Днем 30 июля 1943 года U-604 шла в надводном положении, находясь на некотором расстоянии от бразильского порта Сальвадор. На мостике несли верхнюю вахту первый вахтофицер обер-лейтенант цур зее Франк Ашман и три подводника, среди которых был обербоцмансмаат Герберт Лурц. Там же находился военный корреспондент обер-лейтенант Герберт Кюн, который фотографировал.
Внезапно в небе появился самолет. Это был бомбардировщик PV-1 «Вентура» лейтенант-коммандера Томаса Дэвиса из патрульной эскадрильи VB-129 ВМС США, который в 14:10 заметил U-604 на удалении в 15 миль. Вероятно, противники обнаружили друг друга одновременно, однако, имея время на погружение, обер-лейтенант Ашман почему-то приказал совершить разворот на 180° для отражения атаки.
Субмарина быстро развернулась на обратный курс. Подводники заняли места у двух зенитных автоматов, открыв огонь, когда самолет Дэвиса находился на расстоянии четырех миль от лодки. «Вентура» начала обстрел U-604 при сближении до одной мили. Пулеметный огонь прошелся по мостику лодки свинцовым смерчем, подавив зенитки. Ашман и Лурц были смертельно ранены: офицеру оторвало челюсть, старшина получил ранения в живот. Выскочивший на мостик командир лодки получил пули в руку и грудь.
Снимок U-604 с самолета Дэвиса, который пролетает над лодкой после пулеметного обстрела. Она погружается на ровном киле после взрыва бомбы № 2. 30 июля 1943 года
Пока немцы стаскивали раненых с мостика в центральный отсек, Дэвис цепочкой сбросил четыре глубинные бомбы, положив их поперек лодки. Первая в серии бомба взорвалась с недолетом примерно в 15 метров, третья и четвертая – с перелетом приблизительно в 35 и 65 метров от борта U-604, но вторая угодила точно в палубу субмарины. Немедленного взрыва не последовало, но, вероятно, затем бомба скатилась с палубы в воду и сработала на заданной глубине 7,5 метра, прямо под килем. Именно этим можно объяснить взрыв, который наблюдали американские пилоты уже после детонации трех первых бомб:
«После того, как лодка прошла примерно 300 ярдов, постепенно теряя ход, между рубкой и кормой был замечен второй взрыв [взрыв бомбы № 2, скатившейся с палубы – прим. автора], выбросивший вверх примерно 200-футовый фонтан воды. После взрыва лодка погрузилась на ровном киле, продолжая медленно двигаться вперед [под водой – прим. автора]. Пятна мазута и крупные воздушные пузыри на поверхности обозначали малый ход и поворот вправо. Во время поворота лодка показала из воды рубку, а затем как будто села кормой. Новая серия пузырей обозначила дальнейшее продвижение вперед. Вскоре под предельным углом на поверхности показалась корма, при этом перо руля и винты вышли из воды. Пробыв в таком положении около трех минут без хода (винты не вращались), лодка исчезла из виду, оставив пятно мазута и воздушные пузыри, продолжавшие выходить еще примерно 15 минут».
Больше никаких доказательств уничтожения субмарины замечено не было, хотя самолет оставался в районе атаки еще 2 часа 20 минут. Вернувшись на базу, Дэвис написал рапорт о проведенной атаке. Ознакомившись с ним, командир эскадрильи лейтенант-коммандер Джейми Джонс посчитал атаку успешной, а субмарину «вероятно потопленной». Но американцы ошибались: Хельтринг сумел уйти.
Любопытно, что командир U-604 в тот же день, сообщая в штаб о воздушной атаке и запрашивая разрешение вернуться на базу, доложил, что один из моторов самолета был подожжен зенитным огнем, и, вероятно, противник был сбит. Таким образом, оба участника боя посчитали друг друга уничтоженными.
Спустя несколько часов после атаки с воздуха Ашман и Лурц скончались. Ночью Хельтринг решил всплыть и провести похоронную церемонию. Часть экипажа вынесла на палубу тела, завернутые в холст и укрытые флагом. Командир произнес по громкой связи короткую речь, после чего последовала команда: «Опустить тела за борт». На экипаж смерть сослуживцев произвела тяжелое впечатление.
Взрыв глубинных бомб, сброшенных самолетом Прюэра на месте погружения U-604, после того как он прибыл туда спустя 16 секунд с погружения лодки под воду. 3 августа 1943 года
Результатом атаки Дэвиса стали также серьезные повреждения лодки. Взрывы бомб вывели из строя электромотор левого борта, оба перископа и компрессор, был пробит ряд цистерн, повреждены несколько групп баллонов воздуха высокого давления и правый носовой руль. Лодка сохранила возможность погружаться, но под водой управлялась с большим трудом. После оценки повреждений Хельтринг решил, что может попытаться достигнуть Франции, но последующие события заставили его изменить свое мнение.