1.3 潛艇的總體結構
在龐大的海軍裝備體系中，為執行特殊的作戰任務，潛艇的結構非常獨特。潛艇的外形、動力系統和武器系統等都與其他艦船有著明顯的區別。
1.3.1 潛艇的艇體外形
在現代艦船家族中，潛艇的外形是最奇特的一種，除了幾根豎立在艇外的天線和管道以及一座小小的塔樓外，潛艇表面非常平滑。鈍鈍的頭部，細長且圓滾滾的身軀，尖尖的尾巴，看起來就像一條特大號的鯨魚，所以潛艇也有“藍鯨”的雅號。雖然少了水面軍艦那樣的威武和莊嚴，但潛艇低調的外表讓人倍感神秘。
TIPS：
潛艇主要由艇體、操縱系統、動力裝置、武器系統、觀察設備、通信設備、導航設備等組成。艇上的設備按功能主要分為5個部分，分別是觀察系統、通訊系統、導航系統、武器系統和機電系統。
潛艇脊背上凸起的塔樓稱為指揮塔或艦橋，用圍殼包裹起來，有人形象地稱其為船鰭或帆罩，它是潛艇在水面航行、進出港口時艇長指揮艇員操作的場所。
在艇體外形方面，現代潛艇一般干舷很低，甲板很窄，上層建筑很少，只有一個艦橋。為了減小航行阻力，潛艇通常采用以下四種艇形。
●常規型艇形
常規型艇形是由水面艦艇演變而來，艇體細長，長寬比通常為11～12，艏部做成類似水面艦船艏部的形狀，可以降低航行時的興波阻力。一戰和二戰時期的潛艇大多采用常規型艇體設計。
美國二戰期間的潛艇均采用常規型艇形，圖中為美國的“冰魚”（Icefish）號（SS-367）。
采用常規型艇形的潛艇，其艇艏部分與水面艦艇非常相似。
建成后的美國“鸚鵡螺”號核潛艇下水，其艇艏為直首柱。
為了讓潛艇在海面上獲得更好的適航性，艏部有很大的脊弧并設有浮力艙，依靠浮力艙提供的浮力來改善潛艇在風浪中的埋首現象。艇身的側面形狀也與水面艦艇相似。這種艇形適宜于水面航行，但不利于提高水下航速。代表型號為一、二戰時期的德國U型潛艇。
圖為德國海軍二戰期間的U-995號VII-C-41型潛艇。
隨著對潛艇水下航速要求的不斷提高，人們對常規型潛艇的艇形進行了一系列的改進，例如減少甲板的寬度，取消首脊弧和浮力艙，取消艇艏的前傾角，改為直首柱等。代表型號為美國的“鸚鵡螺”號核潛艇。
美國“鱘魚”級攻擊型核潛艇采用了典型的水滴形艇形設計。
●水滴形艇形
現代潛艇中采用的艇形大多是水滴形和水滴形的變體。水滴形是一種類似海豚體形的設計。它形似一滴水滴，艇艏呈圓鈍的紡錘形，潛艇的橫剖面為圓截面，艇身從舯部開始向后逐漸變細，艉部呈尖尾狀，長寬比為7～8，是20世紀50年代以后發展的一種新艇形。
在艇體周圍的水流平滑勻稱，艇體的形狀阻力小，水滴形的尖尾又一般采用低轉速、大直徑的單漿，可以提高推進效率。這些設計都有利于艇的水下航速，同時還能降低螺旋槳的噪聲，提高潛艇的隱身性。
但水滴形潛艇的水面航行性能較差，艇艏容易上浪。適合于長期水下航行的潛艇，例如攻擊型核潛艇，代表型號為美國“鱘魚”級、“洛杉磯”級、“海狼”級攻擊型核潛艇等。
美國“海狼”級攻擊型核潛艇采用典型的水滴形艇形。
●類水滴形艇形
類水滴形艇形是水滴形艇形的變體，通常是在艇體舯部加入一段圓柱形艇體，這種艇形也稱為“拉長的水滴形”，其水動力性能與普通水滴形差不多。由于艇體較長，適合在舯部裝載導彈，所以該艇形常應用于彈道導彈核潛艇，例如“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇、“凱旋”級彈道導彈核潛艇等。
