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大西洋海戰是第二次世界大戰持續時間最長的戰役，從1939年一直持續到1945年納粹德國戰敗，是第二次世界大戰海軍歷史的重要部分。戰役主要包括同盟國海軍對德國的封鎖(1939年–45年)以及德國的反封鎖。戰役從1940年中期到1943年底達到頂峰。
大西洋海戰中，納粹德國海軍的U型潛艇和其它戰艦以及納粹德國空軍與英國皇家海軍、加拿大皇家海軍、美國海軍以及同盟國商船隊展開對抗。護航隊主要來自美洲，前往英國和蘇聯，大部分船隊受到英國和加拿大海軍和空軍的保護。從1941年9月13日開始，船隊得到了美國船隻和飛機的協助。1940年6月10日，義大利加入戰爭後，義大利皇家海軍 潛艇加入戰鬥行列。
英國作為一個島國，高度依賴進口。為了生存和戰鬥，英國每周需要超過一百萬噸的進口物資。從本質上講，大西洋海戰涉及到一場噸位戰爭; 同盟國為供應英國而進行的鬥爭，以及軸心國試圖阻止商船的流動，阻止英國繼續戰鬥。英國的定量配給是為了減少需求和浪費，增加國內生產，實現分配平等。從1942年開始，軸心國還試圖阻止盟軍在英國集結物資和軍隊，為入侵歐洲做準備。擊敗U型潛艇的威脅是擊敗軸心國的先行條件。盟軍取得了戰略性勝利，但付出了巨大的代價: 3500艘商船和175艘戰艦在大西洋沉沒，德國海軍損失了783艘U型潛艇和47艘德國水面戰艦，其中包括4艘戰艦(俾斯麥號、沙恩霍斯特號、 格奈森瑙號和提爾皮茨號)、9艘巡洋艦、7艘襲擊艦和27艘驅逐艦。這條戰線對德國的戰爭努力意義重大: 德國在製造海軍艦艇上的花費超過了包括坦克在內的所有地面車輛的總和。
大西洋海戰被稱為歷史上「時間最長、規模最大、最複雜」的海戰。這場戰役於歐洲戰爭開始之後，即「假戰」，一共持續了五年多，直到1945年5月德國投降。它涉及數以千計的船隻在一個戰區覆蓋數百萬平方英里的海洋。局勢不斷變化：參戰國投降，加入戰爭，甚至變換陣營，雙方發展新的武器、戰術、反制措施和裝備。盟軍逐漸占據上風，在1942年底戰勝了德國水面突襲機，並在1943年中擊敗了U型潛艇，而U型潛艇對盟軍造成的損失一直持續到戰爭結束。英國首相溫斯頓·邱吉爾後來寫道: 「在戰爭期間，唯一真正讓我害怕的是U型潛艇的危險。我對這場戰役的擔憂甚至超過了名為『不列顛戰役』的光榮空戰的擔憂。」
1941年3月5日，英國第一海軍大臣阿爾伯特·維克多·亞歷山大要求英國議會「增派更多的船隻和人員」參加「大西洋之戰」，他把這場戰役比作去年的法蘭西之戰。英國內閣「大西洋海戰委員會」的第一次會議於3月19日開始。邱吉爾聲稱在亞歷山大發表演講前不久創造了「大西洋之戰」（大西洋海戰）這個短語，但也有幾個早期使用的例子。
在第一次世界大戰期間德國使用無限制潛艇戰後，各國試圖限制或廢除潛艇但最後失敗。《倫敦海軍條約》要求潛艇遵守「巡洋艦規則」，即要求潛艇浮出水面，進行搜索，並將船員安置在「安全的地方」(除非特殊情況下，救生艇不符合這一條件)，以及相關船隻表現出「拒絕停止或抵制搜索」。這些條例並沒有禁止武裝商船，但商船報告與潛艇(或突襲者)的接觸，使他們成為事實上的海軍輔助部隊，並且取消了巡洋艦規則的保護。
《凡爾賽條約》禁止德國使用U型潛艇，並將德國水面艦隊縮減為幾艘陳舊艦艇。當過時的船隻中有三艘需要更換時，德國選擇建造德國級裝甲艦，外國海軍給它們起名「袖珍級戰艦」。這些船隻被設計用於遠洋通商破壞，作為突襲者搜尋獨立航行的船隻，並避免與優勢部隊作戰。
1935年的英德海軍協定允許希特勒廢除凡爾賽條約，建造了一支相當於英國海軍規模35%的海軍艦隊。四艘戰艦、兩艘航空母艦、五艘重型巡洋艦、驅逐艦和U型潛艇的建造計劃立即啟動。希特勒認為與英國發生衝突的可能性很小，因此這支艦隊主要用於破壞法國的航運，而不是奪取英國的制海權。納粹德國海軍U型潛艇的指揮官卡爾·鄧尼茨認為與英國的戰爭不可避免，但不需要大型水面艦隊，U型潛艇就可以打敗英國。根據他的計算，一支由300艘中型VII級潛艇組成的艦隊每月可以擊沉100萬噸的船隻，一年之內可以擊沉大約3000艘英國商船(1750萬噸) ，足以扼殺英國經濟。
