Okręty podwodne typu XXI – niemieckie okręty podwodne, najbardziej zaawansowane technicznie operacyjne okręty swojej klasy pierwszej połowy dwudziestego wieku. Celem zwiększenia prędkości podwodnej oraz dopuszczalnej głębokości zanurzenia, konstrukcja jednostek tego typu stanowiła radykalne odejście od rozwiązań stosowanych we wcześniejszych konstrukcjach. Nowatorskie podejście w zakresie kształtu kadłuba, niektórych elementów mechanicznych oraz elektrycznych, a także sposobu masowej produkcji, umożliwić miało Kriegsmarine ponowne przejęcie inicjatywy w toczącej się bitwie o Atlantyk.
Jednostki tego typu budowane były w niespotykanej dotąd wśród okrętów podwodnych przemysłowej technologii produkcji, jednak jej zawiłe priorytety, ogólne trudności z pozyskaniem niezbędnych materiałów w końcowym okresie II wojny światowej oraz długotrwały czas szkolenia załóg uniemożliwiły wejście do służby operacyjnej więcej niż kilku okrętom tego typu. Pierwsze ze 118 wybudowanych okrętów wprowadzone zostały do służby w Kriegsmarine w połowie roku 1944, lecz status operacyjny uzyskały dopiero w marcu 1945 roku. Nie odegrały więc żadnej roli w prowadzonych działaniach wojennych.
Po kapitulacji III Rzeszy większość gotowych jednostek została zniszczona, jednak kilka okrętów zostało przejętych przez Związek Radziecki, Stany Zjednoczone, Wielką Brytanię i Francję. Zastosowane w nich przełomowe rozwiązania konstrukcyjne zaraz po zakończeniu wojny stały się przedmiotem intensywnych badań prowadzonych przez najważniejszych członków byłej koalicji antyhitlerowskiej.
Stopień zaawansowania technicznego niektórych elementów konstrukcji i wyposażenia typu XXI, jak pasywny system sonarowy, układ kontroli ognia, konstrukcja kadłuba czy układ napędowy, stały się podstawą wyznaczającą kierunki rozwoju techniki i technologii podwodnej w początkowym okresie zimnej wojny. Przejęte okręty poddano intensywnym badaniom i testom służącym opracowaniu własnych technologii podwodnych oraz ZOP.
Jednostki typu XXI, powstające początkowo jako tymczasowy substytut okrętów z systemem napędowym opartym na turbinie Waltera, dzięki swej przełomowej konstrukcji oraz zdolności do szybkiego i długotrwałego pływania podwodnego, wyznaczyły kierunek rozwoju okrętów podwodnych; zaliczane są również do grupy pięciu kamieni milowych rozwoju tej klasy okrętów.
Geneza Zarówno Wielka Brytania, jak i Niemcy weszły w II wojnę światową z doświadczeniami z I wojny światowej. Oba państwa zdawały sobie sprawę z faktu, że konflikt morski szybko przybierze postać nieograniczonej wojny podwodnej. Toteż Wielka Brytania ponownie wdrożyła system konwojów morskich z silną eskortą, już też przed rozpoczęciem działań wojennych rozpoczęto montowanie w jednostkach nawodnych efektywnego podwodnego systemu detekcji – aktywnego sonaru, znanego ówcześnie pod nazwą asdicBurcher, R., Rydill, L.: Concepts in submarine design, s. 16–19.. W połączeniu z nowoczesnymi bombami głębinowymi, asdic uważany był za właściwą odpowiedź na zagrożenie ze strony niemieckich U-Bootów dla ruchu statków transportowych zmierzających do i z Wielkiej Brytanii. Wyciągając wnioski z poprzedniego konfliktu morskiego, brytyjskiemu systemowi konwojów Niemcy postanowili przeciwstawić taktykę wilczych stad, w której kierowana z lądu grupa okrętów podwodnych atakowała konwój nocą z różnych kierunków, przebywając przy tym na powierzchni. Metoda ta miała dezorientować atakowane transportowce i okręty ich eskorty, czyniąc jednocześnie bezużytecznym asdic. W początkowym okresie bitwy o Atlantyk, U-Booty przebywały przez większość czasu na powierzchni, zarówno w czasie przechodzenia do miejsca operacji, jak i w trakcie ataku, zanurzając się jedynie podczas dnia dla ukrycia lub przyczajenia się w pobliżu konwoju w oczekiwaniu na możliwość przeprowadzenia ataku po zmroku. thumb|U-123 i U-201 8 czerwca 1941 roku w bazie w Lorient we Francji Ówczesne niemieckie okręty podwodne, z technicznego punktu widzenia, niewiele różniły się od swoich poprzedników z pierwszej wojny światowej, w których konstrukcji położono nacisk przede wszystkim na