给大型武器装备划分代际，最初是为争取研发经费和对外推销，可后来人们发现，给装备划代在宣传和心理战上均能收到意想不到的效果。不过，要想根据核潜艇建造年代、技术水平、设计思想、总体性能和作战能力等方面的特征为其划分代际，却困难重重。因为核潜艇属于“国之重器”，各拥有国对其性能均严格保密。即便是官宣的性能参数，往往也真伪难辨，而核潜艇在生产过程中实施的技术改进，可能会令晚期生产型和早期生产型性能大相径庭，这也给其划代增添了困难。

1953年，美国开工建造世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号。不甘示弱的苏联于1955年开工建造本国首艘核潜艇“列宁共青团员”号，由此和美国在这一全新赛道上展开了军备竞赛。

世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号

从那时起到20世纪60年代前期，美苏建造的核潜艇均具有浓郁的探索性质，主要解决核潜艇线型的水动力性能验证，核动力装置与潜艇、导弹与潜艇的适配性问题。对于核潜艇生存来说至关重要的噪声问题，当时尚未有深刻认知。

美国海军经大量试验后得出结论，水滴形才是实现水下高航速的最佳形状。从量化指标看，外形光顺、圆头尖尾、长宽比约7：1的艇体最为理想。美国海军首先建造了水滴形的“大青花鱼”号常规潜艇，在改装高能量密度的银锌电池后，该型常规潜艇的水下航速史无前例地提高到33节。

出于审慎考虑，美国于1957年至1959年间建造的4艘鳐鱼级核潜艇，仍然采取相对保守的研发策略，即直接在常规潜艇基础上改装核动力装置。1959年至1961年建造的6艘鲣鱼级，才正式采用了在“大青花鱼”号上得到了充分验证的水滴形艇体。不过，为降低建造难度和成本，鲣鱼级的线型并非纯水滴形，而是在艇身中部插入了一个占艇长约26.4％的圆柱体，称之为拉长水滴形，并采用单双壳体混合结构-指挥舱、反应堆舱和主机舱采用单壳体结构，鱼雷舱和辅机舱采用双壳体结构。为减少对艇艏声呐干扰，鲣鱼级还采用了围壳舵。

“大青花鱼”号是全球首款水滴线型试验常规潜艇

同一时期，苏联建造的627型（北约代号十一月级，或称红十月级）核潜艇与鳐鱼级一样，都是在常规潜艇基础上换装核动力装置而成，故而保留了常规潜艇双轴双桨推进的设计方案。627型的创新之处，是首度采用了流线型设计的指挥台围壳。

此后，苏联在627型基础上换装液态金属反应堆，建成一艘645型核潜艇。该艇于1963年服役，但在1968年因液态金属反应堆故障导致9人死亡，从此报废。

随着核潜艇技术的进步，潜射弹道导弹的优势开始显现。美国在鲣鱼级攻击型核潜艇艇身中部插入一个导弹舱，可装载16枚“北极星A1”潜射弹道导弹，由此制成了水下排水量约6900吨的华盛顿级弹道导弹核潜艇。这种技术构型因总体设计合理、发展潜力巨大，日后成为世界弹道导弹核潜艇的主流设计。

苏联的第一种弹道导弹核潜艇是658型（北约代号旅馆级），水下排水量只有5300吨，由于其装载的P-13弹道导弹长11.8米，远长于“北极星A1”的8.7米，因此只能将3个导弹发射筒塞入指挥塔围壳中，以此“小马拉大车”的方式勉强实现了发射能力。虽然这种构型只能携带3枚导弹，且早期只能在水面发射导弹，但毕竟解决了有无问题。

658型艇K-19（寡妇制造者）在北极冰区上浮后的历史老照片

无论是美国的华盛顿级，还是苏联的658型，均因核反应堆故障率高，艇上搭载的弹道导弹射程近，而并未成为真正意义的海基核力量，只主要用于进行各种试验和训练，为发展下一代核潜艇积累数据。

同美国仅有攻击型核潜艇和弹道导弹核潜艇两个类别不同，苏联还多出一个巡航导弹核潜艇的类别。苏联于1961年至1963年服役的5艘659型（北约代号回声I级）巡航导弹核潜艇，以及1963年至1968年服役的29艘675型（北约代号回声II级），不仅航行噪声大，而且早期只能浮出水面发射重型巡航导弹。从技术水平看，它们同样属于第一代核潜艇。

