核推进

反应堆

一个核反应堆为蒸汽提供热量涡轮，进而驱动a螺旋桨．船用核反应堆主要有三种类型:压水堆，自然循环,液态金属。

一般来说，反应堆中的铀通过核裂变．在反应堆里，铀被一个主持人这是减缓反应中子的必要条件，以便它们能更有效地与铀相互作用。在大多数反应堆中，慢化剂是水，它也被用来带走反应热．这种热水被称为主回路水。为了防止沸腾，它被加压，并通过一个热交换器在这个过程中，热量被传递到另一个次要的水循环。热交换器本质上是一个锅炉，二次回路，或回路，提供蒸汽，实际推动涡轮机。只要保持足够的密封，主回路的水就不会污染发电厂的其他部分。

在大多数情况下，主回路中的水由泵循环。反应堆也可以这样布置，使温度的差异——例如，反应堆中含有反应燃料的部分和反应堆其余部分之间的温度差异——迫使水自然循环。通常情况下，在这些自然循环反应堆中，来自热交换器的冷却水被送入反应堆的底部，当它们加热时，它通过燃料元件上升。

液态金属冷却反应堆的工作原理是，熔融金属比水携带更多的热量，因此可以使用更紧凑的涡轮机。与这一优势相反的是，熔化的金属可以被制成高放射性物质，因此泄漏在压水装置中已经够危险的了，泄漏变得更加危险。其次，这些反应堆中的泵必须功率更大，而使用相同物质作为慢化剂和散热器的简单性就失去了。最后，总有可能损失足够的热量，导致核电站停转，金属在管道中凝固，造成灾难性的后果。

海军采用

在船长(后来的海军上将)的指挥下海曼看来在美国，美国海军同时开发了压水机和液态金属原型．它完成了头两艘核潜艇鹦鹉螺而且Seawolf，以测试两种类型，但问题(包括泄漏)在Seawolf反应堆导致了液态金属方案的放弃。后来海军还开发了自然循环反应堆。美国攻击潜艇(除了美国海军独角鲸(自然循环原型)是用压水堆建造的，但俄亥俄级战略潜艇的动力是自然循环反应堆。后者本质上比压水装置更安静，因为它们不需要泵，至少在低功率和中等功率时。

其他核海军都采用了压水堆或自然循环反应堆，只有一个例外苏联其速度非常快的阿尔法级攻击潜艇，该潜艇建于上世纪七八十年代，采用液态金属反应堆。

战略潜艇

战略潜艇很有价值，因为它们很难被发现和杀死，随着远程潜射弹道导弹变得更加精确，它们变得更加重要。精确导弹可以摧毁固定陆地上的导弹;如果所有的战略导弹都以这种方式部署，先发射的一方就有希望解除敌人的武装。然而，如果一个核国家将其导弹部署在海上，这样的问题就会出现第一次罢工这几乎是不可能的——除非在潜艇探测方面取得一些突破。因此，在先发制人的攻击是不现实的情况下，一支战略潜艇部队已经成为对敌人攻击的有效威慑力量。出于这个原因，美国美国、苏联(及其继承国俄罗斯)、英国、法国、中国和印度都建造了装备潜射弹道导弹的潜艇。

战略潜艇实际上早在核动力推进时代之前，因为在20世纪50年代，美国和苏联海军都开发了携带导弹的柴电潜艇。美国潜艇装备有雷古勒斯巡航导弹苏联舰艇携带SS-N-3“沙多克”巡航导弹和SS-N-4“萨克”近程潜射导弹。(“SS-N”名称由北约提供给苏联和俄罗斯生产的每一系列地对地海军导弹。)然而，这些导弹必须从水面发射，潜艇本身也不能无限期地呆在水下。直到核电站和潜射导弹使战略潜艇能够在不以任何方式暴露在水面的情况下连续作战，战略潜艇才真正发挥作用。

第一艘现代战略潜艇是美国的乔治·华盛顿级，1959年投入使用。这些5900吨，382英尺(116米)的船只携带了16枚北极星导弹，射程为1200海里(2200公里)。1967年，苏联第一艘8000吨的火箭诞生交付的洋基级潜艇携带16枚SS-N-6导弹，射程1300海里(2400公里)。十年后又出现了配备16枚SS-N-18导弹的三角洲级舰艇。每艘SS-N-18射程3500海里(6500公里)。1982年，苏联开始这样做部署它的台风类;据估计，这些潜艇的水面重达25,000吨，长度为170米(560英尺)，是有史以来建造的最大的潜艇。自1991年苏联解体以来，它们一直在俄罗斯海军中服役，携带20枚R-39 slbm(北约SS-N-20鲟鱼)，每枚可以携带其弹头4,500海里(8,300公里)的距离。随着“台风”和“三角洲”级潜艇的老化，俄罗斯已经开始计划引进其新型“博雷”级潜艇，该级潜艇的首艘已于2007年下水。“博雷”潜艇被设计为携带新型布拉瓦(北约SS-N-30)导弹，其射程与R-39类似。

