作为潜艇的不同分支，核潜艇与常规潜艇的最大区别，是前者配备了核动力装置。那么除此之外，二者在设计上还有哪些区别呢？

得益于核动力装置，核潜艇拥有几乎无限的水下续航力，不再需要像常规潜艇一样隔三岔五浮出水面给蓄电池充电，因此其线型与常规潜艇差异极大。

二战期间，德国U型采用艇身为拉长圆柱形

二战时期的常规潜艇本质上是“可以下潜的水面舰艇”，更看重水面航行能力，只有在遭遇敌人或需要隐蔽行踪时才会潜入水下，故大多采用与水面舰艇相同的飞剪艏（又称大西洋艏），旨在水面航行时能更有效地劈开波浪、降低航行阻力并减少埋艏现象。但这种线型在水下航行时阻力很大，因此常规潜艇的水上最大航速明显高于水下最大航速。

现代常规潜艇得益于蓄电池和AIP系统的技术进步，其水下续航力较过去已有大幅提升，但仍不能望核潜艇项背，因此仍须兼顾水面航行能力，其线型多采用鲸形线型，或采用艇身为拉长圆柱形，艇艏为略带弧度“小平头”的雪茄形（又称叶卷形），或介于雪茄形和水滴形之间的过渡线型。

核潜艇则不同。其可长时间待在水下，所以重点对水下航行性能进行优化设计，故大多采用水滴形或拉长水滴形。研究表明，艇艏圆钝，艇艉尖削，外形光顺，长宽比约7：1，即形似水滴的潜艇线型，水下高速航行时阻力最小。不过，纯粹的水滴形潜艇艇身皆是弧线，加工难度极大，且严重影响艇内空间，给舱室设计和设备布置增加了困难。鉴于此，人们为核潜艇设计出拉长水滴形，即在水滴形基础上，插入一个较长的圆柱段，艏艉仍然是圆滑的弧线。拉长水滴形付出较小的水下航行阻力代价，换取了工艺性的大幅提升和建造成本的下降，还拓展了艇内空间，故而成为各国核潜艇线型的主流设计。

不过，即便同样采用水滴形或拉长水滴形，各国核潜艇的艇艏形状也不尽相同。例如，因为习惯于将鱼雷发射管集中部署在艇艏正面，所以苏/俄核潜艇的艇艏最接近理想的半球形。美国核潜艇为在艇艏布置球形声呐基阵，因此将鱼雷发射管后移至艇艏侧面。为给鱼雷发射管提供射界，所以其艇艏线型快速收缩，显得相对尖瘦，不似苏/俄核潜艇那般圆钝。

因国力日衰，英国机敏级核潜艇用不起在不同方向声音传导性差异最小的球形声呐基阵，配备的是圆柱形声呐基阵，其声呐整流罩外观呈瓦形，且面积较小，因此对艇艏形状没有特殊要求。不过，由于英国习惯于将艇艏声呐、鱼雷发射管、锚链、起锚机、主压载水舱等集中部署在核潜艇最前方的非耐压空间里，为给安置的艇艏侧面下方的鱼雷发射管留出射界，其艇艏线型在水平方向上必须快速收缩，而垂直方向的线型收缩幅度明显要小一些，以便留出更大的艇内空间。由此，机敏级核潜艇的艇艏形成了一道非常明显的水平棱线，其外观有点像鲸鱼艏。这种艇艏在水滴形上方增加了一个大型鼓包，因其形似抹香鲸的头部形状，又被称为抹香鲸形或鲸形。这种线型在水面航行时，露出水面的鼓包能在一定程度上起到飞剪艏的作用。

英国“机敏”级核潜艇采用鲸形艇艏设计

总体而言，核潜艇最大潜深明显超过同时代常规潜艇，这一优势会带来哪些收益呢？

科学研究表明，从海平面到深邃的海底，海水并不是均匀一致的。它受季节、洋流、纬度、盐分、地理环境等诸多因素的影响，形成了多层分布的状态。海平面以下100至200米（有些海区为海平面以下300米至350米）之间，往往会存在一个温跃层。温跃层的水温、海水含盐度及密度均与上、下层海水有明显区别。来自其上方的声呐信号很容易发生全反射，即便能穿透温跃层，也会发生折射。这种物理现象导致一些声呐难以探测到位于跃变层以下的物体，即便探测到了也不易准确定位。也就是说，当潜艇在温跃层以下潜航时，其隐蔽性大增。

