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潜艇首要的武器就是鱼雷。乙型潜艇的鱼雷发射管与甲、丙型一致，均集中于前部，不过在数量上有所削减，仅6具53厘米口径发射管，艇首下方左右两侧各3具。不过，与前两型潜艇一样可发射九五式氧气鱼雷。该鱼雷为著名的61厘米九三式“长矛”鱼雷的缩小版，同样使用氧气作为推进动力，航迹不明显。雷体直径53厘米，长7。15米，重1665公斤，携带压缩氧气383升，燃料50升，雷头装药405公斤。航速设定为49节时，射程9000米；航速设定为45节时射程12000米。由于威力巨大，一般1枚就能击沉一艘驱逐舰。而在该艇上一共可携带17条该种鱼雷。
此外，还在潜艇后甲板装备1门40倍口径的大正11年式140毫米中型火炮，用于水面作战、对岸轰击和射击不值得使用鱼雷攻击的目标。该炮全重3。84吨，炮长5。9米，身管长5。6米，射速5发/分，炮弹初速705米/秒，射程16000米。指挥塔后部还装备有1座九六式双联装25毫米机关炮，用于防空（比甲型减少1座）。为防止海水侵入炮管，造成侵蚀，炮口都有密闭装置。舰桥最后方的1。5米测距仪为140毫米炮提供测距服务。其测距范围为250…15000米，放大倍率18倍。
对于潜艇来说，观测和水声侦听设备是其战斗力强弱的关键因素，纵然有强大的鱼雷，无法有效地追踪和找寻猎物等于瞎子拿枪。乙型潜艇在舰桥上装备制式九三式防水双筒潜望镜。该潜望镜于1933年开始装备潜艇部队，依照安装物镜的直径可分为12厘米和15厘米两种，前者装备小型和中型潜艇，后者装备大型潜艇，乙型就是装备的后者。该潜望镜最大放大倍率20倍，该放大倍率下视角3度。乙型潜艇上有2支潜望镜，前后并列于舰桥，靠近舰首的为昼间使用的，另一支为夜晚专用的。
该型艇还装备1933年开始服役的九三式水中侦听器和九三式探信仪（其实就是被动声纳和主动声纳）。前者是1932年从德国进口的法国制造的哈乞开斯水下侦听器。日本海军测试的结果表明，该设备要比美国的MV水下侦听器的效果更好，因此在国产化之后成为潜艇和驱逐舰的制式装备。后者也是太平洋战争初期的潜艇制式装备，该设备对12节航行的驱逐舰探知距离为1500米。但与水下侦听器相比，探信仪的使用效果差，不能被潜艇组员完全信赖。
通讯设备包括司令塔后部的升降式短波天线，以及后部甲板的起倒式长波天线，后者能在不超过20米的深度接受信息。电文的接受和处理则都在司令塔内的电信室，4名电信员分成2班各24小时轮流负责（一般下潜后就不接收电文，因此只有上浮时忙碌）。
◆ 鱼雷发射规程
乙型潜艇的鱼雷发射规程与日本海军其他潜艇一致。在目标被发现后，首先测定目标的距离、航速、目标与潜艇的角度，然后将上述数据输入九二式方位计算器（应用三角函数进行计算），输出鱼雷发射需要的数据。九二式方位计算器是日本海军舰政本部和日本光学株式会社共同完成研制的，在海军潜艇部队被视为瑰宝。完成数据计算后，“鱼雷战准备”的命令由指挥所下达给鱼雷发射舱室。此时，装在小车上的重达1。6吨的鱼雷由人工开始激活引信和设定深度。通常依据目标不同而设定不同的深度，如目标是战列舰，一般定深在8米；如目标是驱逐舰则定深在2米。