sprawność nawodną. Podstawowym U-Bootem drugiej wojny był 770-tonowy typ VIIC, zasadniczo ulepszona i nieco większa wersja okrętów typu UB III, które wyszły po raz pierwszy w morze w roku 1917. Jakkolwiek bardzo dobrze dopracowane i znacznie lepsze od swoich brytyjskich odpowiedników, U-Booty typu VIIC musiały operować głównie na powierzchni, co doprowadziło do opracowania skutecznego środka zaradczego w postaci instalowanego na pokładzie samolotu patrolowego radaru. Mimo początkowych braków w zakresie dostępnych okrętów podwodnych, do końca 1942 roku Niemcy dysponowali już ponad 300 jednostkami tej klasy w służbie operacyjnej. Mimo faktu, iż jedynie jedna trzecia z nich była gotowa do służby w morzu (pozostałe musiały uzupełniać zapasy, przeprowadzać naprawy i testy morskie oraz uczestniczyć w szkoleniach), z tych zaś połowa znajdowała się w trakcie przejścia z i do rejonów operacji, w każdym czasie około 50 jednostek było dostępnych jednocześnie dla przeprowadzania ataków na wszelkiego rodzaju jednostki morskie przeciwnika. Ocenia się, że w każdym czasie około 30 okrętów uczestniczyło w atakach przeprowadzanych na obszarze Atlantyku, co w pierwszym okresie wojny kosztowało koalicję antyhitlerowską olbrzymie straty. thumb|left|Brytyjski lotniskowiec eskortowy HMS „Avenger”. Samoloty pokładowe lotniskowców eskortowych zdolne były do ataku na niemieckie okręty podwodne w dużej odległości od konwojów, w strefie w której U-Booty czuły się dotąd bezpieczne, stały się skuteczną bronią przeciwko U-Bootom. Stopniowo poprawiała się jednak skuteczność radaru, zwiększeniu uległ zasięg i liczba samolotów patrolowych przeprowadzających operacje przeciw niemieckim okrętom podwodnym, co znacznie zwiększyło skuteczność alianckich działań ZOP. Instalacja asdicu na większej liczbie okrętów nawodnych pozwoliła już nie tylko na skuteczniejszą obronę konwojów, lecz także na aktywne zwalczanie „wilczych stad” także w czasie ich przemieszczania się do rejonów operacji przeciwko konwojom. Toteż po początkowych sukcesach niemieckiej wojny podwodnej, z ich szczytem w roku 1942, już w kwietniu 1943 roku Niemcy stanęli w obliczu pogromu swojej marynarki wojennej. Aliancki radar centymetrowy, lądowe i rozmieszczone na okrętach radionamierniki Huff-Duff, bazujące na lądzie samoloty morskie, nawodne siły eskorty o wysokich umiejętnościach oraz poszukiwawczo-uderzeniowe grupy wsparcia, łamanie kodów Enigmy, najwyższy poziom analizy danych wywiadowczych oraz operacyjnych zespołów analitycznych w Londynie i Waszyngtonie, ostatecznie załamały niemiecką ofensywę podwodną. Olbrzymie niemieckie straty w okrętach podwodnych w 1943 roku, w toku toczącej się bitwy o Atlantyk, spowodowały, że liczba zatapianych niemieckich U-Bootów zaczęła dorównywać liczbie zatapianych przez nie alianckich jednostek morskich. Między 10 kwietnia a 24 maja 1943 roku niemieckie dowództwo sił podwodnych utraciło 22 okręty podwodne, podczas gdy zatopiono w tym czasie jedynie 28 alianckich statków handlowych i niszczycieliDodatkowo wiele okrętów niemieckich powróciło w tym samym czasie do swoich baz ciężko uszkodzonych.. Ten niezwykle niekorzystny stosunek zwycięstw do strat, nie byłby do zaakceptowania dla żadnej marynarki wojennej świata. Admirał Dönitz i jego sztab byli zszokowani i zrozpaczeni katastrofalnymi rozmiarami strat na Północnym Atlantyku. Według szacunków sztabu, tylko do 23 maja 1943 roku majowe straty sięgnęły 31 U-Bootów obsługiwanych przez 1500 ludzi. Żaden z produkowanych w tym czasie niemieckich okrętów podwodnych nie mógł wejść do walki z choćby minimalnymi szansami na sukces – od tego czasu ataki na alianckie konwoje były niemal próbami samobójczymi. Wobec takiego rozwoju sytuacji, dowódca Kriegsmarine admirał Karl Dönitz tymczasowo odwołał swoje okręty podwodne z atlantyckich tras alianckich konwojów, do czasu wprowadzenia na pokłady okrętów typu VII znacznych ulepszeń. W szczególności chodziło o cięższe działa przeciwlotnicze, skuteczną przeciw okrętom eskorty samonaprowadzającą się torpedę G7es Zaunkönig (T-5) oraz detektor fal radarowych FuMB-9 Wanze.