非但如此，在距海平面300米以下，随着水深增加，水压也相应提高。潜艇潜得越深，其高速航行时螺旋桨或泵推就越不容易产生空泡效应。艇身高速前进时产生的各种乱流，也容易被水压压缩稀释。当潜艇推进系统保持功率不变时，在一定范围内，其潜得越深，所能达到的航速就越高，增速效应也就越明显。核潜艇水下41节的航速纪录，就是苏联核潜艇在潜深超过500米后创造的。同样是该艇，在几十米的浅水区却无论如何也很难达到40节以上航速。

此外，所有反潜武器均有最大作用深度。例如，大多数深水炸弹并没有200米深度以下的引爆设置挡。传统鱼雷是定深鱼雷，即如果鱼雷发射前定深为10米，鱼雷射出后便只能攻击水深在10米左右的目标。当下的双平面鱼雷，能攻击在垂直方向上和鱼雷有一定高度差的目标，但这个高度差也是有限的。例如，如果双平面鱼雷垂直方向上的攻击范围是正负50米，那么潜艇在水下100米深处发射这种鱼雷，可攻击位于水下50米至150米的目标。如果目标再深一些，那么攻击方潜艇只能潜得更深，方有可能用这种鱼雷击中目标。所以，核潜艇极限潜深越大，就越有利于规避敌方攻击。

核潜艇要想潜得深，就得用屈服强度足够高的特种材料制造耐压壳。目前，美国海军建造核潜艇所用的HY80、HY100和HY130这三种牌号的镍铬钢，屈服强度分别达550兆帕、690兆帕和890兆帕。瑞典钢铁公司作为全球领先的超高强度钢板制造商，生产的WELDOX 1300是世界上第一种屈服强度达1300兆帕的钢材。这种高强度合金钢比HY80及HY100型镍铬钢更易焊接和加工。而苏联甚至还曾用钛合金制造核潜艇耐压壳。

美军“俄亥俄”级核潜艇比常规潜艇潜得更深

众所周知，在核潜艇耐压壳厚度一定的情况下，所用材料屈服强度越高，核潜艇所能达到的极限潜深就越大。如果在达到同等潜深的情况下，耐压壳体所用材料屈服强度提高，其壳体厚度就可以适当减薄，以降低加工成型和焊接难度。

适用于核潜艇的特种材料研发、生产不易，加工更是困难重重，需要8000吨以上的数控卷板机。卷板机主要由上辊和下辊组成。上辊提供巨大的下压力，而下辊则通过旋转，利用摩擦力带动钢板在压力下前进，从而实现连续的弯曲变形。将厚钢板卷制成耐压壳体这一工序无法一次成形，需要通过多次、小幅度地调整上辊的压力和位置，逐步增加钢板的弯曲角度，最终达到设计要求。卷板过程由计算机控制，有多位置、多种类传感器实时监测钢板的弯曲角度和位置，并将数据反馈给控制系统，并由控制系统进行调整。当钢板被卷制成形后，不但须保证焊缝处的机械性能与其他部位大体一致，分段合拢后最外层的壳体还得进行光顺度校正处理。

光顺度指的是曲线或曲面的光滑程度，要求没有曲面突变、折角或不必要的凸起和凹陷，曲线过渡要自然流畅。光顺的艇体曲线，可显著降低核潜艇水下航行阻力，减少湍流的产生。也可使壳体内部应力分布更加均匀，避免应力集中在某一点，从而大幅提升潜艇的结构强度和抗疲劳性能。光顺度校正工艺，是通过对金属的热加工来实现，通过对钢板特定区域进行局部、快速的加热，使其受热膨胀。由于周围金属的约束，膨胀受到限制，从而在加热区产生压应力。当加热区冷却时，金属收缩，这个收缩力就会拉动周围的金属，达到矫正弯曲的目的。从以上介绍中不难看出，壳体材料的屈服强度越高，厚度越大，就越难进行光顺度校正处理，其加工成本也越高。