在第一次世界大戰中，U型潛艇被護航隊擊敗，但是鄧尼茨認為可以通過狼群戰術克服: 一條U型潛艇沿巡邏線搜索護航，當發現一艘敵艦時，所有的U型潛艇在夜間上浮一起發動攻擊。飛機和聲吶都被認為是對潛艇的嚴重威脅，但聲吶無法探測到浮出水面的潛，飛機則無法在夜間作戰。白天一艘警戒的U型潛艇可以在飛機攻擊之前潛入。鄧尼茨無法說服雷德爾相信他的想法，所以每次U型潛艇艦隊擴大，雷德爾選擇建立一個混合的海軍艦隊，包括中型和大型潛艇，以及布雷器和U型巡洋艦。在1938年，希特勒意識到要與英國開戰於是發動了Z計劃，計劃中的239艘U型潛艇中只有少數是中型U型潛艇。
隨著聲吶的引入，英國海軍認為有效消除了潛艇威脅。因此，驅逐艦和護航艦隊的數量減少。雖然驅逐艦也配備了聲吶，但預計聲吶將用於艦隊行動而不是反潛戰，因此它們沒有接受過廣泛的使用訓練。聲吶試驗通常在理想條件下進行，英國海軍部未能意識到聲吶的局限性：航程有限，只有在作業船的速度低於8節時才能很好地工作，受到惡劣天氣的阻礙，需要非常熟練的操作員來區分溫躍層、鯨魚、魚群和沉船的回聲。此外，聲吶早期版本無法探測船隻下方，因此在深水炸彈攻擊的最後階段會與目標失去聯繫。基本設置可以檢測距離和方位，但目標深度只能根據失去聯繫的距離進行估計。
護航艦會將聲吶光束從航向的一側掃到另一側，形成弧形，每隔幾度就停止傳感器發出信號。一旦發現潛艇，護航艦將以中等速度靠近，並提高攻擊速度。其目的是越過潛艇，從船尾的斜槽滾動深水炸彈，同時投擲者向兩側發射更多炸彈，形成深水炸彈的模式。為了有效地使潛艇失效，深水炸彈必須在約6.1米內爆炸。由於早期的聲吶設備在確定深度方面很差，因此通常會改變圖案部分的深度設置。
1939年春，戰爭的威脅變得更加明顯，人們意識到英國不能只依賴禁止無限制潛艇戰的《倫敦海軍條約》。自第一次世界大戰以來，船隊基礎設施一直得到維護，並在20世紀30年代下旬進行了徹底和系統性的升級，但沒有足夠的護航隊可供護航，並啟動了樹級拖網漁船、花級輕型護衛艦和亨特級驅逐艦的應急計劃。速度太快或太慢的商船將配備自衛槍，以抵禦水面潛艇的攻擊，從而迫使攻擊的U型潛艇耗盡魚雷。然而，這使得這些船隻不受巡洋艦規則的保護。
雖然準備不足，但1939年英國皇家海軍服役軍艦配備的聲吶系統可能與世界上所有海軍配備的聲吶總和一樣多。
飛機的作用也被忽視了，英國皇家空軍組建了一個英國皇家空軍海岸司令部來支援英國皇家海軍，但飛機不足，沒有遠程飛機，機組人員也沒有接受過反潛戰訓練。對付潛艇的唯一武器是數量有限的炸彈。在第一次世界大戰中，水雷擊沉的U型潛艇比任何武器都多。為保護航道，英國起草了在英吉利海峽和東海岸的雷區計劃，並對德國駛向大西洋的U型潛艇航道進行了進攻性水雷攔截。
1939年，納粹德國海軍缺乏挑戰英國皇家海軍和法國國家海軍（海軍陸戰隊）聯合指揮海洋的力量。德國海軍戰略依賴於主力艦、武裝商船、潛艇和飛機發動對英法商業的襲擊。當1939年9月宣戰時，許多德國軍艦已經在海上，包括大多數可用的U型潛艇和8月份進入大西洋的德國號裝甲艦和施佩伯爵將軍號裝甲艦。這些船隻立即襲擊了英國和法國的船隻。U-30號潛艇 (1936年)在宣戰後數小時內擊沉了遠洋客輪SS Athenia，違反了不擊沉客船的命令。在大西洋戰役中占據主導地位的U型潛艇艦隊在戰爭開始時規模很小；57艘可用的U型潛艇中有許多是小型短程II級潛艇，主要用於英國沿海水域布置水雷和作戰。德國早期的大部分反航運活動涉及驅逐艦、飛機和U型潛艇在英國港口附近布雷。
隨著戰爭的爆發，英國和法國立即開始封鎖德國，雖然對德國工業幾乎沒有影響。英國皇家海軍迅速開展保護貿易的護航系統，該系統逐漸從不列顛群島擴展到巴拿馬、孟買和新加坡。護航隊允許英國皇家海軍將護航隊集中在U型潛艇保證能找到的地方——護航隊附近。每支船隊由30至70艘商船組成，其中大多數是非武裝商船。
