个人的研究中初步实现了，这个人就是赫尔穆特·瓦尔特。
二、赫尔穆特·瓦尔特是谁？
赫尔穆特·瓦尔特是一名出生在汉堡的德国人，后来成为了工程师，并追随了纳粹主义，就职于基尔日耳曼尼亚造船厂，帮助德军研制火箭发动机和汽轮机动力系统，和冯·布劳恩等人是一路人。1934年，布劳恩离开了日耳曼造船厂，自己创立了一家以他名字命名的公司——瓦尔特制造工厂，主要是帮助海军研制动力装置。
瓦尔特在海军动力系统领域颇有研究，并且他有一项专利后来影响了世界，这就是AIP。1925年，瓦尔特发明了不依赖空气动力系统（AIP），并且申请了专利，现代常规潜艇中常见的AIP最早可追溯至瓦尔特。这种AIP主要依靠强双氧水为动力来源，高锰酸钾为催化剂，使二者产生的高压蒸汽推动涡轮机，而整个过程不需要氧气参与反应，如果潜艇使用了AIP，就不需要浮出水面充电了。
在创立了自己的公司之后，瓦尔特开始潜心研究一种潜艇，这种潜艇将使用他的AIP技术，并且是小吨位、具有流线型艇体和高航速的潜艇。瓦尔特设计出了这样一种潜艇，世界上第一艘AIP潜艇就这样诞生了。
三、实验艇V-80：既有突破，又有限制
瓦尔特的研究使邓尼茨产生了很大的兴趣，他认为这种新武器将改变海战态势，于是根据瓦尔特的设计，世界上第一艘使用AIP的潜艇V-80在1940年建造完成。V-80是一艘实验型潜艇，排水量仅为80吨，横截面是“8”字形，艇体呈流线型，在海试的过程中，这艘小型潜艇出乎意料地达到了28.1节（水下）的最高航速，这几乎大大超越了当时所有潜艇的水平。
卡尔·邓尼茨
虽然V-80取得了巨大成功，但在这个过程中出现的一些问题还是不能忽视的：
首先是潜艇生产的问题，高速潜艇的制造工艺和技术都不是很成熟，建造潜艇的材料也很难得到供应，并且这种潜艇会消耗很多的燃料，过氧化氢燃料非常昂贵且难以获得。这些问题都限制了高速潜艇的大批量生产。
其次是过氧化氢的安全问题，在动力系统运作的过程中，一定要保证不能有杂质进入系统，如果有杂质和过氧化氢混合，那么就会发生爆炸的危险。最好的例子就是二战后英国从德国人手中获取的一艘瓦尔特型潜艇，这艘潜艇被改名为探索者号，探索者号的动力系统就经常发生爆炸事故，英国水兵将其调侃为“爆炸者”号。
还有，这种高速潜艇在操作上也存在一定问题，毕竟水下航速两倍于普通潜艇，艇员们很难操控这艘高速潜艇。此外，在深水区航行时，由于水压作用导致一定的排气回压，还有艇体本身的设计长宽比过高，这都导致了潜艇的水下航速会受到一定的影响。
四、将瓦尔特的潜艇实战化：XVIIA型潜艇
在V-80实验艇之后，德国海军开始进一步发展高速潜艇，开始尝试建造这种潜艇。1942年1月，汉堡布洛姆&福斯船厂和基尔日耳曼尼亚船厂接到建造瓦尔特型的命令，按照德国海军的指标，这两艘船厂分别建造了两种高速潜艇，布洛姆&福斯船厂建造的潜艇称为Wa201（U-792和U-793），日耳曼尼亚船厂建造的潜艇称为Wk202（U-794和U-795），两种型号共建成两艘，但这两种潜艇还是统称为XVIIA型潜艇，所以XVIIA型共建成四艘。
总的来说，XVIIA型设计得比V-80大得多，比II型潜艇稍小，是典型的近岸型潜艇，不过在高速潜艇技术还不成熟的情况下，建造实验性的小型潜艇是比较明智的。Wa201型和Wk202型的武器装备和人员配置是一样的，在武器装备方面，二者均在艇艏设计了两具533毫米鱼雷发射管，共搭载四枚鱼雷，没有甲板武器，艇员均为12名。
Wa201型潜艇线图
但由于两家船厂的工艺不同，所以细的来看，Wa201型和Wk202型还是存在一定的差异：
