1941年5月27日，皇家方舟號在圍剿俾斯麥的戰鬥中，派出劍魚攻擊機成功擊傷其動力設備，導致其很快被英王喬治五世和羅德尼帶領的追擊艦隊趕上並擊沉。雖然德軍的水面艦隊差了英軍幾個檔次，但潛艇艦隊卻一直在找機會報復英國人。
同年11月，被派往地中海執行任務的潛艇U-81很快就找到並抓住了這個機會。
潛艇U-81
11月12日凌晨，U-81在艇長古格波上尉的指揮下，靈巧的穿過了重兵把守的直布羅陀海峽，進入地中海後很快就發現了英軍的一支主力艦隊，該艦隊由1艘戰列艦（伊麗莎白級馬來亞號）、2艘航空母艦（皇家方舟號與百眼巨人號）、1艘巡洋艦（赫敏號）與7艘驅逐艦組成。
皇家方舟號 上空有劍魚攻擊機巡邏
13日下午14點，U-81在尾行其一段時間後，終於發現了不錯的攻擊機會。下午16點36分，U-81在反覆調整了發射魚雷的角度後，終於向這支艦隊扔出4發魚雷。至於為什麼不多丟一點，主要是因為U-81向前的魚雷發射管只有4根，而且這一次攻擊較猛，潛艇一度部分浮出水面，但好在沒有被英軍護航艦艇發現。
被魚雷擊中後傾斜的皇家方舟號
U-81在發射魚雷之後6分零6秒，聽到兩聲爆炸，艦長一度以為魚雷已經命中了戰列艦馬來亞號和另外一艘艦艇。英軍被襲擊後立即派出驅逐艦小隊四處尋找德軍潛艇，而U-81一路見招拆招，反覆蛇形、改變深度，在163發深水炸彈的攻擊下逃出生天。
被魚雷擊中後傾斜的皇家方舟號
實際上U-81的4發魚雷只有1發命中，而被擊中的是背時的皇家方舟號。這1發魚雷準確的命中了皇家方舟號的右舷中段，猛烈的爆炸撕開了幾十米長的口子，海水大量湧入鍋爐倉，90秒後艦體內部又發生了一次爆炸，這也是U-81以為有兩發魚雷命中的原因。
但由於組織搶修不利，皇家方舟號一直處於大量進水狀態，並在14日凌晨4點再次發生劇烈爆炸，船體嚴重傾斜已經無法等到拖船救助，艦長下令棄艦。6點13分，皇家方舟號沉沒。
皇家方舟號是當時英軍機庫最大的航母，最多時能裝載70架飛機，她的沉沒對於英國海軍來說無疑是一個巨大損失。
皇家方舟號除了助攻擊沉俾斯麥，還在1940年4月擊沉了柯尼斯堡巡洋艦。而U-81一度以為命中的馬來亞號戰列艦，則於同年12月19日真的被其擊傷。
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