一些英國海軍官員，特別是海軍大臣溫斯頓·邱吉爾，尋求「進攻性」戰略。皇家海軍組建了以航空母艦為基礎的反潛狩獵小組，在西部航道巡邏，尋找德國U型潛艇。這一策略存在嚴重缺陷，因為U型潛艇的外形很小，很可能在被發現之前很久就發現水面戰艦並潛入水中。航母幾乎沒有什麼幫助，即使可以在水面上發現潛艇，他們也沒有足夠的武器來攻擊他們，而且當水面戰艦到達時，飛機發現的任何潛艇都早已消失。狩獵小組的策略在幾天內就被證明是一場災難。1939年9月14日，英國最現代化皇家方舟號航空母艦 (1937年)在U-39號潛艇 (1938年)的三枚魚雷過早爆炸時險些沉沒。U-39被迫浮出水面並被護航驅逐艦鑿沉，成為戰爭中第一艘損失的U型潛艇。另一艘航母勇敢號三天後被U-29號潛艇 (1936年)擊沉。
一個月後，U-47號潛艇 (1938年)的京特·普里恩滲透到斯卡帕灣的英國基地，並擊沉了停泊的皇家橡樹號戰艦，他成為德國的英雄。
在南大西洋，英國軍隊因施佩海軍上將的巡航而捉襟見肘，該巡航在戰爭的前三個月在南大西洋和印度洋擊沉了9艘容積總噸為5萬噸的商船。英國和法國組建了一系列狩獵小組，包括三艘戰鬥巡洋艦、三艘航空母艦和15艘巡洋艦，以尋找在北大西洋作戰的襲擊者及其姊妹艦德國號。狩獵隊沒有成功，直到施佩海軍上將在阿根廷和烏拉圭之間的河床口被一支劣勢的英國軍隊抓獲。在隨後的行動中受損後，在中立的蒙得維的亞港避難，並於1939年12月17日被鑿沉。
在戰爭爆發之後不久，大西洋海戰平靜了下來。U型潛艇艦隊司令卡爾·鄧尼茨上將計劃在戰爭的第一個月進行最大限度的潛艇行動，幾乎所有可用的U型潛艇都將在9月巡邏。這種部署水平無法持續；這些船隻需要返回港口加油、重新武裝、重新儲存物資和改裝。1939年至1940年的嚴冬，許多波羅的海港口結冰，幾艘新的U型潛艇被困在冰中，嚴重阻礙了德國的進攻。希特勒在1940年春天入侵挪威和丹麥的計劃導致艦隊的水面戰艦和大部分U型潛艇被撤出，用於威悉演習行動的艦隊行動。
挪威戰役暴露出U型潛艇魚雷的嚴重缺陷：衝擊手槍和磁性手槍（引爆機制）都有缺陷，魚雷沒有在適當的深度運行，經常低於目標。在38次以上的襲擊中，只有一艘英國軍艦被U型潛艇擊沉。隨著消息在U型潛艇艦隊中傳播，士氣開始受到打擊。由於盟軍艦艇的退磁已經降低了磁性手槍的有效性，鄧尼茨決定使用新的接觸式手槍，這些手槍是從繳獲的英國潛艇HMS Seal中發現的英國魚雷中複製而來的。深度設置機製得到了改進，但直到1942年1月才發現並修復了該機制的最後一個缺陷，使魚雷成為一種更可靠的武器。
1940年4月德國占領挪威，5月和6月迅速征服荷蘭和法國，6月義大利加入軸心國戰爭，從三個主要方面改變了海上戰爭，特別是大西洋海戰：
西歐戰役的結束意味著U型潛艇從大西洋撤出用於挪威戰役，現在又回到對英國的貿易戰爭中。因此，就在大西洋巡邏的U型潛艇數量開始增加的時候，護航隊的規模大大減少。挪威和荷蘭等國的大型商船隊被英國控制。德國占領丹麥和挪威後，英國入侵冰島和法羅群島，並在那裡建立了基地，阻止了德國的入侵。
正是在這種情況下，1940年5月10日成為英國首相的溫斯頓·邱吉爾首次致函富蘭克林·羅斯福總統，請求借用50艘過時的美國海軍驅逐艦。最終簽署「驅逐艦換基地協議」（實際上是一項出售，但被描述為出於政治原因的貸款），該協議以換取英國在紐芬蘭、百慕達和西印度群島的某些基地99年租約，這對美國來說是一項在經濟上有利的交易，對英國來說在軍事上有利，因為它有效地釋放了英國的軍事資產，使其能夠返回歐洲。大多數美國人反對美國參戰，一些美國政客（包括美國駐英國大使老約瑟夫·P·甘迺迪）認為英國及其盟友可能會失敗。第一艘驅逐艦直到9月才被英國和加拿大船員接管，所有驅逐艦都需要重新武裝並配備聲吶。幾個月後這些船隻才為這場戰役做出了貢獻。
