四是神奇的控製魔棒。高溫高壓水離開核反應堆後，就進入蒸汽發生器，將蒸汽發生器管外的水加熱成蒸汽。所以，整個核反應堆就像一台大鍋爐，但這台鍋爐的“鍋”與“爐”分開了，核反應堆相當於燃料的“爐子”，蒸汽發生器相當於“鍋”，“鍋”與“爐”之間通過循環泵及管道連在一起。那麼，核反應堆是怎樣調節其反應速度，以滿足核潛艇運動時快時慢要求的呢？根據核反應堆的工作原理，如果改變堆內的中子數和中子密度，就可以改變核反應的劇烈程度，從而改變核反應堆的功率。核潛艇是用控製棒和化學控製兩條途徑來控製核反應堆反應速度的，從而使核潛艇做到快慢自如。按照這一原理問題就簡單了，若想使核反應堆停堆，隻需將控製棒完全插入堆芯中即可。這樣，由於控製棒吸收了大量中子，堆芯就會由於中子數量不足而使裂變反應難以為繼，核反應自然就會減弱或停止了。
五是嚴密的防範措施。由於核反應堆一般不能輕易停堆，所以，核潛艇在靜坐海底待敵時，其噪聲要比同樣條件下的常規潛艇大得多。當核潛艇失事沉入海底後，由於海水長時間的不斷侵蝕，潛艇的外殼和反應堆艙外殼很可能會慢慢失去對核反應堆的保護作用，那麼，核反應堆內的放射性物質就會外泄，從而汙染周圍的海區。目前，世界各國由於失事的核潛艇靜臥在大洋深處，隨著時間的推移，它們都會不同程度地汙染周圍的海水，許多海域自然會變成核垃圾場。當大量核廢料一旦失去保護層時，核汙染將會十分嚴重。不過，由於核反應堆中二氧化鈾是固化在陶瓷塊內的，這些陶瓷塊與水接觸時不易起化學反應，所以即使核燃料棒破裂，二氧化鈾也很難擴散到周圍。同時，為了防止核反應堆發生爆炸，核潛艇的控製棒在緊急情況下能夠迅速插入堆芯底部，使核反應堆停堆。例如，當冷卻係統出現問題後，堆芯的溫度就會由於不能迅速冷卻而升高，這樣，就很可能使核反應堆熔化，甚至爆炸。為此，核潛艇反應堆艙內設有溫控係統，當反應堆冷卻劑的溫度超過允許值時，溫控係統將信號傳給控製棒驅動機構，控製棒便會在幾秒鍾內迅速插入堆芯底部，使核反應堆停堆。停堆後的核反應堆逐漸冷卻，自然就不會發生爆炸了。
正是由於核潛艇和常規潛艇相比具有無比的優越性，所以世界各海軍大國為了控製海洋，提高核攻擊力量的生存能力，紛紛圍繞著核潛艇的研製和生產，展開了一輪又一輪大洋之下的核競賽。傳統的潛艇強國德國和日本因為是戰敗國而無緣躋身其中。
1959年，蘇聯建成第一艘核潛艇，並成為第二次世界大戰後潛艇最多的國家。隨後，英國、法國相繼建造了核潛艇，而中國經過自身的艱苦努力也成功擁有了核潛艇。迄今為止，世界上共有5個核潛艇國家，即美國、俄羅斯、英國、法國和中國。其中，以美國和俄羅斯兩國核潛艇的發展最有代表性，無論是建造級別、建造數量還是發展水平都是其他3個國家無法企及的。目前，在大洋深處潛伏著300多艘核潛艇，這些核潛艇主要分為三大類：一類是攻擊型核潛艇，一類是彈道導彈核潛艇，還有一類是飛航式導彈核潛艇。
三、核潛艇與常規潛艇的區別
從字麵上理解，核潛艇與常規潛艇的最大區別是動力裝置不同，即核潛艇是由核動力裝置驅動的，而常規潛艇通常是由柴油機和電動機聯合裝置驅動的。由於兩種潛艇的作戰使命不同，使它們在艇型、戰術技術性能和造價等方麵也存在較大的差異。