也许有人会问，上述对材料和加工工艺的要求，对于常规潜艇不也一样吗？实际上，常规潜艇水下续航力不足的天然弱点，决定了其作战半径有限，多在水深较浅的近海活动，过度追求极限潜深会极大降低其效费比，且难有用武之地。而核潜艇作为国之重器，多在远洋深海活动，要想最大限度发挥战斗威力，就必然要追求极限性能。因此，核潜艇的成本控制要远较常规潜艇宽松，可在加工工艺上精益求精。

众所周知，无论是核潜艇，还是常规潜艇，均有单壳体和双壳体之分。双壳体指的潜艇既有耐压壳，又有非耐压壳。弹道导弹核潜艇都有或大或小的龟背，这属于非耐压壳体，但不算双壳体结构。只有非耐压壳完整包裹在耐压壳体外面，形成内外两层完整的艇体，才叫双壳体结构。

德制209型常规潜艇选择采用单壳体结构

单双壳体各自的优势和不足，耐压壳是抵御深海高压、保护艇内人员设备的核心；非耐压壳仅负责优化线型、布置辅助舱室。一般而言，如果不考虑技术路径的延续，那么双壳体更适用于常规潜艇。因为常规潜艇需要消耗燃油航行，还需要自带淡水。如果是单壳体结构潜艇，体积可观的燃油舱和淡水舱只能安置在耐压壳体内，会令潜艇排水量和造价急剧飙升。双壳体结构的常规潜艇可利用耐压壳和非耐压壳之间的空间设置燃油舱和淡水舱，以此控制排水量和造价。

著名的德制209型常规潜艇之所以选择单壳体结构，其中一个重要原因是作为二战战败国，该国自研潜艇吨位曾受到严格限制。待到发展212型潜艇时，因为该型潜艇选择了燃料电池作为艇载AIP系统，需要携带体积可观的贮氢罐和贮氧罐，所以改成了单双混合壳体结构。

不过，对于出航后基本都在水下活动的核潜艇来说，在内部容积相当的情况下，双壳体结构较单壳体结构的直径明显增大，并由此带动潜艇横截面积、湿表面积和水下排水量均“水涨船高”，令水下航行阻力增大。在驱动功率相同的情况下，双壳体核潜艇的水下航速低于单壳体潜艇。换句话说，在水下排水量相同的情况下，双壳体核潜艇所拥有的耐压壳内空间会明显小于单壳体核潜艇。

此外，双壳体核潜艇因为有外层非耐压壳体，所以在吨位更大的情况下，耐压壳直径往往反而比单壳体潜艇耐压壳直径更小，因此其核反应堆有效高度更小，相同功率下自循环能力弱，所能达到的静音航速低。此前，夹在非耐压壳和耐压壳之间的海水，曾被认为能有效吸收反潜鱼雷爆炸产生的冲击波，因而双壳体潜艇在防护方面有加成。但当反潜鱼雷应用了聚能爆破战斗部后，这一优势遭到了明显削弱。所以，目前业界普遍认为单壳体结构更适用于核潜艇。

不过，事物总在不断发展变化中。随着人工智能和无人装备的飞速发展，未来的核潜艇必然会携带能执行侦察、警戒、护卫甚至攻击任务的无人潜航器和无人机。其中，无人机的数量还要求越多越好。传统的单壳体核潜艇，艇内绝大部分都是水密耐压空间，虽说因其体量远高于常规潜艇，因此在艇内部署各种设备要宽松不少，但其艇内空间仍可谓“寸土寸金”。无人机倒还相对好办，可将其机翼折叠后收纳于发射筒中，但无人潜航器却难以如法炮制，况且无人潜航器要完成一定任务，就得携带相应的设备，甚至还可能需要携带武器，因此其体积小不了。如果将其部署在大型垂直发射筒内，会相应减少携带其他武器的数量。如采用外挂方式携带，则核潜艇的水下航行阻力及噪声将暴增。