鱼雷发射统一采用压缩空气的方式。所有的鱼雷发射管有前后筒盖，平时紧闭，防止海水倒灌入舱室。发射前，后盖先开，完成引信激活和调定深度的鱼雷自小车上滑入发射管。随后关闭后盖，打开前盖，海水进入发射管，直到充满。此时，位于鱼雷发射舱内的，通常毕业于横须贺水雷学校的，下士或特务士官军衔的掌水雷长通过传声管问询指挥所，“鱼雷发射准备完毕，是否发射？”如果位于指挥所内的通常军衔为中尉或大尉的水雷长下令“发射！”，则压缩空气泵启动，压缩空气将鱼雷送出发射管，然后鱼雷上的动力设备自行运转，鱼雷靠自身动力射向目标。发射完毕，前盖关闭，由泵将发射管内的海水排出，然后便可以进行下一轮发射工作。
此外，对目标鱼雷使用数量也有明确规定。由于该艇使用的是比一般鱼雷难于制造，价格更昂贵的九五式氧气鱼雷，因此资源贫乏的日本要求节约使用鱼雷也在情理之中了。一般对于商船和驱逐舰，只准使用单发攻击；而对于战列舰和航母这两种目标，允许使用6枚鱼雷攻击。并且在一般情况下，6枚鱼雷采取间隔2秒的发射方式，以取得最佳鱼雷攻击扇面。
◆ 乙改I型和乙改II型潜艇
1941年，日本海军追加建造乙型潜艇的计划，由于很快就进入战争状态，因此新的潜艇在建造时进行了一定的改进，以适应战争的需要。首先是耐压壳体改为产量较高的DS型钢材，安全下潜深度仍然维持100米不变。其次是柴油机改为更容易制造的舰本式1号甲10型，这种柴油机单机输出功率降低到5500马力，但是水面最大航速仍然达到23。5节。此外，为了加强水面防空能力，还在舰桥加装1座双联装25毫米机关炮。新型潜艇称为乙改I型，并批准了6艘的建造计划。
随着战争的进行，日本海军对能快速建造潜艇要求更高，于是在乙改I型的基础上，更换了舰本式22号10型柴油机，单机输出功率减少到2350马力，水面最大航速也大辐减至17。7节。同时更换水下主推进电机，单机推进功率降低至600马力，最大水下航速也减至6。5节。由于DS钢加工困难，耐压壳体又改用MS钢（软钢）制造，为了保持强度将壳体增厚10％，这样能保证下潜的安全深度仍是100米。由于动力设备的小型化使得燃料携带量扩大，因此续航距离增大了50％，达到了21000海里/16节。为了加强其侦察能力，新造的乙改II潜艇全部安装了22号雷达（具体参看电子设备的改进）。此外，也许是使用效果不如人意，乙改I型增装的机关炮被取消，鱼雷搭载量则增加到19枚。此型又被称为乙改II型，计划建造14艘，实际只完成3艘，有4艘在开工后取消，另7艘未开工即取消。
乙改I型和乙改II型保留了乙型的弹射器、机库，但是实际由于飞机、飞行员的供应问题，以及最后潜艇取消了航空侦察的任务，导致这些潜艇并未装备水侦，所有的航空设施成了鸡肋。
◆ 电子设备的改进
1943年，日本成功开发22号雷达。这是一种10厘米波长的小型对海搜索雷达。4月，这种雷达被安装在海大型潜艇伊158上做试验。试验的同时，日本海军恰好在基斯卡岛进行撤退作战，当时发生了2艘潜艇伊7和伊9在不明敌情的浓雾中上浮，被美军发现并击沉的事件。这次事件在日本海军中引起极大的震动，海军军务局长和舰政本部部长大发雷霆，要求海军技术人员尽快完成雷达上艇的测试工作。在上级的压力之下，技术人员匆匆完成了22号雷达上艇的任务。潜艇所使用的雷达信号发送和接受机、水冷装置、配电器、角度指示器等一系列设备都被装进一个高2。5米，长宽均为1。5米的狭小空间之内。全部设备重量约2140公斤，比水面舰只装备的同样设备要重820公斤，原因是潜艇上的设备需要良好的防水设施，避免在深潜时海水侵入。从1944年4月开始，这套装置以一个整体被设置于司令塔下的艇体左侧。但是在装备22号雷达之后，由于机械故障不断，实际使用的效果并不理想。