从1970年开始，美国安装了拉斐特级潜艇配备16枚海神潜射弹道导弹，可以发射它的弹头距离2500海里(4600公里)。携带多达24枚三叉戟导弹，其改进版本可以飞行约6500海里(12000公里)，美国海军委托18俄亥俄级核潜艇1981年至1997年间的潜艇(见照片) -尽管其中一些已经根据《条约》的条款被改装为非潜射弹道导弹军备控制条约。这些舰艇在水面排水量16600吨，大约和苏联/俄罗斯的台风一样长。

英国的第一艘战略潜艇“决议”级于1967年服役，携带16枚“北极星”导弹。在1994年至1999年之间，四艘前卫级舰艇，相当于美国俄亥俄舰，进入服役，每艘携带多达16枚三叉戟导弹。

为了补充上世纪70年代的Redoutable级，法国建造了L 'Inflexible．这艘8000吨的潜艇于1985年服役，携带16枚M-4潜射导弹，每枚射程2800海里(5200公里)。1997年至2010年间，四艘凯旋级潜艇开始服役;作为替代L 'Inflexible和更老的Redoutable级，设计携带16枚M45或M51潜射弹道导弹，射程分别为6000和8000海里(11000和15000公里)。

1981年，中国下水了第一艘092型战略潜艇，这艘潜艇是在一艘攻击型潜艇的基础上从旧的苏联设计中衍生出来的。的夏级，因为它被北约称为，装备有12枚JL-1导弹(北约指定CSS-N-3)，其射程为1500海里(2800公里)。092型计划紧随其后在2004年下水了094型计划的第一艘船(被北约称为Jin级)。这些潜艇设计携带12枚JL-2潜射弹道导弹(北约代号CSS-N-5)，射程4300海里(8000公里)。

2009年，印度启动了Arihant这是中国与俄罗斯合作在印度建造的第一艘战略潜艇技术援助．这艘核动力舰艇在印度秘密的先进技术舰艇项目中发展了十多年，预计将装备印度K-15潜射弹道导弹服役，射程为375海里(700公里)。未来船只预计将装备射程更远的K-4导弹，射程可达1900海里(3500公里)。

攻击潜艇

在核动力战略潜艇崛起之后，似乎只有其他核潜艇能够在三维空间中机动，并保持足够长的接触时间来摧毁它们。水面舰艇显然受到了阻碍，因为它们的声纳不能像潜艇的声纳那样自由操作。当水面战舰开始将被动声纳阵列拖曳到类似潜艇的深度时，当舰载或直升机发射的自导鱼雷获得了相当大的机会抓住并杀死目标时，这种情况有所改变。因此，潜艇和水面舰艇都成为了有效的反潜武器，但只有潜艇才能在敌人的基地附近行动，在那里，敌人的潜艇更容易被发现，而且只有它们才能藏身伏击而且几乎不可能被发现。由于这些原因，拥有核动力战略潜艇的海军也将不可避免地建造核动力攻击潜艇。

几乎所有的现代攻击型核潜艇都具备两项基本功能:攻击敌方水面舰艇和摧毁敌方潜艇。除了这些基本功能外，一些人还增加了其他功能，最重要的是打击敌人陆地设施的能力。冷战后潜艇海军的其他角色也很重要，包括布雷、电子情报收集和特种作战支持。这一趋势的一个很好的例子是横跨冷战和后冷战时代的四代美国攻击型核潜艇:鲟鱼级，1967年至1975年服役37艘;“洛杉矶”级在1976年至1996年间服役51艘;海狼级，1997年至2005年间服役3艘;和弗吉尼亚级，18艘计划舰艇，其中第一艘在2004年服役。的鲟鱼和洛杉矶潜艇是在冷战高潮时期设计的，最初不仅携带用于反潜作战的常规鱼雷，还携带火箭发射的核深水炸弹，即SUBROCs。海狼潜艇也是冷战时期的设计(虽然是苏联解体后服役的)，是专门的“潜艇猎手”，能够在保持高速的同时发出很少的声音，并能下潜到特殊的深度。自冷战结束以来，由于过于昂贵而不合理，它们已经被弗吉尼亚舰所取代，旨在在近海和大洋中发挥多种作用。所有美国攻击潜艇都装备有常规鱼雷和水下发射的鱼叉导弹，可以从70海里(130公里)远的地方攻击水面舰艇。自20世纪80年代以来，他们已经安装了战斧巡航导弹，这种导弹可以对250海里(450公里)外的船只进行攻击，或者在一种战略变体中，用导弹打击陆地目标核弹头射程可达1300海里(2500公里)，携带常规弹头或核弹头。此外，许多潜艇已经设计或改装了用于发射和回收特种作战人员的特殊舱室或吊舱。