核動力裝置比常規裝置占用的空間大得多，執行戰略任務的核潛艇攜帶的武器（特別是戰略導彈）也多，所以軍用核潛艇的體形比常規潛艇大，噸位也重得多。核潛艇中的“大哥大”當屬俄羅斯的“台風”級彈道導彈核潛艇，它的噸位（水下排水量）高達2.65萬噸，全長171.5米，差不多有一個半足球場那麼長。就是世界上最小的軍用核潛艇——法國的魚雷攻擊型核潛艇“紅寶石”級的排水量也有2670噸，長73.6米，而常規潛艇的動力裝置較小，且一般不裝備戰略導彈，其噸位為1000-3000噸，艇的長度一般不超過80米。也就是說，目前最大的軍用常規潛艇隻相當於最小的軍用核潛艇。核潛艇大有大的優點，如可以布放更多的武器、食品和探測裝置，改善人員的工作和生活環境，使作戰能力大為提高，但也有缺點，如目標大，易被對方的主動聲呐捕捉，不便在近海、淺海活動。
在戰術技術性能方麵，核潛艇可謂占盡了優勢。
首先是隱蔽性好。由於核燃料在提供核能時不需要空氣，所以理論上核潛艇可在水下無限期地航行，直到核燃料不能再進行鏈式反應為止。但實際上核潛艇在水下受到人員耐久力、食品裝載量和進行必要的故障維修等限製，不可能永遠航行下去。即使這樣，核潛艇在水下仍然可待90個晝夜左右（合計2000多小時）；而常規潛艇在水下連續航行的能力遠不如核潛艇，它在水下靠蓄電池提供動能，由於電能的限製，它在水下全速航行1個小時就會把電耗盡，低速航行也僅能維持幾天，然後需定期浮起到通氣管狀態由柴油機給蓄電池充電（因為柴油機下作時需要氧氣），一次充電時間達10個小時左右，這樣暴露的機會增多，在探測手段極為發達的今天極易被發現。1995年，國外開始出現了一種AIP常規潛艇，即不依賴空氣的動力潛艇，較大地提高了常規潛艇的水下續航力，在以每小時四五海裏的低速航行時，續航時間可由以往的3～4個晝夜增加到15～20個晝夜左右，這雖然是對常規潛艇隱蔽性差的一個彌補，但與核潛艇仍不能相提並論。
其次是水下航速高。核潛艇長期在水下活動，艇的形狀設計成水下阻力最小的水滴形或阻力較小的拉長水滴形。現代核潛艇的水下航速一般都在25～35節（海裏\/小時），俄羅斯的“神父”級（P級）巡航導彈核潛艇和“阿爾法”級（A級）攻擊型核潛艇的水下航速更是高達40多節，是世界上跑得最快的潛艇；而常規潛艇由於大部分時間在水麵航行，所以，艇的形狀大多采用水麵航行阻力較小的瘦長線形，水麵航速可達20節左右，水下航速僅有10多節。隨著常規潛艇水下續航能力的提高，其形狀有的開始采用水滴形，水下航速提高到20節以上，水麵航速低於20節。
第三是攻擊能力強。核潛艇的可利用空間大，意味著可以布設更多的武器發射裝置、攜帶更多的武器彈藥、配備足夠量的先進設備儀器，這就大大提高了潛艇的攻擊能力。特別是為了確保海上戰略核力量的安全，目前海上彈道導彈隻裝在核潛艇上，以保證長期隱蔽於水中，又由於核潛艇的隱蔽性好、航速快，使得它的突擊能力高、追擊和規避迅速、活動海域廣闊；而常規潛艇一般隻裝備戰術武器（如巡航導彈和魚雷），而且裝載量較少，攻擊能力遠不如核潛艇。
第四是環境相對舒適。由於核潛艇艙室寬敞，電能充足，所以活動空間大，用電用水不受限製（特別是空調和洗浴），艇員的工作和生活環境比較優越；而常規潛艇的電能是極其寶貴的，為了保證戰鬥航行需要，生活用電用水受到嚴格限製，另外艙內的溫度較高，空氣也不如核潛艇清新，人員活動範圍有限。