首先，Wa201型的体积要比Wk202型要大。Wa201型的水面/水下排水量为277/294吨，全长39.05米，宽3.3米，吃水4.3米；Wk202型的水面/水下排水量为236/259吨，全长34.64米，宽3.4米，吃水4.6米。由数据对比可知，Wa201型比Wk202型体积更大，但Wa201型更细长，Wk202显得宽大。
其次，二者搭载的动力系统也不一样。在水面动力系统上，二者都搭载了德意志公司制造柴油机，每台动力为210马力，Wa201型的U-792装备了两台，总共为420马力，Wk202型全部只装备了一台；在水下动力系统上，二者均搭载了两台克虏伯公司制造瓦尔特涡轮机，总输出功率为5000马力，以及77.5马力的电动机一台。要说明的是，Wa201型的其中一艘U-793号与其他三艘有所不同，U-793号没有搭载柴油机和电动机，只装备了两台瓦尔特涡轮机。
谈到动力系统必然要谈到航速，Wa201型和Wk202型均为一轴输出，只有一个螺旋桨。因为Wa201型比Wk202型的体积更大、水面动力更强，所以二者的水面最大航速巧妙地均为9节；虽然二者的水下动力一样，且Wa201型比Wk202更大，但是Wa201型和Wk202的最高航速均为26节，这可能是因为Wa201型细长的艇体减少了艇体前进的阻力。
第三，由于二者的体积不一样，所以二者的燃料搭载量存在差异，但续航力也因此差不多一样。前面说过，Wa201型比Wk202型的体积更大，所以Wa201型可以搭载16吨柴油和43吨过氧化氢，而Wk202型只能搭载14吨柴油和40吨过氧化氢。更大的潜艇需要更多的燃料推动，Wa201型和Wk202型的体积和燃料搭载量是成正比的，所以二者在一些特定航速下的续航力是一样的。
在水面航行时只靠柴油机提供动力，可在9节的续航速度下行驶1840海里；在水下航行时，如果只靠电动机提供动力，那么可在2节的续航速度下形势76海里，如果只靠瓦尔特涡轮机提供动力，那么可以在达到26节的最高巡航速度下连续航行80海里。在水下仍能保持26节的航速进行巡航，这就是瓦尔特型潜艇的先进之处，是瓦尔特研究成果的核心。
第四，Wa201型和Wk202型在外形上也存在一些差异，除了上面说的二者艇体形状分别为细长和宽大之外，二者在舵形上也有区别，Wa201型采用垂直舵，Wk202采用的是十字舵，指挥塔形状也有差异。
为数不多的U-793号潜艇图片
Wa201型于1942年12月开工建造，其中U-792和U-793分别于1943年11月16日和1944年4月24日服役，Wk202型于1943年2月开工建造，其中U-794和U-795分别于1943年11月13日和1944年4月22日服役，更巧的是，Wk202型两艘潜艇的服役时间都是比Wa201型的两艘潜艇要早两天。
瓦尔特潜艇建造完工后，驶向波罗的海进行潜艇实验活动，这些潜艇始终没有被投入实战。德国投降前夕，这四艘潜艇选择了自沉，U-795在1945年5月3日自沉，U-792、U-793、U-794则是在5月4日自沉。由于英国人对瓦尔特潜艇十分感兴趣，于是将自沉的两艘Wa201型潜艇捞起，之后这两艘潜艇在英国进行实验，为英国人自己研发现代AIP潜艇发挥了重要作用。
五、瓦尔特潜艇的的进一步发展：XVIIB型潜艇
虽然瓦尔特型潜艇仍然存在很多不足，但是邓尼茨看到了这种新武器的前景，全力支持这种潜艇的实验，下令设计建造瓦尔特潜艇的新型号。为满足邓尼茨的要求，布洛姆&福斯造船厂在他们所设计的Wa201型的基础上进一步设计出了一种新型潜艇XVIIB型，德国海军向布洛姆&福斯船厂下了24艘XVIIB型潜艇的订单，但由于当时船厂内在集中建造VII型潜艇，所以留给XVIIB型的建造资源并不多，后来这一订单减为6艘，但最后实际建成的也只有3艘（舷号为U-1405——U-1407），还有一艘未完工（舷号U-1408）。
XVIIB型潜艇的线图