苏联倾向于将他们的攻击潜艇分为反潜和巡航导弹任务。最著名的潜猎船就是这三艘维克多类。在1968年开始服役的维克多I型潜艇，将“泪滴”型船体结构引入了水下苏联海军。这些和六千吨的维克多二世在接下来的几十年里，III级配备了火箭发射鱼雷或核纵深炸弹，使其作战范围扩展到50海里(90公里)。从1971年开始，SS-N-7 Starbright巡航导弹该导弹可在水下发射，可打击35海里(65公里)外的船只部署苏联查理级潜艇。SS-N-7开始了一系列不断增加射程的潜射反舰巡航导弹，在SS-N-19沉船中达到顶峰，一种超音速导弹可以携带一枚340海里(630公里)的核弹头。这艘重13000吨、长150米(500英尺)的巨轮上携带了24件武器。奥斯卡潜艇，1980年开始服役。

1987年后，SS-N-21“桑普森”巡航导弹增加了苏联攻击潜艇的陆地攻击功能，这是一种带有核武器的武器能力射程与美国的战斧导弹相似。这些是由阿库拉级潜艇重7500吨，长111.7米(366英尺)，在20世纪90年代继续在俄罗斯海军服役。2010年，俄罗斯发射了第一个亚森级潜艇(北约称为Graney)，携带了阿库拉潜艇的混合武器——反潜和反舰鱼雷、导弹以及远程巡航导弹。

英国Swiftsure级(6艘，1974-81年服役)和Trafalgar级(6艘，1983-91年服役)水面排水量在4,000 - 4,500吨之间，长约87米(285英尺)。它们最初只装备鱼雷和潜水发射的鱼叉导弹，这与它们在冷战时期猎杀敌方潜艇和水面舰艇的角色一致。然而，从20世纪90年代开始，其中一些装备了战斧巡航导弹，使它们具有攻击陆地目标的能力。冷战后精明的级(至少四艘，第一艘在2010年服役)从一开始就被设计为携带巡航导弹。

在法国第一艘攻击型核潜艇无论是1976年，它与反潜装置一起铺设鱼雷声纳系统继承自柴电“阿戈斯塔”级。从1984年开始，该级的四艘舰艇被赋予了改进的声纳和消声装置，并配备了潜水发射飞鱼反舰导弹。鲁比斯潜艇是有史以来服役的最小的攻击型核潜艇，水面排水量约为2400吨，长约71米(235英尺)。上世纪90年代初，两艘类似但稍大的紫水晶级潜艇紧随其后。在20世纪90年代末，法国将其潜艇姿态带入后冷战时代，并计划建造梭鱼级，6艘潜艇，水面排水量约4000吨，携带对陆攻击巡航导弹和先进的电子监视设备，以及常见的鱼雷和反舰飞鱼。2007年开始建造第一艘“梭鱼”号潜艇。

中国在20世纪50年代开始计划建造一支攻击型核潜艇舰队。第一个龙骨的091型(北约称为汉级)，部分基于苏联设计，在1967年建造，并且完成船1974年服役。另外四艘091型在接下来的二十年服役。他们之后是093型(北约代号商)，第一艘在2006年服役。093型潜艇在水下排水量约6000吨，长约110米(360英尺)。这反映了中国在水域对抗其他国家海军的战略目标相邻在其海岸，中国的攻击型核潜艇主要装备鱼雷，尽管它们也可以配备反舰导弹。

速度

加快速度需要加大动力。自从抵抗组织有了潜水艇遇到是其表面积的函数，理想的是在不增加动力装置的体积或重量的情况下获得更大的功率，因此，潜艇的尺寸。一个更强大的(因此噪音更大的)发动机可以被静音，但只能通过增加潜艇的尺寸，这反过来会降低它的速度。“斯特金”号和“洛杉矶”号潜艇说明了这些复杂的权衡。在这两代反应堆之间，反应堆的功率大约翻了一番，但总体尺寸却大幅增加，从3600吨增加到6000吨。与此同时，苏联在他们的阿尔法级潜艇中实现了非常高的航速(大约40节，而西方的快速潜艇只有30节多一点)，但可能是以高速航行时的巨大噪音为代价的。