核潛艇的優勢顯而易見，然而也有不完美的地方，除了上麵已經提到的外，還存在操縱複雜、核安全問題突出、造價昂貴、老式核潛艇在低速航行時噪聲比常規潛艇大（主要是核反應堆主循環水泵和一些冷卻水泵發出的聲音）等。
四、揭開核反應堆的神秘麵紗
核反應堆是一個能維持和控製核裂變鏈式反應的裝置，核潛艇上裝的核反應堆基本都是一個類型，叫做壓水型核反應堆，簡稱壓水堆。
壓水堆的結構大同小異，主要由以下部分組成。
核燃料組件——它是進行核裂變鏈式反應的核心部件，一般製作成二氧化鈾（UO2），二氧化鈾中隻含有百分之幾的鈾-235濃度，而絕大部分是不直接參與核裂變的鈾-238。二氧化鈾被燒結成圓柱形的小塊，裝入不鏽鋼或鋯合金做成的金屬管裏，稱為燃料棒或燃料元件，然後把若幹燃料棒有序地裝入金屬筒裏，組成燃料組件，最後把許多燃料組件垂直分布在核反應堆內。
壓力容器——核反應堆的外殼，用來盛裝核燃料及堆內部件，用高強度的優質鋼鍛造而成，可承受幾十兆帕（幾百個大氣壓）的壓力。在壓力容器上有冷卻劑的進出口。
壓力容器頂蓋——壓力容器的頂部封蓋，可用來安置和固定控製棒驅動機構。壓力容器頂蓋有半圓形、平頂形。
封頭螺栓——用來聯結、鎖緊核反應堆壓力容器的殼體和頂蓋，使之成為一個完全密封的容器。
吊籃——是一個大圓筒，因為它是倒掛在壓力容器裏的，又像個籃子可以把核反應堆內的絕大部分部件都裝在裏麵，因此稱吊籃。采用吊籃一方麵是易於固定反應堆內的部件，另外可以一次性整籃子吊裝核反應堆內的大部分部件，提高了在船上的裝卸速度和減少了對人員的輻射時間。
控製棒驅動機構——它是核反應堆的操作係統和安全保護係統的執行機構，它嚴格按係統或操縱員的要求驅動控製棒在核反應堆內作上下移動，對核反應堆功率進行有效控製。在危急情況下，可利用加速器快速把控製棒插入核反應堆內，達到緊急停堆的目的。
控製棒——具有很強的吸收中子的能力，由控製棒驅動機構帶動，在核燃料組件之間上下活動，用來啟動、關閉核反應堆，並可維持、調節核反應堆功率。控製棒一般用鉿、銀、銦、鎘等金屬製作。
控製棒導向筒——限製控製棒隻能作垂直移動。
上下支撐板——用來固定燃料組件。
中子源——提供中子，用來啟動核反應堆。平時中子源產生的中子都被控製棒“吃”掉了，如果要啟堆或提升功率，可提高控製棒的高度使之離開核燃料，這樣中子源產生的中子生存得足夠多，大量的中子有機會轟擊核燃料（鈾-235原子核）並發生裂變核反應。由於是控製棒在控製中子源，所以往往認為開啟核反應堆是控製棒的功勞。
第三節 世界各國潛艇發展概況
對於世界各國海軍而言，第二次世界大戰不僅改變了潛艇作戰技術，而且也使得潛艇戰術得到了很大的改觀。二戰期間的德國海軍潛艇技術以及設計思想，改變了潛艇的整個概念，並且對戰後世界各國海軍潛艇的發展方向產生了巨大的影響。在戰後至20世紀90年代這將近半個世紀的時間裏，在以美國與蘇聯為首的冷戰對峙中，潛艇，特別是核潛艇扮演了十分重要的角色，許多先進的科學技術紛紛應用在潛艇上，從而推動了世界各國潛艇技術的飛速發展和進步。
一、美國