XVIIB型的舰桥设计地很小，和以前的潜艇不一样，因为巡航时不需要长期露出水面，所以不需要经常瞭望观察。XVIIB型是由Wa201型发展而来，武器装备上和Wa201完全一致，但体积、动力系统人员配备等方面都有所不同：
XVIIB型的潜艇设计草图
第一，XVIIB型的体积比Wa201型要大，排水量增加。XVIIB型潜艇的水面/水下排水量为314/337吨，全长41.45米，宽4.5米，吃水4.72米，对比上面的Wa201型就可以看出二者的差距。更大的体积也容纳了更多的人员，XVIIB型的配置人员为19人，比Wa201型多7人。
第二，XVIIB型的动力系统比Wa201型减少了一半。XVIIB型只搭载了一台德意志公司制造柴油机和一台克虏伯公司制造瓦尔特涡轮机，而Wa201型（包括Wk202，U-793除外）则均搭载两台，动力约减少了一半，所以最高航速也有所下降，XVIIB型的水面最高航速为8.5节，水下最高航速为21.5节，虽然较Wa201型有所下降，但也符合实战需要。
第三，更大的体积和减半的动力系统，使XVIIB型可以搭载比Wa201型更多的燃料，续航力也更持久。XVIIB型可搭载20.2吨的柴油和55吨的过氧化氢，续航力也大幅提升，水面8节巡航速度下可行驶3000海里，水下20节的续航速度下可航行150海里。
前面我们说了，由于条件的限制，XVIIB型潜艇建造较缓慢，到德国投降时也只建成了三艘。1943年，一批XVIIB型潜艇的建造任务落到了布洛姆&福斯造船厂的身上，XVIIB型潜艇也在船厂中缓慢地建造着，其中，U-1405在1944年12月21日服役，U-1406和U-1407在1945年2月8日服役，三艘潜艇均在德国投降前夕的1945年5月5日选择自沉。
为数不多的U-1407号潜艇的照片
这三艘潜艇自沉后，U-1406被美国海军打捞后服役于美国海军，主要用于潜艇研究，1948年5月被拆解；U-1407被英国海军打捞后服役于英国海军，1946年改名为“陨星”号试验潜艇，也是主要用于AIP潜艇研究，1950年拆解。
写在最后：开创性的技术，转折式的影响
事实上，除了XVIIB型，德国海军还想在日耳曼尼亚造船厂设计的Wk202型的基础上，设计建造12艘XVIIG型潜艇，最终被取消；此外，他们还想将瓦尔特的技术运用于大型远洋潜艇，并设计了远洋攻击型的XVIII型潜艇，舷号U-796和U-797的两艘潜艇在1943年开工建造，但由于船厂忙于建造最新的XXI型潜艇，XVIII型潜艇的建造计划被取消，XVIII型建造材料被用于XXI型潜艇的建造。
瓦尔特设计的潜艇实际上并不适用于当时的德国海军，由于技术上的不成熟，瓦尔特的技术在远洋潜艇上的应用遥遥无期，就算能得以应用，燃料和实际产量也会成为大问题，瓦尔特的技术最终没有被德国海军所运用。
虽然如此，瓦尔特型潜艇的理念仍是开创性的，那就是通过增强水下动力系统来提升潜艇在水下的可操作性，将潜艇在水下的性能发挥出来。德国海军后来建造的XXI型和XXIII型潜艇就是采用了这样的理念，虽然没有采用瓦尔特涡轮机作为动力，但是XXI型却将VIIC型的电池组扩大三倍，使其水下速度和航程都有跳跃性提升，加上德军对水下通气管的应用，XXI型完全可以长期在水下航行。
瓦尔特的技术并没有对德国海军产生多大影响，但是却对战后各国潜艇技术的研究产生了深远的影响，英美两国从德国获取了瓦尔特试验潜艇，对其进行研究，对本国潜艇发展产生了重要的影响。瓦尔特这项技术更是影响了战后的德国海军，至今为止，德国AIP潜艇技术仍位于世界前列，这正是德国潜艇技术积累和瓦尔特开创性技术影响下的结果。
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