Пуск торпеды
Между двумя мировыми войнами появились торпеды, способные менять курс после выстрела. Это избавило командира лодки ориентировать корабль носом в направлении точки пересечения курсов торпеды и цели, зато сильно усложнило наведение. В результате меткость стрельбы значительно ухудшилась. Многие страны разрабатывали для своих субмарин специальные устройства, упрощающие расчет курса торпеды, и Соединенные Штаты были, по- видимому, одной из наиболее продвинутых в этом отношении стран.
Первый калькулятор курса торпед (TDC) появился на лодках класса Cachalot в 1933 году. Лодки Gato получили уже калькуляторы третьего поколения. Проблему наведения торпеды легко описать словами, но крайне трудно решить на практике. Лодка и цель движутся разными курсами с разной скоростью. Для наведения торпеды следует найти как долго будет идти торпеда к цели (1) и где встретятся торпеда и цель (2). До появления калькуляторов курса все расчеты приходилось проделывать вручную, при этом постоянно вносить поправки, так как ситуация менялась в режиме реального времени. Если стрельбу по цели производили несколькими торпедами, то каждую следующую торпеду пускали под небольшим углом с расчетом, что в момент попадания торпеды разойдутся на расстояние от четверти до половины длины цели.
TDC Mk III, устанавливавшийся на лодки класса Gato, состоял из двух половин, расположенных друг рядом с другом и имевших разную функцию, а также разные органы ввода-вывода. Левая половина калькулятора, известная как «хранитель положения», использовалась для ввода данных о расстоянии, скорости, курсе и азимуте субмарины и цели. С течением времени большинство данных стало вводиться в калькулятор автоматически, по показаниям бортового компаса и гидродинамического лага, а данные по цели определялись показаниями радара и сонара. К концу войны капитаны лодок перестали утруждать себя идентификацией целей. Часто стрельба велась по кораблям, находящимся на границе видимости.
Правую половину калькулятора называли «угловым решающим устройством». Здесь отображалась фактическая огневая позиция и выдавался корректирующий угол для гироскопической системы удержания курса каждой из торпед, предназначенных к выстрелу по цели. Решающее устройство периодически обновляло данные из «хранителя курса» и выдавало новые результаты. Оператор калькулятора должен был выбрать торпедные трубы для залпа и ввести тип торпеды. После этого калькулятор самостоятельно вносил корректирующий угол в гироскопическую систему торпеды. Эта возможность периодически обновлять данные выгодно отличала американский калькулятор от аналогов, ставившихся на британские и германские подводные лодки.
Разумеется, самая изощренная система наведения ничего не стоит, если сама торпеда отказывается функционировать должным образом. Из всех стран-участниц Второй Мировой войны, только у Японии имелись надежные лодочные торпеды. Американские торпеды Mk 14 отличались крайней ненадежностью. Очевидно, хуже американских были только германские торпеды. И те, и другие торпеды были оборудованы магнитным взрывателем, конструкцию которого держали в строжайшем секрете, поэтому тщательных испытаний не проводилось. В результате взрыватель срабатывал должным образом менее чем в половине случаев. Надежды на контактный взрыватель было мало, так как американские торпеды имели тенденцию углубляться, а иногда начинали самопроизвольную циркуляцию, угрожая при этом самой подводной лодке.
Пушки
Хотя главным оружием подводной лодки были торпеды, субмарины времен Второй Мировой войны было принято дополнительно вооружать пушками. Пушки были двух типов: палубные и зенитные. Палубные пушки применяли для стрельбы по целям, недостойным пуска торпеды. Назначение зенитных пушек понятно из их названия.
Палубные пушки
У лодок класса Gato на палубе перед и позади рубки имелись усиленные площадки, предназначенные для установки пушек. Лишь немногие лодки несли сразу две пушки. На лодках могли стоять следующие орудия:
76,2-мм пушка (длина 50 калибров). Это была стандартная палубная пушка американских субмарин времен Второй Мировой войны. Она выпускалась во множестве модификаций, под разными обозначениями. Модификации различались между собой главным образом типом нарезки. Хотя пушка была проста в эксплуатации, она стреляла слишком легкими снарядами (13 фунтов — 5,9 кг), чтобы быть эффективной даже против небольших кораблей. Опыт заставил оснастить подводные лодки более мощной артсистемой.
102-мм пушка (длина 50 калибров). Первоначально устанавливалась на нескольких лодках класса S, позднее появилась и на лодках класса Gato. 102-мм пушка стреляла уже 33-фунтовыми (15-кг) снарядами. Главным недостатком пушки была высокая начальная скорость снаряда (884 м/с), из-за чего снаряд часто прошивал легкие цели навылет, не причиняя им серьезного вреда.
127-мм пушка (длина 25 калибров). Эта пушка имела ствол из нержавеющей стали, поэтому ей не требовалась заглушка на дульном срезе, что упрощало перевод пушки из походного в боевое положение. Пушка стреляла 54-фунтовыми (24,4 кг) фугасными снарядами с фугасным зарядом массой 2,55 кг. Начальная скорость снаряда 808 м/с. Эту пушку считали идеально соответствующей требованиям, предъявляемым к палубной артиллерии подводных лодок.
Зенитные пушки
Первоначально зенитную артиллерию ставили на надстройку, но некоторые лодки несли зенитную артиллерию на месте снятых палубных пушек.