駐紮在法國基地的早期U型潛艇行動取得了驚人的成功。這是U型潛艇王牌的鼎盛時期，如U-47的京特·普賴恩、奧托·克雷奇默（U-99）、約阿希姆·舍普克（U-100）、恩格爾貝特·恩德拉斯（U-46）、維克托·奧恩（U-37）和海因里希·布萊希羅德（U-48）。U型潛艇船員在德國成為英雄。1940年6月至10月，270多艘盟軍船隻被擊沉；這一時期被U型潛艇船員稱為「歡樂時光」邱吉爾後來寫道：「……戰爭期間唯一讓我害怕的是U型潛艇的危險」。
U型潛艇面臨的最大挑戰是在浩瀚的海洋中找到護航隊。德國在波爾多和斯塔萬格有幾架非常遠程的福克-沃爾夫Fw 200偵察機用於偵察。由於德國空軍和德國海軍之間的摩擦，車隊目擊的主要來源是U型潛艇本身。由於潛艇的艦橋離水很近，它們的視覺探測範圍非常有限。
事實證明，最好的消息來源是B-Dienst的密碼破譯員，他們成功破譯了英國海軍密碼，使德國能夠預計何時何地會出現船隊。
英國將運籌學應用於這個問題，並提出了一些反直覺的解決方案來保護船隊。他們意識到，船隊的面積隨著其周長的平方而增加，這意味著使用相同數量護航的相同數量的船隻在一個船隊中比在兩個船隊中受到更好的保護。大型船隊和小型船隊一樣難以定位。此外，頻率的降低也降低了被發現的機會，因為攜帶相同數量貨物的大型船隊減少了，而大型船隊的組裝時間更長。因此，一些護送人數明顯較少的大型船隊比護送人數與商船人數比例較高的許多小型船隊更安全。
U型潛艇不會單獨攻擊盟軍船隊，而是在無線電協調下以狼群（魯德爾）的形式作戰。這些船隻分散成一條長長的巡邏線，將盟軍船隊的路線一分為二。一旦就位，機組人員通過雙筒望遠鏡研究地平線，尋找桅杆或煙霧，或使用水聽器捕捉螺旋槳噪音。當一艘船發現護航隊時，它會向U型潛艇總部報告這一情況，根據需要進行跟蹤並繼續報告，直到其它船隻到達，通常是在晚上。護航艦隊不再面對單艘潛艇，而是不得不應對多達六艘U型潛艇同時攻擊。護衛艦數量太少，往往缺乏耐力，無法應對夜間多艘潛艇對水面的攻擊，因為它們的聲吶只能很好地對抗水下目標。早期的英國海軍雷達在公制波段工作，缺乏目標識別和距離。此外，護衛艦速度太慢，無法趕上浮出水面的U型潛艇。
雖然取得了成功，但U型潛艇仍未被視為北大西洋護航隊的首要威脅。除了鄧尼茨，雙方大多數海軍軍官都認為水面戰艦占重要地位。
1940年上旬，大西洋上沒有德國水面艦隊，因為德國艦隊一直集中在入侵挪威。唯一的袖珍戰艦，在拉普拉塔河戰役中被一個英國中隊攔截。從1940年夏天開始，偽裝巡洋艦和武裝商船從德國啟航前往大西洋。
1940年11月5日，舍爾將軍號裝甲艦襲擊了HX 84船隊，證明了襲擊者對護航隊的力量。隨著護航隊的分散，舍爾海軍上將迅速擊沉了五艘船，並損壞了其它幾艘。只有護航的武裝商船「傑維斯灣」號（其指揮官愛德華·費根被追授維多利亞十字勳章）的犧牲和光線不足，其它商船才得以逃脫。英國暫停了北大西洋護航隊，本土艦隊出海試圖攔截舍爾上將號，但搜索失敗，它消失在南大西洋，而第二個月它又再次出現在印度洋。
1940年10月災難性的護航戰役迫使英國改變戰術。其中最重要的是採用常設護航小組，以改善船隻和人員的協調和效率。隨著舊的美國鎮級驅逐艦和英國和加拿大新建造的花級輕型護衛艦大量投入使用，護衛艦的數量逐漸增加，對英國的努力起到了幫助作用。這些艦船中的許多成為加拿大皇家海軍龐大擴張的一部分。加拿大皇家海軍在戰爭爆發時只有少數幾艘驅逐艦，但在護航任務中所占的份額越來越大。其他新的船隻由自由法國人，挪威人和荷蘭人組成，但這些只是總數的一小部分，直接由英國指揮。到1941年，美國公眾輿論開始轉向反對德國，但戰爭本質上仍然是英國和美國與德國的敵對。
最初，新的護航編隊由兩到三艘驅逐艦和六艘護衛艦組成。由於兩三個小組通常會在碼頭修理或戰鬥損壞，這些小組通常有大約六艘船航行。護衛隊的訓練也隨著戰鬥的真實情況變得明顯而有所改善。在赫布里底群島的托伯莫里建立了一個新的基地，為新的護衛艦及其船員做好準備，以適應海軍中將吉爾伯特·史蒂芬森嚴格的作戰要求。