第二次世界大戰結束之後，美國海軍把潛艇的重點研製方向始終放在核推進技術，並且為此不遺餘力地投入了大量的財力。從1954年建成服役的第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號開始，美國海軍至今總共建造了14個型號137艘攻擊型核潛艇（含“弗吉尼亞”級預計建造的第一批核潛艇）和4個型號59艘彈道導彈核潛艇，建造核潛艇總數多達196艘。目前美國海軍在役核潛艇為73艘，其中攻擊型核潛艇55艘，以“洛杉磯”級為主，彈道導彈核潛艇18艘，全部是“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇。另外，目前“海狼”級攻擊型核潛艇在建1艘，“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇在建4艘。
在發展不同型號核潛艇的半個世紀的曆程中，美國海軍十分重視核潛艇基本性能的延續性和先進性，根據不同時期的技術基礎，選擇不同的主要研製方向，分階段地逐步解決核潛艇技術上的關鍵問題，從而使得其海軍核潛艇的性能終於達到了今天位居世界前列的水平。
美國在核潛艇發展初期就將彈道導彈核潛艇納入與攻擊型核潛艇幾乎同步的計劃之中。美國海軍於20世紀50年代中期開始研製裝備“北極星”彈道導彈的“華盛頓”級彈道導彈核潛艇。該級核潛艇的首製艇“華盛頓”號於1959年12月30日服役，“華盛頓”級總共有5艘核潛艇先後服役，艇上裝備有“北極星”A1彈道導彈。緊接著，美國海軍在隨後又建造了5艘“伊桑·艾倫”級彈道導彈核潛艇，艇上裝備了射程為2800千米的“北極星”A2彈道導彈。在此基礎上，美國海軍於20世紀60年代至70年代持續建造了31艘“拉菲特”級彈道導彈核潛艇。“拉菲特”級後期型的23艘彈道導彈核潛艇全部裝備了“北極星”A3彈道導彈，原來已經裝備了“北極星”A1彈道導彈的“華盛頓”級的5艘彈道導彈核潛艇於1966年～1967年期間全部換裝了“北極星”A3彈道導彈，“拉菲特”級的前期型號8艘核潛艇和“伊桑·艾倫”級的全部5艘核潛艇也相繼換裝了“北極星”A3彈道導彈。
從20世紀60年代中期開始，美國海軍展開了關於多彈頭對硬目標和軟目標覆蓋能力方麵的研究，具有這些性能的新型導彈被命名為“海神”C3彈道導彈。“海神”C3彈道導彈的有效載荷是“北極星”A3彈道導彈的兩倍，能把彈頭投向單個或多個目標，攻擊範圍更大，突防能力更強。從1971年至1977年，美國海軍“拉菲特”級的3艘彈道導彈核潛艇全部換裝了“海神”C3彈道導彈。自此之後，“拉菲特”級彈道導彈核潛艇在相當長的一段時間裏一直是美國戰略核潛艇的主力。
從20世紀60年代起，美國海軍著手研製“海神”C3導彈之後的新一代武器係統——水下遠程導彈係統，1972年初，水下遠程導彈係統正式命名為“三叉戟”-Ⅰ（C4）導彈。“三叉戟”-Ⅰ（C4）導彈的質量雖然稍大一些，但是其射程是“海神”導彈的兩倍，其戰鬥部裝有6個～8個分彈頭，每枚分彈頭爆炸當量為10萬噸TNT當量，圓概率偏差為450米。中早期建成服役的8艘“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇裝備的是“三叉戟”-Ⅰ型彈道導彈，從第9艘SSBN-734“田納西”號開始裝備“三叉戟”-Ⅱ型彈道導彈，“三叉戟”-Ⅱ型導彈的戰鬥部裝有12個分彈頭，各分彈頭的爆炸威力為30萬噸～47.5萬噸TNT當量，圓概率偏差為90米。“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇將要持續服役到2020年前後，在這期間它將一直作為美國海軍戰略核威懾力量的主力。