美苏于20世纪60年代前期至70年代中期建造的核潜艇可划为第二代。这一代核潜艇的相同之处，是在持续优化设计的基础上全面提升了水下性能。不仅核动力装置的安全性、可靠性有了明显提高，艇上各种管路、设备及元器件的质量与可靠性也大为提升。核反应堆堆芯寿命延长至10年左右，且输出功率有所增加，核潜艇的水下续航力优势得以充分发挥。与此同时，设计师们开始关注潜艇水下航行噪声，对蒸汽轮机等主要噪声源采取了浮筏减振、敷设吸声材料等降噪手段，其水下辐射噪声大体上较第一代核潜艇降低了10至20分贝。

在攻击型核潜艇方面，1961年至1967年，美国建造了14艘以反潜为主要任务的长尾鲨级攻击型核潜艇。为了在艇艏安装声呐基阵，长尾鲨级的鱼雷发射管后移至艇艏两侧，并配备了通过鱼雷发射管发射的“沙布洛克”反潜导弹。针对其首艇“长尾鲨”号服役未满两年便因事故沉没所暴露出的安全隐患，美国在该型号核潜艇基础上加以改进，于1967年至1975年间建造了37艘鲟鱼级攻击型核潜艇。该型艇的后期生产型加装了拖曳阵列声呐，进一步提升了反潜探测能力。

“长尾鲨”级攻击型核潜艇把鱼雷发射管后移至艇身中部，艇艏完整布置大型球形声呐，大幅提升水下探测能力

苏联第二代攻击型核潜艇包括671型和705型两个系列。其中，671型包括671、671PT、671PTM三个亚型（北约分别称之为维克托I、II、II级），总共建造了48艘之多。该系列在苏联核潜艇发展史上首度采用水滴形艇体和单轴单桨推进。单轴单桨构型不仅提高了螺旋桨推进效率，还降低了噪声。流线型围壳不仅有利于降噪，还能有效抑制核潜艇水下高速转弯时出现横摇现象，但其缺点是建造难度大，成本高，还增大了艇体湿表面积，不利于提高水下航速。通过提高耐压壳的材质性能，671型核潜艇的最大潜深从第一代的约300米增至400米左右。该系列核潜艇同样配备了反潜导弹。

705型（北约称阿尔法级）核潜艇则配备了功率密度极高的液态金属反应堆，并采用由钛合金制成的耐压壳体，以提高下潜深度。该型艇一共造了6艘，首艇于1972年发生金属冷却剂凝固事故，被迫提前退役，后另有一艘发生了冷却剂泄漏事故。

在弹道导弹核潜艇方面，美国第二代弹道导弹核潜艇包括伊桑·艾伦级和拉斐特级。伊桑·艾伦级于1961年至1963年间服役了5艘，其技术架构与第一代华盛顿级基本一致，但首度采用HY-80合金钢建造耐压壳体，令该级核潜艇的最大下潜深度可达400米。拉斐特级可视作在伊桑·艾伦级基础上完善设计的大批量生产型号，其主要改进之处在于配备了射程更远的潜射弹道导弹，改进了导弹发射指挥系统，能自主选择目标实施攻击，其自动化程度更高，因此艇员居住条件也相应改善。

苏联第二代弹道导弹核潜艇为667型（北约代号扬基级）。和第一代658型弹道导弹核潜艇相比，667型在攻击能力、探测能力及自动化水平等方面均上了一个台阶，因此在20世纪六七十年代，该型核潜艇建造了34艘之多。其技术构型与美国弹道导弹核潜艇基本一致，16枚潜射弹道导弹安置在位于围壳后方的导弹垂直发射筒内。

705型（北约称阿尔法级）核潜艇耐压壳全部使用钛合金打造

此外，苏联还保留了巡航导弹核潜艇这一独特类别。苏联于1967年至1972年服役的11艘670型（北约代号查理I级），以及1974年至1979年建造的6艘670M型（北约代号查理II级）巡航导弹核潜艇均采用了拉长水滴形艇体，单双混合壳体结构，从技术水平看属于第二代核潜艇。

从20世纪70年代中期至80年代末期，美苏核潜艇进入第三代，其在战斗威力、安全性和静音性能三个方面均实现了跨越，重点突破了战略导弹水下齐射及分导多弹头技术、巡航导弹垂直发射及远程精确制导技术、反应堆自然循环技术、噪声源设备集成减振技术等难题。导弹射程、精度、突防能力和打击威力均大幅提高。其中，潜射弹道导弹打击距离超过8000千米，打击精度达到500米以内。对陆攻击巡航导弹打击距离超过1000千米，打击精度达100米左右。核反应堆自然循环能力提升至15％至20％，大幅降低了核潜艇低速航行工况下的辐射噪声。通过采用减振浮筏、七叶大侧斜螺旋桨、敷设消声瓦等降噪措施，核潜艇的静音水平大幅提高，其中以苏联核潜艇的进步更为明显。

