Еще до появления вальтеровской подводной лодки в течение 1943 года были разработаны и к декабрю 1943 года закончены в чертежах две новые серии подводных лодок-«XXI» и «XXIII», которые за недостатком времени были сданы в производство без предварительных испытаний. Водоизмещение первой лодки составляло около 1500 тонн, второй-около 200 тонн.

Массовый выпуск их был намечен на лето 1944 года. Бомбардировки союзной авиации и суживающаяся материальная база Германии задержали их строительство до поздней осени 1944 года. Однако затем, как это ни удивительно, подводные лодки вступали в строй в намеченном объеме. Даже не будучи еще оснащенными вальтеровской установкой, эти новые лодки в значительной степени отличались от прежних. Они были в состоянии вести подводную войну совершенно по-иному. Ежемесячно верфи давали теперь 30 подводных лодок «XXI» серии. В апреле 1945 года в строю находилось уже 120 таких подводных лодок и 61 подводная лодка «XXIII» серии. Это было известным достижением, если учесть положение Германии в тот период. Во всяком случае значительная часть немецкого промышленного потенциала, особенно потенциала в электропромышленности, использовалась в этом направлении за счет выпуска других видов вооружения. Подводная лодка «XXI» серии имела мощную аккумуляторную батарею, обеспечивавшую ей постоянную скорость подводного хода, и бесшумный ход в 5 узлов, а также наибольшую скорость в течение одного часа в 16 узлов, то есть позволяла двигаться быстрее преследующих корветов. Подводные лодки «XXIII» серии могли идти под водой со скоростью 13 узлов. Подводная лодка «XXI» серии могла оставаться под водой, идя малым ходом на больших глубинах, примерно в течение четырех суток без зарядки батарей и пополнения запаса свежего воздуха над водой или под шноркелем. Кроме того, было вполне достаточным, если имевшийся на лодке дизель работал под шноркелем лишь несколько часов с целью подзарядки аккумуляторов. Головка усовершенствованного шноркеля имела специальное покрытие из синтетического каучука, что почти полностью защищало подводную лодку, находившуюся на перископной глубине, от обнаружения радиолокатором противника. Кроме того, на ней была установлена антенна нового поискового радиолокационного приемника, которая улавливала радиолокационные импульсы в диапазоне ультракоротких волн, включая девятисантиметровые, и обеспечивала подводную лодку от внезапного нападения. В техническом отношении новая подводная лодка означала еще один шаг вперед. Торпедный отсек со множеством механизмов напоминал машинный зал. Позади труб торпедных аппаратов подвешивались резервные торпеды. Небольшим перемещением их в сторону торпеды ставились в положение для зарядки перед аппаратами. Если на подводных лодках старых серий здесь же размещалось жилое помещение команды, которая располагалась рядом с торпедами и между ними, то теперь этот отсек предназначался исключительно для торпедного оружия. Учитывая трудности, связанные с продолжительным пребыванием под водой, для команды было отведено специальное помещение.

Центральным командным пунктом выходящей в атаку подводной лодки становилась теперь уже не боевая рубка с перископом атаки и приборами управления торпедной стрельбой, а рубка, где размещалась радиолокационная аппаратура. Сама атака уже не производилась только на основе наблюдения командира в перископ. Она не зависела теперь исключительно от интеллектуальных способностей командира. У сложных приборов работала целая группа специалистов. По данным этих приборов принималось соответствующее решение.

Усовершенствованный шумопеленгатор улавливал шумы винтов конвоя на большем удалении, чем прежде, в районах с благоприятными гидрологическими условиями-до 40 миль и более. Дальность обнаружения была различной и зависела от распределения солености и температуры воды по глубине и ряда других не поддающихся учету факторов.

Сблизившись с противником, подводная лодка получила возможность вести активное наблюдение за ним. Речь идет об использовании гидролокатора, работавшего на принципе эхолота и излучавшего импульсы, которые отражались от подводной части судна противника и улавливались приемником. Наибольшая дальность его действия составляла 8 миль. Точность определения составляла ± 50 метров по дальности и ± 1 градус по направлению.

После получения необходимых данных командир подводной лодки принимает решение о способе атаки. Если подводная лодка занимает выгодную позицию, она малым ходом выходит на курс атаки. При неблагоприятной позиции подводная лодка производит выход в атаку на предельной скорости, что почти наверняка приводит к обнаружению лодки шумопеленгаторами противника. Когда подводной лодке удавалось проникнуть внутрь походного порядка конвоя, она могла уверенно произвести атаку. После нескольких посылок гидролокатором для уточнения положения цели подводная лодка выпускает веер торпед «Луч». Эти торпеды можно было выстреливать из любой позиции, а не только под углом от 60 до 90 градусов, как было раньше.

Со временем принцип торпедной стрельбы изменился коренным образом. Вместо стрельбы одиночными торпедами или залпом по наблюдениям в перископ теперь стали учитывать неточности наблюдения, а также приборов управления торпедной стрельбой и выпускать по конвою веером несколько торпед. В итоге вероятность попадания увеличилась.

Мастерство командира подводной лодки заключалось теперь не в точном определении данных для стрельбы и умении занять наиболее удобную для атаки позицию, а в способности на основании многочисленных данных и предположений произвести торпедный залп так, чтобы возможность попадания была наибольшей.

Через 10 минут после выпуска шести торпед можно произвести новый залп шестью торпедами. Подготовка к следующему залпу занимала около 30 минут. Все торпеды выпускались с глубины около 50 метров.

У командира имелись две возможности: 1) атаковать акустической торпедой «T-XI», которая обладала способностью идти на шумы винтов преследователя; 2) если атака не удавалась, уходить от преследования на предельной скорости в 16 узлов, резко и непрерывно меняя глубину погружения. Благодаря этому подводной лодке удавалось вводить в заблуждение операторов противника, наблюдавших за приборами; затруднялась правильная установка глубинных бомб и, кроме того, у противника появлялось чувство неуверенности: он все время ждал новой атаки со стороны подводной лодки.

Усовершенствование этого типа подводной лодки заключалось не только в увеличении скорости ее хода, но и в сочетании этого преимущества с работой новейшей аппаратуры и использованием новых торпед. Атакующая подводная лодка стала обладать многими возможностями как нападения, так и защиты, на которые противник не мог реагировать с уверенностью на успех.

В остальном же подводные лодки снова обращались в боевые единицы, действующие в одиночку. Являясь теперь настоящими подводными кораблями, они не могли принимать на глубине радиосигналы и держать между собой радиосвязь под водой. Правда, имелась возможность пользоваться перископной антенной, но она позволяла вести лишь неустойчивый прием и передачу, притом в пределах очень небольшой дальности. С радиостанциями своей базы подводные лодки связывались только на длинных волнах, но и это удавалось при условии нахождения лодки на глубине не более 20 метров. На больших глубинах она была полностью отрезана от остального мира.

Тактику «волчьей стаи», то есть групповых действий подводных лодок, пришлось отставить. Выяснилось, что и новые подводные лодки не создавали необходимых условий для продолжения действий против конвоев прежними методами.

Районы действий этих подводных лодок ограничивались узлами морских коммуникаций противника. В качестве логической ответной меры последовала концентрация противником в этих районах средств противолодочной обороны. Вследствие многообразия действий подводных лодок и могущих последовать контрмер трудно было заранее предусмотреть успехи и неудачи.