1941年2月，海軍部將西部司令部總部從普利茅斯遷至利物浦，在那裡可以與大西洋護航艦隊進行更密切的接觸和控制。與支援飛機的合作也得到加強。今年4月，海軍部接管了海岸指揮部飛機的作戰控制權。在戰術上，新的短波雷達裝置可以探測水面U型潛艇，並適用於小型船隻和飛機開始到達1941年。
這些變化首先對1941年春天的戰鬥出現影響。三月初，U-47飛機沒能從巡邏中返回。兩周後，在HX112護航艦隊的戰鬥中，新組建的由四艘驅逐艦和兩艘護衛艦組成的第三護航集團擊退了U型潛艇。U-100被范諾克號驅逐艦上的雷達探測到，隨後被撞擊沉沒。不久之後，U-99也被抓獲並擊沉，其機組人員被俘。
鄧尼茨將狼群向西移動，以便在反潛護航艦隊加入之前趕上護航艦隊。這一新戰略在4月初得到了回報，當時在反潛護航艦隊加入之前，狼群發現了SC26護航艦隊。十艘船被擊沉，但另一艘U型潛艇被擊沉。
1941年6月，英國決定為整個北大西洋海峽提供護航。為此，英國海軍部於5月23日要求加拿大皇家海軍承擔保護西區護航艦隊的責任，並在聖約翰斯 (紐芬蘭-拉布拉多)建立護航艦隊基地。1941年6月13日，加拿大皇家海軍准將倫納德·默里就任紐芬蘭護航艦隊准將，在利物浦西部總司令的全權指揮。六艘加拿大驅逐艦和17艘護衛艦，由皇家海軍的七艘驅逐艦、三艘單桅帆船和五艘護衛艦增援，集結在部隊中執行任務，護送護航艦隊從加拿大港口到達紐芬蘭，然後到達冰島南部的一個會合點，在那裡由英國護航艦隊接管。
到1941年，即使美國名義上保持中立，但它的戰爭參與程度越來越高。1941年4月，羅斯福總統將泛美安全區向東延伸至冰島。1940年丹麥被德國占領時，英軍占領了冰島; 美國提供軍隊來解救在島上的英軍。美國超級艦隊開始護送盟軍在西大西洋的護航船隊一直到冰島，並與U型潛艇有過幾次敵對接觸。
1941年6月，美國意識到熱帶大西洋對於沒有護航的美國和英國船隻來說已經變得危險。5月21日，一艘沒有攜帶任何軍事物資的美國軍艦「羅賓摩爾號」在弗里敦以西1390公里處被 U-69號潛艇 (1940年)擊沉。當沉船的消息傳到美國時，幾乎沒有哪家航運公司感到安全。《時代》雜誌在1941年6月指出，「如果此類沉船事件繼續發生，前往遠離戰場的其他地方的美國船隻將面臨危險。從今以後，美國將不得不從海上召回其船隻，或者強制執行其自由使用海洋的權利。
1941年12月美國宣戰之後，英國、加拿大和美國的驅逐艦和護衛艦組建了一支中大西洋護航艦隊。
與此同時，英國正致力於發展技術，以解決德國潛艇的優勢。雖然是英國發明，但關鍵技術免費提供給美國，然後由美國重新命名並製造。同樣，美國向英國提供了卡特琳娜號飛船和B-24轟炸機，它們對戰爭做出了重要貢獻。
珍珠港事件以及德國對美國宣戰對這場戰役產生了重要作用。鄧尼茨立即計劃襲擊美國東岸的船隻。他只有五艘IX級潛艇能夠到達美國水域進行鼓聲行動，這一階段有時被德國稱之為「第二段美好時光」。
美國沒有在本土經歷過現代海戰，因此沒有採取夜間停電措施。海軍上將歐內斯特·金是美國海軍的總司令，他不喜歡英國，最初拒絕了英國皇家海軍關於沿海地區封鎖或建立護航系統的要求。他因為這個決定而受到批評，但他的支持者認為美國驅逐艦艦隊的數量有限(部分原因是戰爭早期美國向英國出售了50艘舊驅逐艦) ，他聲稱驅逐艦保護盟軍部隊運輸遠比商船重要。他的船隻也忙於護送物資運到蘇聯，以及在太平洋與日軍作戰。金不能要求沿海停電，因為陸軍對所有民防擁有權力，並且他也不會聽從英國皇家海軍(或加拿大皇家海軍)的建議。即使沒有運輸機的損失，但是在美國水域航行的商船暴露在外，因此遭受了部分損失。英國最終不得不建造海岸護衛艦，並以「反向租借協議」的形式向美國提供護衛艦，因為金本人無法(或不願)做出任何決定。
第一艘U型潛艇於1942年1月13日抵達美國海域。到2月6日撤退時，他們一共擊沉了總重156,939噸的船隻。1943年，美國啟動了超過1100萬噸的商船運輸，這個數字在戰爭後期有所下降。