苏联第三代攻击型核潜艇包括945型（北约代号塞拉级）和971型（北约代号阿库拉级）两个型号。

945型首艇于1984年服役，其采用钛合金建造耐压壳体，最大下潜深度达到600米，较第二代艇增加50％。其水下最高航速35节，较第一代艇的28节，第二代艇的30至32节显著提高。它的水下排水量增加到8200吨，而上一代同样采用钛合金耐压壳体的705型水下排水量2300吨。

971型（北约代号：阿库拉级）静音性能大幅赶超前代苏联核潜艇，大幅缩小了和美军攻击核潜艇的噪音差距

971型的水下排水量与外观和945型相似，但首艇较945型晚一年服役。二者最大的区别，是971型不仅改用高强度合金钢制造耐压壳体，而且在降噪处理方面不遗余力。其非耐压壳上的流水孔为可闭合设计，水下航行时能关闭流水孔，以降低流体噪声。其尾舵顶部设有纺锤形拖曳线列阵声呐释放口，曾被西方情报界误认为是磁流体推进装置。

945型因价格昂贵，只建造了4艘，而971型产量却高达14艘，所以外界猜测，这两型前后脚服役的攻击型核潜艇是高低搭配关系。值得注意的是，从第三代核潜艇开始，苏联特别热衷于将潜艇的漂浮救生舱安置在围壳内，因此造成苏联核潜艇围壳尺寸要比同时代、同体量的西方核潜艇宽大许多。

美国第三代攻击型核潜艇为洛杉矶级。其采用单壳体大分舱结构，安装了具有部分自然循环功能的反应堆，并将围壳尽可能变小变窄，令其水下最高航速提高到32节。为追求静音性能，洛杉矶级水下排水量增到6600吨，艇身中部圆柱段占比达到艇长80％，以容纳诸多减振降噪设备，并在艇体表面敷设消声瓦。洛杉矶级后期生产型还在艇艄安装了12个导弹垂直发射管，可装载用于打击陆地目标的巡航导弹。

“洛杉矶”级拥有紧凑低矮的流线围壳、单轴7叶大侧斜螺旋桨，艇体修长圆柱水滴造型

在弹道导弹核潜艇方面，苏联的第三代实用型号包括667型深度改进型和941型两个系列。

其中，667型深度改进型又分为667B、667BD、667BDR、667BDRM 这4个亚型（北约代号分别为德尔塔I、II、III、IV级）。它们搭载的潜射弹道导弹射程，从上一代的不足3000千米猛增至7800千米至9100千米，并可携带多个分导式弹头，突击威力大增。不过，由于所携弹道导弹体型过大，667型系列的水下排水量虽然突破了万吨大关，但导弹舱仍然形成了高高突起的龟背。

941型（北约代号台风级）是世界弹道导弹核潜艇大家庭中的“离经叛道”者。该型艇为消除龟背，并尽可能提高其静音性能，在大直径非耐压壳体内安装了5个耐压舱，对机械设备采用隔离安装，对流体管道进行降噪处理，非耐压壳外敷设厚厚的橡胶消声瓦，其大直径七叶螺旋桨外还专门安装了环形整流罩。上述技术举措令941型成为了苏联静音性能最好，艇上生活条件最佳的核潜艇，但也造成了其体型过于庞大，造价过于昂贵，最终仅建造了6艘。

相形之下，同为第三代弹道导弹核潜艇，美国俄亥俄级得益于固体燃料潜射弹道导弹的技术优势，其所携潜射弹道导弹无论是射程还是携弹量均明显高于941型，同时其水下排水量还不到941型的一半，而且其龟背高度仅半米左右，加装整流罩后并不明显，对潜航的负面影响降到了最低。非但如此，得益于其自然循环堆技术水平更为先进，俄亥俄级的静音航速高达20节，远超洛杉矶级的12节。