二、前蘇聯
第二次世界大戰之後，蘇聯海軍對於潛艇的發展采取了質量與數量並重的基本發展方針。蘇聯潛艇作戰力量的增強，對於世界的軍事形勢、西方國家海軍的建設方針以及西方國家海軍潛艇的發展產生了深遠的影響。1956年之後，蘇聯海軍從近海防禦型的海軍成長為遠洋型海軍。進入20世紀70年代之後，蘇聯的海軍作戰力量可以在全球的任何海域上從事作戰活動並與美國海軍進行抗衡。在蘇聯海軍作戰力量之中，潛艇作戰兵力發揮著十分重要的作用，占有極為重要的地位。
蘇聯海軍潛艇的主要使命是對美國實施戰略性攻擊，確保蘇聯的海上安全，對西方國家的海上運輸線實施打擊，支援蘇聯的陸上作戰兵力，協助實現蘇聯的國家政策。從20世紀40年代末期開始，蘇聯便著手設計和建造戰後初期的潛艇，戰後初期的第一批潛艇是W級、Z級和Q級常規動力潛艇，其中W級潛艇總共建造了236艘。
早在20世紀40年代末至50年代初，蘇聯就在探索利用潛艇發射彈道導彈的可行性。1955年9月，蘇聯海軍在一艘經過改裝的W級潛艇上首次成功地發射了改進的“斯科達”-A型彈道導彈。一年之後，蘇聯海軍建造的Z級潛艇之中的5艘逐步被改裝成彈道導彈潛艇。其後，蘇聯海軍在此基礎上於1955年～1956年建造了常規動力的G級彈道導彈潛艇。
蘇聯海軍的第一批Y級彈道導彈核潛艇於1967年建成。Y級彈道導彈核潛艇是蘇聯海軍第二代彈道導彈核潛艇，它與蘇聯海軍的V級攻擊型核潛艇和C級巡航導彈核潛艇屬於同一時期的產品。到1974年的時候，Y級彈道導彈核潛艇的總數量已經達到了34艘。
20世紀70年代初期，蘇聯開始研製SS-N-8型潛射彈道導彈以及攜帶該型導彈的D-I級彈道導彈核潛艇。SS-N-8型潛射彈道導彈的射程為7800千米，可攜帶一個80萬噸級的核彈頭，它可把美國領土的絕大部分置於它的核攻擊範圍之內。
20世紀70年代末期，美國海軍正在加緊建造“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇，蘇聯為了在彈道導彈核潛艇方麵與美國抗衡，決定建造“台風”級彈道導彈核潛艇。“台風”級彈道導彈核潛艇的水下排水量為26500噸，裝備20枚SS-N-20型潛射彈道導彈。該型導彈最大射程為8300千米，圓概率誤差為500米，每枚導彈可以攜帶10個各自為20萬噸當量的分導式核彈頭。“台風”級彈道導彈核潛艇可以在蘇聯的領海範圍內發射SS-N-20型潛射彈道導彈打擊美國本土上的任何重要城市、陸基洲際導彈基地或者軍事目標。“台風”級彈道導彈核潛艇的首製艇是於1977年3月1日開工建造的，1981年11月服役。“台風”級彈道導彈核潛艇的建成服役，標誌著蘇聯與美國的冷戰對抗達到了頂峰。
除了彈道導彈核潛艇之外，蘇聯在發展多用途核潛艇方麵也投入了巨大的精力。第二次世界大戰結束之後，為了對抗美國及其盟國快速航空母艦編隊的威脅，蘇聯建立了反航母作戰體係，該作戰體係的核心兵力是由攜帶空一艦導彈的轟炸機、巡航導彈潛艇以及攜帶艦-艦巡航導彈的水麵艦艇等組成。因此，蘇聯從1954年便開始製定一項發展巡航導彈潛艇的計劃。