5月，美國海軍終於湊齊了足夠的船隻來建立一支護航隊。很快導致七艘U型潛艇被擊沉。美國沒有足夠的船隻來填補所有的空缺。加勒比海戰役期間，U型潛艇繼續在墨西哥灣自由活動(在那裡他們導致幾個美國港口被迫關閉)。7月，從英國借來的護航艦開始抵達。其中包括24艘反潛武裝拖網漁船。1942年中期在美國海岸和加勒比海建立了聯鎖車隊系統，導致這些地區的襲擊大幅減少。由於加強了海岸護航系統，U型潛艇的注意力轉移到了大西洋護航艦隊上。對於盟軍來說，情況是嚴重的，但在1942年的大部分時間裡並不危急。
隨著美國在大西洋區域安排護航隊，U型潛艇的損失迅速上升，鄧尼茨意識到的U型潛艇最好在其它地方活動。1942年7月19日，他命令最後一批船隻撤離美國的大西洋海岸。到7月底，他把注意力轉回北大西洋，那裡盟軍的飛機無法提供掩護。在西部(包括大西洋)作戰的潛艇的指揮中心也發生了變化，轉移到了位於 昂熱以東的畢尼霍爾城堡。總部由漢斯-魯道夫·羅辛指揮。
足夠的U型潛艇分布在大西洋兩岸，可以讓幾個狼群攻擊許多不同的護航路線。通常會有10到15艘船隻在一到兩波攻擊中，白天跟隨船隊，在夜晚發動攻擊。護航船隊的損失迅速增加，1942年10月，56艘超過258,000噸的船隻在格陵蘭島和冰島之間的海域沉沒。
U型潛艇的損失也在增加。1942年上半年，共有21艘商船沉沒，比例不到40:1。在1942年的最後六個月里，有66艘商船被擊沉，每10艘商船就有一艘被擊沉，幾乎相當於前兩年的總和。
1943年3月10日，德國對潛艇的恩尼格瑪密鑰進行了改進，使盟軍的密碼破譯員工作了9天。那個月共有了UGS 6、HX 228、SC 121、SC 122和HX 229護航艦隊發生了戰鬥。共有一百二艘船隻被擊沉，82艘47.6萬噸的船隻在大西洋沉沒，12艘U型潛艇被摧毀。
英國的供應情況如此糟糕，以至於有傳言說無法繼續戰爭，因為燃料的供應特別少。情況如此糟糕，以至於英國考慮完全放棄護航，但接下來的兩個月，形勢完全逆轉。
在四月份，U型潛艇的損失增加，它們的破壞力顯著下降。只有39艘23.5萬噸的船隻在大西洋沉沒，15艘U型潛艇被摧毀。到了五月，狼群不再具有優勢，那個月被稱為黑色五月（1943年）。戰鬥的轉折點是以慢速車隊ONS 5(1943年4月至5月)為中心的。由43艘商船組成，由16艘戰艦護航，遭到30艘U型潛艇的襲擊。雖然損失了13艘商船，但有6艘U型潛艇被護航艦或盟軍飛機擊沉。儘管一場風暴驅散了船隊，商人們還是到達了陸基空中掩護的地方，這使得鄧尼茨取消了進攻。兩周後，SC 130看到至少三艘U型潛艇被摧毀，至少一艘U型潛艇沒有損失。面對災難，鄧尼茨取消了在北大西洋的行動，他說: 「我們已經輸掉了大西洋海戰。」
4月13日，英國皇家空軍海岸司令部開始了第二次海灣進攻，採取了「瘋狂行動」。75架遠程飛機裝備了新型中心測量ASV Mark III雷達，並配有P P I顯示屏，在已知密度(通過謎解密)的U型潛艇運輸區域巡邏。德國的metox雷達探測器只在公制波段工作，沒有探測到新的離心雷達輻射。因此，許多U型潛艇受到了突然襲擊。作為回應，鄧尼茨命令他的U型潛艇留在水面上，與飛機決戰。一些U型潛艇被改裝為「高射炮艇」，配備了額外的以及新的高射炮，但是沒有效果。5月，5艘U型潛艇被擊沉，另外7艘被迫中止行動。
總共有43艘 U 型潛艇在5月被摧毀，其中34艘在大西洋被摧毀。這是德國潛艇部隊總作戰力量的25%。同一時期，盟軍損失了58艘戰艦，其中34艘(共計134,000噸)在大西洋。
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儘管U型潛艇從1940年秋季開始在位於巴西和西非之間的大西洋海峽中心進行作戰，但直到第二年才引起美國關注。這種威脅促使美國決定，在巴西沿海部署美國軍隊是有價值的。在與巴西外交部長奧斯瓦爾多·阿拉尼亞(代表獨裁者熱圖利奧·瓦加斯)談判後，協議於1941年下半年推出。