941型（北约代号台风级）双独立耐压壳体，即便一侧壳体受损，潜艇仍可维持航行与基本作战能力

此外，苏联还继续发展了巡航导弹核潜艇这一独特类别。其中949型（北约代号奥斯卡I级）首艇于1980年服役，949A型（北约代号奥斯卡II级）于1986年服役。二者均采用七叶大侧斜螺旋桨和减振浮筏、艇体外表敷设消声瓦等降噪措施，极限下潜深度达500米。其所携带的巡航导弹不仅数量多、射程远、威力大，其围壳内据说还装有防空导弹，具备一定的防空自卫能力。就技术水平而言，它们也应归于第三代核潜艇。

从20世纪90年代至今出现的第四代核潜艇，全面采用模块化设计建造技术，执行多样化任务能力明显增强。

第四代核潜艇对核反应堆的自然循环能力提出了更高要求，而且堆芯寿命应能达到30年，基本做到与艇同寿。据称，法国凯旋级弹道导弹核潜艇上的K15型一体式反应堆，在自然循环状态下可以达到49％的最大功率，而第三代洛杉矶级的S6G反应堆，自然循环功率不到20％。

为进一步提高静音水平，第四代核潜艇普遍以噪声更小的泵推替代了第三代核潜艇普遍采用的七叶大侧斜螺旋桨。非但如此，凯旋级还用电传动系统代替了减速齿轮箱，更是极大提高了其静音水平。

法国凯旋级弹道导弹核潜艇的泵喷推进是它外观上最容易区分的特征，也是其高静音性的关键设计之一

第四代核潜艇一般均同时装备有大口径艇艏球形声呐、舷侧声呐阵、主动/被动综合拖曳阵系统，并采用高性能的数据处理机对其搜集到的声学信号进行分析。此外，艇上配备的基于光纤局域网的先进综合指挥系统，不仅能传输指令，还能直接对信号进行综合分析利用。

作为第四代攻击型核潜艇的典型代表，美国海狼级的设计要求是能隐蔽进入鄂霍次克海和巴伦支海这两个苏联堡垒海域，出其不意地猎杀其弹道导弹核潜艇。为容纳诸多减振降噪设备，海狼级水下排水量增至9100吨，并采用泵推方式，水下最高航速达35节，最大下潜深度600米左右。该型艇还摒弃了传统的533毫米口径鱼雷发射管，安装了8个660毫米鱼雷发射管，所携带的鱼雷/导弹数量高达50枚。

美国弗吉尼亚级也属于第四代核潜艇。冷战结束后，美国在深海对抗方面难寻对手，因此打算在相对较浅海区遂行“由海向陆”打击任务，弗吉尼亚级即针对此进行设计优化。其重点强化了支援特种部队、浅海侦察和对地打击能力，并在艇艏球形声呐基阵后方配备了12个巡航导弹垂直发射筒。弗吉尼亚级为控制造价，水下排水量降至7800吨，水下最高航速有25、28、34节三种说法。与海狼级相比，弗吉尼亚级主要提高了支援特种部队、浅海侦察和对地打击能力。该艇可通过鱼雷发射管发射、回收自主式水下航行器，也可在艇外驮载“蛙人”输送艇。

相比高端昂贵的海狼级，弗吉尼亚级主打性价比与多任务通用性

俄罗斯885型（北约代号亚森级）攻击型核潜艇的首艇于1993年开工，但迟至2014年才服役。其采用了自然循环反应堆，低功率时不需要开主循环水泵，从而降低了潜艇以中低速航行时的噪声。885型核燃料棒丰度很高，在核潜艇全寿命周期内无须更换。艇身中部有4排8个导弹垂直发射筒，可装载巡航导弹，增强了其对地攻击和反舰能力。885型的鱼雷发射管布置方式从艇艏移至艇身前部两侧，为大型球形声呐基阵让出了安装位置。不过，885型仍采用七叶大侧斜螺旋桨。就总体技术水平而言，885型仍是技术水平堪与海狼级比肩的第四代攻击型核潜艇。

俄罗斯新锐的955型/955A（又称北风之神级/北风之神-A级）弹道导弹核潜艇首艇于2013年正式服役。该系列潜艇采用了包括泵推在内的诸多新技术，令其噪声、尾流特征等较该国第三代核潜艇有明显削弱。其中955A型进步最大，该型艇将龟背降到了堪与俄亥俄级比肩的高度，加之其龟背整流罩与艇身圆滑过渡，因此已极不明显。此外，相对其艇身来说，955A型（也包括955型）的围壳尺寸也相对减小，其围壳前缘向前倾，据称这样的设计有利于让流经围壳的水流变得更平顺，有利于为弹道导弹水下发射提供更好的稳定环境。