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Das U-Boot war eine konventionelle Zweihüllen U-Boot-Konstruktion mit Dieselmotoren von Sulzer für die Überwasserfahrt und Elektromotoren für die Tauchfahrt. Der Bootskörper war für Tauchtiefen bis 80 m Tiefe ausgelegt. Die Alarmtauchzeit des U-Kreuzers war mit zwei Minuten sehr lang. Trotzdem galt die Surcouf für ihre Größe als schnell und beweglich.
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Eine Besonderheit der Konstruktion war die Möglichkeit, ein Bordflugzeug mitzuführen. Im hinteren Bereich des Turmes befand sich ein druckfester Hangar, in dem ein Wasserflugzeug vom Typ Besson MB-411 untergebracht war. Das Flugzeug musste demontiert werden, um es in dem engen Hangar zu lagern. Der Zeitaufwand für das Ausladen und Montieren bzw. Demontieren und Einladen betrug jeweils etwa 30 Minuten.
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Ursprünglich war die Mitnahme eines Motorbootes geplant. Das Boot hätte eine Reichweite von 70 Seemeilen und eine Geschwindigkeit von 18 Knoten gehabt und sollte der Artilleriebeobachtung dienen. Eine weitere Aufgabe wäre das Übersetzen von Prisenkommandos gewesen. Später wurde aber auf das Beiboot verzichtet.


Die Artillerie-Bewaffnung des leichtgepanzerten Bootes bestand aus zwei 203-mm-Geschützen in einem begrenzt schwenkbaren Zwillingsturm. Die Geschütze waren zweieinhalb Minuten nach dem Auftauchen feuerbereit und konnten mit einer Feuergeschwindigkeit von drei Schuss pro Minute schießen. Die größtmögliche Rohrerhöhung betrug 30°. Die Reichweite der Geschütze lag bei 27.500 m. Der Munitionsvorrat umfasste 600 Schuss. Ein Geschoss wog 123,2 kg. Die Feuerleitzentrale war mit einem 4-Meter-Raumbildentfernungsmesser mit einer Reichweite von 12.000 m ausgestattet. Lediglich die britische M-Klasse hatte größere Deckgeschütze. Das Kaliber der Geschütze ist auf den Washingtoner Flottenvertrag von 1922 zurückzuführen, der für Schiffe, die keine Schlachtschiffe waren, eine Geschützarmierung von höchstens Ø 203 mm erlaubte. Die Geschütze des U-Kreuzers waren vom selben Modell wie die Hauptbewaffnung der 10.000 ts großen französischen Washington-Kreuzer. Die Surcouf war die einzige U-Boot-Konstruktion nach dem Washingtoner Flottenvertrag, die das größte erlaubte Kaliber ausnutzte.


Die Luftabwehr des U-Bootes setzte sich aus zwei 37-mm-FLAK-Bewaffnung in Einzellafetten und vier 13,2-mm-Maschinengewehren in Doppellafetten zusammen.


Die Torpedobewaffnung bestand aus acht 550-mm- und vier 400-mm-Torpedoausstoßrohren. Vier 550-mm-Rohre befanden sich im Bug und waren intern nachladbar. Dazu kamen, wie bei französischen U-Booten dieser Zeit üblich, vier 550-mm- und vier 400-mm-Rohre in Vierfachsätzen (schwenkbar) außerhalb des Druckkörpers im mittleren und hinteren Teil des Bootes.


Die ausgeklappten Rohre behinderten die Trimmung des U-Bootes und vergrößerten den Strömungswiderstand. Auf diese Bauform konnte aber nicht verzichtet werden, da die Steuerungsautomatik der damaligen französischen Torpedos, insbesondere der 40-cm-Torpedos, sehr unzuverlässig war. Die Surcouf war das einzige französische U-Boot, das die externen Rohre auf hoher See ohne fremde Hilfe nachladen konnte.


Durch seine enorme Größe war der U-Kreuzer in der Lage, bis zu 40 Kriegsgefangene aufzunehmen. Die Surcouf war für den Kaperkrieg entsprechend dem Prisenrecht vorgesehen. Deshalb wurde Raum für die Besatzungen der aufzubringenden gegnerischen Schiffe eingeplant.


Die Surcouf war mit ihrer großen Reichweite, der schweren Bewaffnung, der hohen Geschwindigkeit und guten Manövrierbarkeit ein technisch erfolgreicher Entwurf. In der Praxis konnte sie aber ihre eigentliche Aufgabe, den Handelskrieg, nicht erfüllen, da es keine nennenswerte deutsche Hochsee-Handelsschifffahrt mehr gab.

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