德國和義大利隨後將潛艇攻擊目標擴大到巴西船隻，自1942年4月起在巴西水域活動。1942年5月22日，巴西航空隊對義大利潛艇Barbarigo發動了第一次攻擊(但沒有成功)。1942年8月22日，在U-507對巴西沿海商船發動一系列攻擊之後，巴西正式加入戰爭，為盟軍在南大西洋的戰略地位提供了重要作用。
雖然巴西海軍規模較小，但擁有適用於沿海護航和飛機的現代化布雷裝置，只需進行小規模改裝即可適用於海上巡邏。在三年的戰爭中，巴西海軍主要是在加勒比海和南大西洋地區活動，但也和美國合作，共護送了3167艘船隻，614個護航隊，總共1650萬噸，損失0.1%。972名海員和平民乘客在被敵方潛艇襲擊的32艘巴西商船上失蹤。直到戰役結束，美國和巴西的空軍和海軍一直緊密合作。例如1943年7月巴西和美國的協同行動擊沉了德國U-199號潛艇。在巴西海域，另有十一艘軸心國潛艇在1943年1月至9月期間被擊沉，包括一艘義大利潛艇和10艘德國潛艇。
到1943年秋，盟軍在南大西洋的航運損失數量減少，軸心國潛艇的活動也日益減少。該地區的大多數剩餘潛艇於1944年8月收到正式的撤退命令，盟軍最後一艘商船於1945年3月10日在南大西洋被U-532潛艇擊沉。
在打擊北大西洋護航航線失敗後，鄧尼茨和希特勒認識到，迫切需要研製新一代的U型潛艇。曾有一個項目開發沃爾特U型潛艇，該潛艇具有革命性的過氧化氫不依賴空氣推進系統，可以達到高水下速度，但是這個項目面臨許多技術上的挑戰，這些U型潛艇無法及時服役。取而代之的是決定修改這些設計，在這些設計中，新的推進系統被替換為更大的電池容量，用於傳統的U型潛艇推進系統。由於設計已經準備就緒，德國希望通過大量生產預製部分的U型潛艇，這些新型的XXI級潛艇和XXIII級潛艇將在1944年夏天投入使用。與此同時，作為一種權宜之計，直到這種電動靴面世之前，現有的潛艇設計逐漸配備了通氣管，這種通氣管可以讓潛艇在水下運行柴油發動機並為電池充電。
U型潛艇離開了北大西洋的護航航線，將目標轉移到了位於中大西洋的美國-地中海護航船隊上。盟軍通過情報部門從這次行動中學到了東西，並且預計美國海軍將以護航航母為中心向該地區下達三個任務組的命令。這些護航航空母艦保護護航船隊，但不是其近距離護航的一部分，並被允許搜索和摧毀U型潛艇及其輔助U型潛艇油輪。雖然只損失了一艘船，但護航母擊沉了17艘U型潛艇。在這次失敗之後，鄧尼茨在八月初停止了所有的狼群行動，直到U型潛艇可以升級為更好的武器和措施。
1943年9月，鄧尼茨希望通過把狼群戰術送回北大西洋護航航道來給予盟軍突然襲擊。這些U型潛艇裝備有T5「藏王」聲學魚雷，更好的高射炮，一個新的「萬澤」雷達探測器和「阿夫羅迪特」雷達誘餌。在他們的狼群戰術的調整，他們被命令首先攻擊護航艦隊與他們的聲學魚雷，然後攻擊商船。只有8艘船隻和6艘戰艦被擊沉，己方損失了39艘U型潛艇，這是一個災難性的損失。11月，鄧尼茨終於意識到，在重型護航艦隊的護送下，狼群襲擊不再可行，於是解散了U型潛艇。
德國未能阻止向英國輸送戰略物資。這一失敗導致諾曼第登陸同盟國所需部隊和物資的集結。德國潛艇的失敗是盟軍為確保德國戰敗積累軍隊和物資的必要前奏。
1939年至1945年，大約有72,200名同盟國海軍和商船船員喪生。德國損失了大約30000名U型潛艇水兵，占U型潛艇艦隊的四分之三。
第二次世界大戰期間，全世界大約三分之一的商船屬於英國。1939年至1945年，英國商船海軍超過3萬人死亡。超過2400艘英國船隻被擊沉。船員主要來自大英帝國，其中25%來自印度和中國，5%來自西印度群島、中東和非洲。英國商船海軍軍官的制服與英國皇家海軍的制服非常相似。普通水手沒有制服，在英國休假時，他們有時會遭到平民的嘲弄和辱罵，因為平民誤以為船員們在逃避應徵入伍的愛國義務。為了應對這種情況，船員們被發放名為「MN」翻領徽章，表明他們在商船海軍服役。
英國商船海軍由私人航運公司的船隻組成，例如英國油輪公司以及埃勒曼公司和銀線公司。英國通過戰爭運輸部(MoWT)也在戰爭期間建造了新的船隻，被稱為帝國船隻。
