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Nella primissima fase della guerra i sommergibili italiani salpavano per l'Atlantico dalla base navale di La Spezia (con il pericoloso attraversamento dello Stretto di Gibilterra) e dalla base di Massaua in Etiopia (zona operativa Mar Rosso). Ma già nel settembre 1940 fu resa operativa una base atlantica realizzata in Francia, innanzi al Golfo di Biscaglia e vicino alla città di Bordeaux, convenzionalmente chiamata BETASOM.

Nel corso del conflitto, i sommergibili italiani si dimostrarono poco adatti a contrastare i convogli alleati ben protetti da navi di scorta. Conseguentemente, dopo alcune partecipazioni con i "branchi di lupi" tedeschi, ai sommergibili italiani fu affidato il compito di intercettare navi isolate lungo le rotte dell'Atlantico Centrale. Dopo una prima fase di guerra sottomarina poco felice per i battelli italiani, che comporterà anche il ridimensionamento della flotta con il rientro in Mediterraneo di dieci battelli su 23, le unità operative in Atlantico tra il 1942 e l'inizio del 1943 raccolsero un buon numero di successi.

Nella primavera del 1943, nonostante i successi ottenuti in Atlantico dal Da Vinci (17 vittorie per 120.237 tsl), dal Tazzoli(18 vittorie per 92.983 tls), dal Torelli (7 vittorie per 42.871), dal Barbarigo (7 vittorie per 39.300 tls) il Comando Italiano e quello Tedesco decidono di utilizzare i sommergibili italiani per forzare il blocco navale alleato dell'Estremo Oriente e riuscire a trasportare materiali bellici con gli alleati Giapponesi.

In cambio, otto U-boat tedeschi sono assegnati alla flotta italiana. Nel luglio del 1943 a Danzica viene predisposta una nuova base italiana e gli equipaggi iniziano la fase di addestramento con i nuovi sommergibili tedeschi. Il primo U-Boat italiano era pronto per la prima missione, quando la firma dell'armistizio del settembre 1943 interrompe la fase preparativa. Gli U-boat italiani tornano ai tedeschi, che requisiscono anche tutti i sommergibili italiani di Betasom. Ridenominati, "U.IT" , i sommergibili italiani opereranno fino al 1945, lungo la rotta Bordeaux-Singapore per la marina tedesca.
Nel settembre del 1945, dopo la resa del Giappone, gli americani troveranno nella base di Kobe due sommergibili italiani (il Cappellini ed il Torelli) utilizzati fino alla fine dalla Marina del Sol Levante, anche dopo la resa della Germania.
Tra il 10 giugno 1940 e l'8 settembre 1943, almeno 112 mercantili alleati sono stati affondati dai sommergibili italiani (per circa 608.848 tonnellate). Sulla partecipazione dei sommergibili italiani alla Battaglia dell'Atlantico, e sui risultati ottenuti, si possono fare le seguenti considerazioni:

- nel secondo semestre 1942 e nei primi mesi del 1943, il rendimento medio mensile dei sommergibili italiani in Atlantico fu quasi pari a quello dei più famosi U-boat tedeschi. Il miglioramento dei risultati è evidente confrontando i risultati degli U-boat tedeschi: dopo un primo anno disastroso, i sommergibili italiani raggiunsero una media di vittorie pari a quello tedesco:

- la Marina germanica commissionò ai cantieri circa 1.171 U-boat e circa 920 unità furono operative nella Battaglia dell'Atlantico. Di questi battelli, in tutta la guerra, tra il 1939 e il 1945, solo 325 U-boats hanno conseguito almeno un successo, affondando o danneggiando almeno una nave nemica.
Solamente 60 U-Boats hanno attaccato (affondando o danneggiato) 11 o più navi.
Tra i 35 sommergibili italiani che hanno combattuto in Atlantico, 26 hanno ottenuto almeno una vittoria. Tra i 17 sommergibili italiani, che tra il 10 giugno 1940 e l'8 settembre 1943 hanno combattuto continuamente in Atlantico, due unità hanno conseguito più di 11 vittorie;

- il Da Vinci nella sua decima missione atlantica (primavera del 1943), affondando 6 navi per 58.967 tonnellate, stabilirà un record di vittorie in una unica missione che non sarà più superato, tra il 1943 e il 1945, da nessun U-boat tedesco.
Inoltre quella missione del Comandante Gianfranco Gazzana Priaroggia fu, in tutta la Battaglia dell'Atlantico, superata solo da sette comandanti tedeschi.

- solo nove 'grandi' navi (non militari, bensì ex transatlantici trasformati in trasporti truppe o incrociatori ausiliari) con dislocamento superiore a 20.000 tonnellate sono state attaccate con successo durante la Battaglia dell'Atlantico.

Su 9, ben tre di queste veloci navi furono colpite da sommergibili italiani.