20世紀80年代，蘇聯在巡航導彈核潛艇及其武器裝備係統的發展方麵出現的一個重要的進展是建成了世界上攻擊力最強、排水量最大的巡航導彈核潛艇——“奧斯卡”級巡航導彈核潛艇。“奧斯卡”級巡航導彈核潛艇裝備的SS-N-19型反艦巡航導彈的最大射程為450千米，可攜帶質量為750千克的高爆炸藥彈頭或者爆炸當量為50萬噸級的一個核彈頭。“奧斯卡”級巡航導彈核潛艇具有強大的攻擊能力，艇上裝備的巡航導彈數量多，是世界上排水量最大、威力最強的巡航導彈核潛艇。
蘇聯海軍第三代攻擊型核潛艇的代表性潛艇是水下排水量為9100噸的“阿庫拉”級攻擊型核潛艇。“阿庫拉”級核潛艇的首製艇是於1984年7月下水的，“阿庫拉”級核潛艇的航行噪聲非常低，大大出乎西方國家的意料之外。“阿庫拉”級核潛艇的建成標誌著蘇聯海軍在核潛艇的降噪技術方麵取得了突破性的進展。20世紀70年代至80年代是蘇聯海軍核潛艇發展的高峰期，在這一段曆史時期中，蘇聯海軍高速發展核潛艇的政策使西方國家感到心有餘悸。
三、英國
第二次世界大戰結束之後，英國皇家海軍潛艇的發展基本上分為兩個階段。第一階段是從1945年至1949年。在這一時期，英國重點發展和研製具有常規動力的柴油機-電機推進的潛艇。第二個階段是從1959年至今，在這一時期內，英國把發展和研製潛艇的重點由常規動力潛艇轉向核潛艇。
二戰結束之後，英國也像世界上的其他國家一樣，積極總結英國皇家海軍潛艇在二戰期間的經驗和教訓，並且在此基礎上建造戰後的新型潛艇。英國戰後建造的第一批常規動力的潛艇是“小鯨”級潛艇。該級潛艇雖然是戰後建造的，但是其總體性能卻仍未擺脫二戰時期潛艇設計基本思路的影響。1957年，英國在總結“小鯨”級潛艇研製經驗的基礎上設計並建造了“奧白龍”級潛艇。“奧白龍”級潛艇雖然與“小鯨”級潛艇比較相近，但是在總體性能方麵卻有了較大的改進和提高。接著，英國又在“奧白龍”級潛艇的基礎上，進一步設計和建造了“支持者”級潛艇，該級潛艇上裝備了先進的控製係統、聲呐和雷達探測係統等，可以在海上連續從事長達49天的作戰活動，從而把英國皇家海軍常規動力潛艇的性能大大向前推進了一步。
1960年英國的第一艘核潛艇“無畏”號下水，這艘核潛艇實際上是一個混合體，它的核動力裝置是原封不動由美國提供的，其他部分則是英國自己研製的。在“無畏”號核潛艇的基礎上，英國開始了“勇敢”級攻擊型核潛艇的研製工作。“勇敢”級核潛艇的突出特點是自身噪聲較低，具有良好的水下隱蔽性。在英國與阿根廷進行的馬島海戰中，英國“勇敢”級之中的“征服者”號核潛艇曾經於1982年5月2日把阿根廷海軍的“貝爾格萊諾將軍”號巡洋艦一舉擊沉，為英國獲得整個戰爭的主動權奠定了基礎。
20世紀60年代初期，英國的戰略核威懾兵力曾經由英國皇家空軍擔任。後來，由於美國在向英國提供核反應堆的基礎上又同意向英國提供可以裝備在核潛艇上的“北極星”型潛射彈道導彈，英國的戰略核威懾兵力才改由英國皇家海軍承擔。在此基礎上，英國決定大力發展彈道導彈核潛艇。1964年，英國開始建造4艘“決心”級彈道導彈核潛艇。“決心”級彈道導彈核潛艇是在借鑒和參考了美國海軍“拉菲特”級彈道導彈核潛艇基礎上研製的。在總布置方麵，“決心”級彈道導彈核潛艇沿襲了美國海軍彈道導彈核潛艇的總布置思想。“決心”級彈道導彈核潛艇上裝備了16枚“北極星”-A3型潛射彈道導彈，最大射程為4630千米，圓概率誤差為900米，每枚導彈可以攜帶3個由英國自製的、當量為20萬噸的A-3TK型分彈頭。