除了現有的商船隊外，美國造船廠還建造了2710艘自由輪，總重達3850萬噸，遠遠超過德國U型潛艇在戰爭期間擊沉的1400萬噸。
英國間諜獲得的有關德國航運活動的情報導致加拿大在宣戰前兩周徵召了所有商船，加拿大皇家海軍於1939年8月26日控制了所有航運。戰爭爆發時，加拿大擁有38艘遠洋商船。到敵對行動結束時，加拿大已經建造了超過400艘貨船。戰爭期間有超過70艘加拿大商船失蹤，大約1500名船員喪生，包括8名婦女。
戰爭結束時，加拿大北大西洋總司令海軍少將倫納德·默里評論道: 「……大西洋海戰不是由任何國家的海軍或空軍贏得的，而是由英國和盟國商船海軍的勇氣、堅韌和決心贏得的。」
戰前挪威擁有世界第四大規模的商船海軍，也是最現代化的商船海軍。德國和同盟國都認識到挪威商船海軍的重要性，在1940年4月德國入侵挪威之後，雙方都試圖控制這些船隻。挪威傀儡首領維德孔·吉斯林命令所有挪威船隻駛往德國、義大利或中立港口，但他的命令被忽視了。所有的挪威船隻都決定為盟軍服務。挪威商船海軍的船隻被置於北方艦隊的控制下，總部設在倫敦和紐約。
北方艦隊的現代船隻對盟軍來說極其重要。戰爭期間，挪威油輪運送了將近三分之一運往英國的石油。記錄顯示，在此期間有694艘挪威船隻沉沒，占船隊總數的47%。1945年戰爭結束時，挪威的商船隊估計有3700多名挪威商船船員喪生。
佩爾薩爾認為，在德國經濟上與貧困的英格蘭相同，但他們「未能利用」早期戰爭的成功。布萊爾和萊文等人不同意這種觀點，萊文表示，這是「一種誤解」，而且「很難說他們曾經接近」實現這一目標。
由於U型潛艇的成功，所以被用來掩飾海軍的失敗。這是因為大多數被U型潛艇擊沉的船隻不是在護航中，而是獨自航行，或者已經與護航船隊分離。
大西洋海戰期間，英國的補給線從未中斷過。即使在期間，護航船隊也照常航行(即使有更重的護航船隊)。總體來說，在大西洋海戰期間，只有10%的跨大西洋船隊遭到襲擊，大約10%的船隻失蹤。二戰期間所有往返不列顛群島的船隻中，99%以上都成功航行到目的地。
丹·范德瓦特認為，不像美國、加拿大和英國的其它領土受到海洋的保護，英國位於跨大西洋補給線的盡頭，最接近德國。對於英國來說，這是一條生命線。1943年3月，以及一個月內發生的一系列重大護航戰役，人們對護航系統的信心大打折扣，以至於英國考慮放棄護航，而沒有意識到U型潛艇實際上已經被擊敗了。這些都是「過於悲觀的威脅評估」，布萊爾總結道: 「德國的U型潛艇部隊從未接近贏得大西洋戰役或導致大不列顛的崩潰。」
歷史學家對反制U型潛艇措施的相對重要性存在分歧。馬克斯·黑斯廷斯表示，「僅在1941年，破譯德國密碼就拯救了150萬至200萬噸盟軍船隻，這將減少40%至53%的損失。」一位前U型潛艇指揮官和鄧尼茨的女婿在戰後為英國海軍部撰寫的一份基於德國檔案的歷史報告稱，幾次詳細調查發現他們的行動是否受到密碼破解的影響，結果都是否定的，他們的失敗「……首先是由於敵方雷達的傑出發展……」數據的圖表用顏色編碼，將戰鬥分為三個時代——在恩尼格瑪密碼破解之前、破解之後和引入厘米雷達之後，厘米雷達可以揭示水面上的潛艇指揮塔，甚至探測潛望鏡。顯然，這種數據細分忽略了盟軍在戰爭期間制定的許多其他防禦措施，因此解釋必須受到限制。密碼破解本身並沒有減少損失，損失繼續不祥地上升。更多的U型潛艇被擊沉，但可操作的數量增加了兩倍多。改進後的雷達投入使用後，航運損失大幅下降，遠低於戰爭初期的水平。盟軍改進雷達的開發始於1940年，當時美國還沒有參戰，亨利·蒂澤德和阿奇博爾德·希爾獲得了與美國分享英國秘密研究的許可，包括給他們帶來一個能產生所需高頻無線電波的多腔磁控管。各方都會同意黑斯廷斯的觀點，即「……動員最優秀的平民大腦，並將其融入最高層的戰爭努力，是英國的一個傑出成功故事。」
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