德制212型潜艇采用单双混合壳体结构

鉴于此，未来的核潜艇，尤其是以攻击为主的多用途核潜艇，很可能会采用类似于苏联奥斯卡级巡航导弹核潜艇那样，横截面呈椭圆形的双壳体结构，利用中部耐压壳体两侧的非耐压非水密空间，安置无人机、潜航器及导弹发射筒。

一言以蔽之，抛开各国设计路径依赖因素，仅从合理性角度考虑，常规潜艇更宜采用双壳体结构。核潜艇过去宜采用单壳体结构，但随着技术进步，未来潜艇无论是常规动力还是核动力驱动，均会越来越倾向于采用双壳体结构。

由于核潜艇吨位普遍比常规潜艇更大，因此前者有条件携带更多武器、更多传感器。对于声呐来说，其接收基阵尺寸越大，同等技术条件下所能达到的性能指标就越高。尤其是舷侧阵声呐，其每块接收阵列面积越长，孔径就越大。三块接收阵列彼此间距越大，其被动探测距离就越远，探测精度就越高。所以，哪怕是同一时间建造的核潜艇和常规潜艇，前者的战场态势感知能力和对海打击能力均远强于后者。

非但如此，核潜艇和常规潜艇的生活保障设备及艇内工作生活条件，也是天差地别。得益于核动力装置赋予的几近无限的能量，核潜艇上的空调功率和食品冷藏库容积之大，不是常规潜艇所能比拟的。

常规潜艇必须依靠药剂吸收艇内二氧化碳，出航前必须将淡水舱灌满，出航期间尽量节省用水。别说洗衣服了，就连艇员洗脸刷牙都要被严格控制用水量。长时间不洗澡，还要穿着被汗水浸透的衣物，体味和汗臭与机械上的机油及其产生的废气等各种气味混合在一起，简直令人窒息。而核潜艇拥有充足的电力供应，可直接对海水进行淡化处理，可以直接电解海水制氧，也能对艇内空气进行净化处理，因此在这方面条件要好得多。

俄罗斯台风级弹道导弹核潜艇体型巨大

二战时期的常规潜艇，只有艇长和译电员才有自己单独的小房间，其他艇员只能在艇上各处见缝插针地挂吊床，凑合着睡觉。如今的常规潜艇条件得益于吨位增大及自动化程度提高（可减少艇员人数），艇员生活条件大幅改善，有了固定铺位和衣柜。相形之下，核潜艇艇员的居住环境还要比这些新型常规潜艇更好一些（体量与常规潜艇无异的法国红宝石级核潜艇除外）。一些型号的核潜艇，艇内还设有小型健身房、图书馆、棋牌室、电影院、桑拿浴室、日光浴室等休闲娱乐设施。比如，苏联台风级弹道导弹核潜艇内便配有热水池，这一设施一度被外界误传为游泳池，以至于不少苏联潜艇兵争先恐后地报名，想在该型核潜艇上服役。

潜艇装填鱼雷时，要么从露出水面的鱼雷发射管前部，让鱼雷“退”入发射管中，再退到位于发射管后方的储弹架上；要么从位于鱼雷舱上方的专用装填舱口放入艇内，顺着由滑轨、绞盘等装备组成的装填系统缓缓滑进鱼雷舱，再由艇员将其转移到鱼雷台架。对于常规潜艇来说，装填舱口不能开得太大，以免过度削弱耐压壳体的强度，所以鱼雷只能倾斜着从装填舱口顺入艇内。

不过，苏联阿库拉级攻击核潜艇和台风级弹道导弹核潜艇因体型巨大，不在乎削弱这点结构强度，因此其装填舱口开得很大，可让鱼雷以水平状态进入潜艇内部，从而令艇内装填系统得以大幅简化。而这，是常规潜艇无论如何都难以效仿的。

此外，常规潜艇和核潜艇围壳内需要容纳的潜望镜、通信天线等设备无论是种类还是形制都大体相当，而二者的体量又差距甚大，因此核潜艇围壳尺寸与其艇身长度的比值，要比常规潜艇小得多，其给潜艇性能带来的负面影响也相应要小很多。在这方面，常规潜艇同样只能对核潜艇甘拜下风。