Od 1940 do 1944 roku niemieckie stocznie wybudowały 661 jednostek typu VIIC. Ten wariant okrętu, korzystając z napędu zapewnianego przez dwa silniki Diesla, miał przy prędkości 12 węzłów zasięg 6500 mil morskich (12 045 km) na powierzchni, jednakże pod wodą, napędzany za pomocą zasilanych bateriami silników elektrycznych, mógł przepłynąć przy prędkości 4 węzłów zaledwie 80 mil morskich (148 km). Te i inne ograniczenia niemieckich okrętów, po 44 miesiącach wojny na morzu doprowadziły do wyczyszczenia północnego Atlantyku z U-Bootów Kriegsmarine. Dowództwo niemieckiej marynarki zdawało sobie sprawę ze słabości tej konstrukcji; doszło też do wniosku, że flota konwencjonalnych okrętów podwodnych nie jest już w stanie przezwyciężyć obrony przeciwnika.
Napęd w obiegu zamkniętym Waltera thumb|Wyposażony w turbinę Waltera U-1406 typu XVII Po uzyskaniu przez Niemcy w 1936 roku „legalnej” możliwości pozyskiwania okrętów podwodnych, niemiecki inżynier Hellmuth Walter zaproponował rewolucyjny „podwodny statek”Na mocy Traktatu wersalskiego (1919), który zakończył I wojnę światową, Niemcy nie mogły konstruować ani w inny sposób pozyskiwać jednostek podwodnych. Niemieccy inżynierowie jednak potajemnie konstruowali okręty podwodne już w latach dwudziestych, dla szeregu innych krajów.. Podstawowe założenia napędu w obiegu zamkniętym, określanego mianem turbiny Waltera, opracowane zostały przez Waltera już w 1930 roku w stoczni Germania. Jego dość złożony system napędowy oparty był na rozkładzie wysoko stężonego nadtlenku wodoru (perhydrolu). Perhydrol znajdował się w zbiorniku poniżej głównego kadłuba sztywnego, skąd ciśnienie wody wypychało go do porcelanowej komory, gdzie wchodził w kontakt z niezbędnym do rozkładu katalizatorem. Wskutek tego procesu powstawała para wodna i tlen o temperaturze 963 °C – przechodzące następnie do komory spalania, gdzie następował zapłon oleju napędowego, oraz – w celu zwiększenia temperatury i ilości pary – natrysk wody na powstały w procesie spalania gaz. Mieszanina pary i gazu przenoszona była rurociągami do turbiny, a następnie do kondensatora, gdzie następowało rozdzielenie wody i powstałego w komorze spalania dwutlenku węgla, który był następnie wyprowadzany na zewnątrz okrętu. Po przeprowadzonych z sukcesem próbach w roku 1940 złożono zamówienie na pierwsze okręty podwodne wyposażone w napęd Waltera: V80, U-792 i U-794. Ostatnie z tych okrętów – oznaczone jako typ XVIIA – przyjęto do służby w październiku 1943 roku. Kolejna para okrętów tego typu, U-793 i U-795, weszła do służby w kwietniu 1944 roku. W marcu 1944 roku U-793, z admirałem Dönitzem na pokładzie, osiągnął pod wodą prędkość 22 węzłów, w czerwcu zaś tego samego roku U-792 osiągnął prędkość 25 węzłów. Uzyskanie możliwości rozwijania tak wysokich na owe czasy prędkości podwodnych stanowiło tym większe osiągnięcie, iż jednostki te okazały się łatwe w prowadzeniu przy wysokich prędkościach. Perhydrol był jednak niebezpiecznym paliwem, zaś możliwości jego produkcji przez przemysł niemiecki były ograniczone. To samo paliwo niezbędne było w również priorytetowym niemieckim programie rozwoju pocisków balistycznych V-2. Sama zaś technologia napędu opartego na turbinie Waltera wciąż jeszcze nie była dopracowana.
Tymczasowy substytut