在研制对海搜索雷达的同时，由于美军空中反潜力量的加强和电子战技术的完善，对空搜索雷达和雷达报警器（ECM）也成为了乙型潜艇重要的装备。1943年，三式雷达报警器（E27）生产成功，同年6月18日就匆匆装备了伊21号潜艇。该报警接收机为长90厘米，宽50厘米的长方形物体，被安装在舰桥后部右舷侧。下方通过电线接到雷达室，在那里进行信号数据的处理。而1943年左右研制成功的，波长为200厘米的13号对空雷达，在进行小型化后于1944年开始装备潜艇。尽管全套设备只有110公斤，但是由于全部设备都放置于22号雷达所在的加装舱室，所以本就拥挤不堪的雷达室更加显得狭小。 ◆ 作战经历
1941年12月8日太平洋战争爆发时，日本海军总共有7艘乙型潜艇已经完工。这些潜艇刚服役就全部参加了珍珠港袭击作战。其中伊15、伊17、伊25配置在瓦胡岛东北，负责掩护南云机动舰队和截击敢于出海反击的美军舰队；伊19、伊21、伊23组成巡逻部队，航行于南云机动舰队前方，为其开道，提供警戒；伊26则单独航行至阿留申地区，进行侦察和警戒活
动。后来7艘艇全部参加了对美国西海岸的破坏作战
随着战线和战局变化，1942年和1943年完工的乙型潜艇，主要投入了澳大利亚、所罗门群岛和印度洋战线，进行交通破坏和侦察。这两年也是乙型潜艇活跃的高峰，先后击沉美军一艘航母、一艘巡洋舰、两艘驱逐舰，击伤一艘航母、一艘战列舰。在破交方面，最突出的就是伊27号游猎印度洋，在1943年一年击沉13艘商船。但是截止1943年底，开战之初的7艘乙型除了伊26号之外，已经全部损失，1942年服役的乙型也损失一半（5艘），因此1943年开始服役的乙改I型潜艇挑起了大梁。这些潜艇除了首艇伊40号之外，其余都先后加入了第15潜水战队，投入到一线作战。但是，日军从1943年开始已经彻底转入战略防御，而且日本海军对潜艇使用没有提出合适的战术，所以发挥的作用有限。甚至如伊38号潜艇，终其一生主要任务就是运输物资。由于美军反潜力量的强大，到了1944年底，除了伊36、伊44和2艘完工不久的乙改II型潜艇，所有的乙型潜艇都损失了。最后终战时，仅存的伊36和伊58号潜艇被美军接收，沉海处理。
此外，为了适应战争的需要，日本海军还曾经将一些潜艇改装为可携带特种攻击潜艇的母艇。乙型的伊27和伊28，改装后可搭载甲标特种潜艇；乙型的伊36、伊37以及乙改I型的伊44，改装后可搭载4艘回天攻击潜艇；乙改II型的伊58也大约在1944年12月进行了回天潜艇搭载的改装。经典战例（1）
1942年8月15日，伊19号潜艇开赴所罗门C海域负责战斗巡逻。9月15日上午，该潜艇正位于圣克里斯托巴尔岛附近海域时，九三式水中侦听设备捕获了比较清晰的水声信号，判断有大规模的舰队在附近。刚接任艇长才两个月的木梨鹰一少佐下令上浮到潜望镜深度，保持2节的航速，进行观察。12时50分，木梨少佐在潜望镜中发现了美军一支机动编队位于自己的左后方约15公里处（由于当时海水传音效果良好，因此美军水面搜索雷达发现目标的距离反而低于水声侦听设备），包括1艘航母、2艘巡洋舰和6艘驱逐舰，以航母为中心排成轮型阵。木梨少佐当即下令转舵接近，全体人员进入战斗位置，准备鱼雷攻击。
伊19不断缩小与美军编队的距离，木梨锁定那艘航母为攻击目标。1500米。。。。。。1300米。。。。。。1000米，潜艇从外圈负责警戒的驱逐舰底穿越，直接进入了编队核心。13时44分，双方距离900米，此时航母正在迎风准备回收飞机，航速12节。木梨少佐下令6具鱼雷发射管全部装填发射，6枚威力强大的九五式氧气鱼雷以2秒的间隔，极其隐蔽地先后奔向目标。随后潜