速度受到重视有几个截然不同的原因。起初，美国和苏联海军发展快速潜艇主要是作为反舰武器。在20世纪50年代，guppy风格的船体设计鹦鹉螺它的水下航速超过20节，足以躲避水面舰艇，但不足以反击它们。为了弥补这一点赤字在美国，当时正在设计的美国潜艇通过将核动力应用到实验潜艇的锥形“泪滴”壳体上进行了改变长鳍．由此产生的“鲣鱼”级于1959年服役，最高航速超过30节。

一艘苏联核潜艇拦截了这枚核弹，这是苏联快速攻击能力的一次壮观展示航空母舰号航空母舰企业1968年2月。潜水艇的速度不如那艘企业但它的速度足以使航母在加速到最高速度时保持在武器射程内。

与毕业典礼由于苏联的快速核计划，美国海军将重点转移到能够攻击潜艇和水面舰艇的双重用途舰艇上。20世纪70年代和80年代，“洛杉矶”级达到了高航速，当时需要跟上苏联潜艇预计要攻击的快速水面目标。

高持续航速也使潜艇能够更有效地部署到遥远的巡逻站。尽管核潜艇的燃料供应实际上是无限的，但它们的寿命是有限的能力用于储存，预计在海上停留时间不会超过60至90天。因此，他们到达巡逻区域的速度越快，他们在那里度过的时间就越多。

与非核潜艇的情况一样，较高的航速也被用于攻击后的躲避。然而，当以更大的运行声音为代价换取更高的速度时，潜艇变得更容易被发现。此外，从20世纪50年代中期开始，主要的反潜武器是自导鱼雷，它的速度大大超过了它们所寻找的潜艇，还有深水核弹，它可以有效地投放在潜艇附近的任何地方。在所有这些情况下，纯粹的速度不再是逃避的保证，尽管它确实使攻击更加困难。

深度

更深的潜水有价值的有几个原因。与过去一样，它可以与更高的速度相结合，以更好地逃避。此外，深潜潜艇可以更好地利用自己的潜艇声纳部分原因是它可以在几个完全不同的海洋层中工作。这种优势反映在1960年左右开始的美国潜艇声纳的变化上。以前的潜艇单元是圆柱形的，产生宽阔的扇形波束，可以确定目标范围和方位，但不能确定目标深度。新的声纳是球形的，产生铅笔状的窄波束，可以区分不同深度的目标。他们还可以更好地利用海底和海面的声纳反射来实现更大的探测范围。

最后，在高速航行时，更大的最大作业深度变得尤为重要，因为潜艇总是有可能意外翻倒下低于安全操作深度，才能纠正向下运动。因此，苏联阿尔法级所报道的最大下潜深度(约2800英尺)与最高航速(约43节)相关也就不足为奇了。(据报道，其他大多数现代攻击型潜艇的下潜深度在1000英尺至1500英尺之间。)

更大的深度需要更强(更重)的船体而功率的增加需要更强大的发电厂。试图将两者结合起来需要更大的船体(以提供足够的浮力);这反过来又增加了水下阻力，削弱了从更强大的发动机获得的速度优势。这张力不同的需求之间解释了许多现代潜艇的特点。例如，据说洛杉矶级为了达到更高的速度牺牲了一些潜水深度。在阿尔法级，重量是通过采用昂贵的钛合金车体和一个非常紧凑的动力装置。

沉默

直到20世纪50年代末，潜艇通常是由主动声纳探测到的;也就是说，通过从船体上反弹的声波。因为这些声波也能被被猎杀的潜艇探测到，他们就会警告潜艇有被攻击的危险。此外，由于水只能支持有限的声纳能量，主动声纳的范围是有限的。从20世纪50年代初开始，美国和英国海军开始调查被动声纳，其中传感器探测到潜艇本身发出的噪音。早期的核潜艇很容易被探测到，因为它们的机器噪音很大。特别是，需要循环冷却剂的泵在相当远的地方都能听到，如果不关闭冷却剂，反应堆核心就会熔化。

从那时起，消声成为潜艇设计的主要推动力。压水堆的泵被重新设计得更安静，而且在许多潜艇上，机器都是用吸音支架从船体中抬出来的。所有这些都增加了机器的尺寸和重量，增加了建造费用;这也增加了自然循环植物的吸引力。

作为进一步的消音措施，船体被涂上吸音材料。即使是相对简单的涂层也会大大降低自导鱼雷的效能。