7,62-мм пулемет Browning. Вездесущий «Браунинг» стал первым зенитным оружием, установленным на лодки класса Gato. Поначалу использовался пулемет со стволом водяного охлаждения, позднее появился вариант, охлаждаемый воздухом. Как правило, подводная лодка оснащалась несколькими пулеметами, которые ставили на станки по периметру рубки. Крупнокалиберный 12,7-мм «Браунинг» популярности не получил. Хотя он и был более эффективен при стрельбе по воздушным целям, он был и гораздо тяжелее и больше, что затрудняло его уборку в случае экстренного погружения.
20-мм Эрликон (длина 70 калибров). Пушка Oerlikon швейцарского производства предназначалась на замену зенитному пулемету. В Соединенных Штатах она выпускалась по лицензии. После начала войны многие подводные лодки получили хотя бы по одной такой пушке. В дальнейшем одноствольные пушки заменили спаренными.
40-мм «Бофорс» (длина 60 калибров). Эту шведскую пушку приняли на вооружение на американском флоте вскоре после того, как стало ясно, что американская 28мм зенитная пушка малоэффективна против современных самолетов. По одной пушке «Bofors» начали ставить на лодки класса Gato в 1944 году. Пушка отлично зарекомендовала себя, после чего ее начали ставить на все подлодки еще до конца 1944 года.
Подкласс Balao
Не успел еще развеяться дым над Перл- Харбором, как рекой полились заказы на новые корабли для флота. 1 января 1942 года появился заказ на 23 дополнительные лодки (SS 285–307), включенный в бюджет 1942 года. Семь из них разместили на стапелях Portsmouth Naval Yard, четыре на Mare Island и двенадцать на Cramp Shipbuilding в Филадельфии. В апреле число заказанных лодок достигло 30 — величины ожидаемых годовых потерь. Пять из этих лодок получила Portsmouth, введший в строй пятый стапель, а две — Electric Boat, также расширившая свои мощности. На следующий год было заказано 102 лодки (SS 315–416). Из них 46 разместили на стапелях Electric Boat, двенадцать достались Manitowoc, тридцать — Portsmouth, шесть — Mare Island. Верфь Маге Island Naval Shipyard, расположенная на северном берегу бухты Сан-Франциско, выпускала меньше других лодок по той причине, что ее главной задачей был ремонт и модернизация уже введенных в строй лодок. Верфь Cramp Shipbuilding разорилась во время Великой Депрессии, но была восстановлена после начала войны. Все это отрицательно сказывалось на ее работе. Постоянно срывались сроки, претензии предъявлялись к качеству сборки. В результате три лодки, заказанные у Cramp Shipbuilding, были построены на верфях в Портсмуте и Бостоне.
Эти 132 лодки образовали подкласс, названный по имени первой лодки USS Balao (SS 285). Конструктивно эти лодки имели немного особенностей. Прежде всего, следует отметить, что в целях ускорения производства у лодок подкласса Balao упростили часть внутренних деталей. Кроме того, прочный корпус начали делать из 22,2-мм высокопрочной стали. Высказывались опасения, что твердая сталь окажется хрупкой по сравнению с мягкой сталью прочных корпусов первых лодок класса Gato, но опасения оказались безосновательными. С новым прочным корпусом предельная глубина погружения увеличилась до 122 м (400 фт), а расчетная глубина разрушения корпуса достигла 183 м (600 фт). Предполагалось, что использование более прочных сталей позволит увеличить глубину в еще большей степени, но выяснилось, что глубину ограничивает не столько прочность корпуса, сколько прочность герметических уплотнителей, тех же сальников гребных винтов, и способность насосов откачивать воду под большим давлением. Переход на новый корпус был сопряжен со значительными трудностями из-за переналадки и переоснастки. Тем не менее, Electric Boat Company сумела выполнить переход в срок, и уже первая лодка 42го фискального года «Perch» (SS 313) получила усиленный прочный корпус. Верфь Manitowoc, зависевшая от технической документации, представляемой Electric Boat Company, первые четыре из заказанных лодок собрала со старыми прочными корпусами (SS 361–364). Эти четыре лодки оказались единственными представителями своего подкласса, не имевшими усиленного прочного корпуса. Где-то в середине серии в конструкцию лодок внесли изменения, позволявшие погрузить в носовой торпедный отсек четыре дополнительные торпеды. Благодаря этой мере число торпед, взятых на борт, достигло двадцати восьми. Позднее подобным образом переделали многие более ранние лодки.
Лодки подкласса Balao внешне мало отличались от оригинальной Gato, прошедшей модернизацию. Спереди и сзади рубки находился сткрьпьй мостик. На «сигаретных» палубах стояло по одноствольному «Эрликону». Пушки перед погружением убирали внутрь лодки. Мостик был ниже, чем у Gato, отсутствовали многие детали вокруг перископов. На передней кромке мостика появилась трубка Вентури. Лодки подкласса Balao оснащались антеннами воздушного (SD) и наводного (SJ) радаров. У поздних лодок подкласса имелись три радарные мачты. Стандартно лодки вооружались 102-мм пушкой длиной 50 калибров.
Первая лодка подкласса Balao была спущена на воду 4 февраля 1943 года. Это была сама Balao. Из 132 заказанных лодок подкласса 122 построили. Заказ на десять лодок отменили в 1944 году, когда стало ясно, что подводных лодок уже хватает вполне. Восемь отмененных лодок принадлежали массовой серии Electric Boat Company, а две — Manitowoc. Из построенных лодок 101 успела совершить хотя бы один боевой поход. Десять лодок были потеряны.