1941年5月27日，皇家方舟号在围剿俾斯麦的战斗中，派出剑鱼攻击机成功击伤其动力设备，导致其很快被英王乔治五世和罗德尼带领的追击舰队赶上并击沉。虽然德军的水面舰队差了英军几个档次，但潜艇舰队却一直在找机会报复英国人。
同年11月，被派往地中海执行任务的潜艇U-81很快就找到并抓住了这个机会。
潜艇U-81
11月12日凌晨，U-81在艇长古格波上尉的指挥下，灵巧的穿过了重兵把守的直布罗陀海峡，进入地中海后很快就发现了英军的一支主力舰队，该舰队由1艘战列舰（伊丽莎白级马来亚号）、2艘航空母舰（皇家方舟号与百眼巨人号）、1艘巡洋舰（赫敏号）与7艘驱逐舰组成。
皇家方舟号 上空有剑鱼攻击机巡逻
13日下午14点，U-81在尾行其一段时间后，终于发现了不错的攻击机会。下午16点36分，U-81在反复调整了发射鱼雷的角度后，终于向这支舰队扔出4发鱼雷。至于为什么不多丢一点，主要是因为U-81向前的鱼雷发射管只有4根，而且这一次攻击较猛，潜艇一度部分浮出水面，但好在没有被英军护航舰艇发现。
被鱼雷击中后倾斜的皇家方舟号
U-81在发射鱼雷之后6分零6秒，听到两声爆炸，舰长一度以为鱼雷已经命中了战列舰马来亚号和另外一艘舰艇。英军被袭击后立即派出驱逐舰小队四处寻找德军潜艇，而U-81一路见招拆招，反复蛇形、改变深度，在163发深水炸弹的攻击下逃出生天。
实际上U-81的4发鱼雷只有1发命中，而被击中的是背时的皇家方舟号。这1发鱼雷准确的命中了皇家方舟号的右舷中段，猛烈的爆炸撕开了几十米长的口子，海水大量涌入锅炉仓，90秒后舰体内部又发生了一次爆炸，这也是U-81以为有两发鱼雷命中的原因。
但由于组织抢修不利，皇家方舟号一直处于大量进水状态，并在14日凌晨4点再次发生剧烈爆炸，船体严重倾斜已经无法等到拖船救助，舰长下令弃舰。6点13分，皇家方舟号沉没。
皇家方舟号是当时英军机库最大的航母，最多时能装载70架飞机，她的沉没对于英国海军来说无疑是一个巨大损失。
皇家方舟号除了助攻击沉俾斯麦，还在1940年4月击沉了柯尼斯堡巡洋舰。而U-81一度以为命中的马来亚号战列舰，则于同年12月19日真的被其击伤。
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