美國“俄亥俄”級彈道導彈核潛艇采用了類水滴形艇形。
●鯨魚形艇形
鯨魚形艇形比較獨特，艇艏類似流線型，呈長橢圓形，其余部分與水滴形艇體類似。該艇形主要適用于常規潛艇。
圖為德國214級常規潛艇的模型。
美國很早就開始采用單殼體結構建造潛艇，圖為“喬治·華盛頓”級彈道導彈核潛艇的一段艇體。
圖為正在建造中的美國“長尾鯊”級攻擊型核潛艇的一段艇體，采用單殼體結構。
1.3.2 潛艇的艇體結構
潛艇為了能承受深海的高水壓，必須采用耐壓的艇體結構。耐壓艇體結構是由一些圓柱殼體、圓錐殼體和首尾端部艙壁組成的。僅有耐壓艇體結構是不夠的，還需要用非耐壓艇體結構將其全部或部分包裹起來，以使潛艇具有光順的表面，從而減小水下阻力。
現代潛艇的艇體結構根據包裹程度的不同，可分為單殼體、雙殼體、個半殼體結構和單雙混合殼體四種。
●單殼體結構
單殼體潛艇的艇體由耐壓殼體組成，耐壓殼體外沒有包裹層，直接裸露在外，主壓載水艙布置在耐壓艇體內。由于少了一層外殼體，艇體結構較為簡單。艇體外表面的流水孔少，艇體的光順度好，濕表面積小，水下航行時遇到的阻力更小，潛航速度也很快。
此為美國“弗吉尼亞”級多用途核潛艇的一段艇體，屬于單殼體結構。
此外，單殼體潛艇在工程施工量上要比雙殼體潛艇少，建造時間相對較短，有利于擴大建造產量，降低單艇建造成本。不過，單殼體潛艇對于艇體材料的屈服度和建造工藝的要求較高。并且單殼體潛艇的抗擊打力較差，操控性能也不及雙殼體潛艇。
采用單殼體結構研制潛艇的國家主要為歐美國家，包括美、英、法、德等。美國的“海狼”級攻擊型核潛艇、英國的“特拉法爾加”級攻擊型核潛艇、法國的“紅寶石”級攻擊型核潛艇、德國的209和214級以及瑞典的“哥特蘭”級常規動力潛艇等，都是典型的單殼體結構潛艇。
●雙殼體結構
雙殼體潛艇的艇體分內殼和外殼。內殼為采用高強度鋼或合金材料制成的耐壓艇體，全部被非耐壓的外殼體包裹。外殼除了舯部有一段是耐壓殼體（耐壓液艙）外，其余都是非耐壓外殼。兩層殼體之間形成舷側空間，潛艇的主壓載水艙、燃油艙、燃油壓載水艙、浮力調整艙等都布置在這里。
雙殼體潛艇比單殼體潛艇多了一層殼體和舷側空間，結構要比單殼體潛艇復雜一些。雙殼體潛艇的儲備浮力大，潛艇內部艙室小且數量較多，這種設計的最大好處是潛艇結構強度大，抗沉能力強，下潛深度大，一般可達300～600米。
前蘇聯研制的“臺風”級彈道導彈核潛艇采用了雙殼體結構，但是其結構比較奇特，其外殼中包含了兩個完整的耐壓殼體。
隨著現代反潛技術的不斷提高，傳統的雙殼體結構因為水下噸位大，很容易被搜索距離遠、跟蹤精度高、抗干擾能力強的現代魚雷偵察和跟蹤到，且成功規避的幾率越來越低。此外，現代魚雷采用的側瞄基陣能保證其垂直命中艇體，連續的聚能戰斗部和高能量的爆破裝藥可以有效擊破像“奧斯卡”級和“臺風”級等雙殼體潛艇。這些因素都給雙殼體潛艇帶來了極大的威脅。
采用雙殼體結構研制潛艇的國家主要有前蘇聯、俄羅斯、中國、日本等，特別是前蘇聯，其二戰后建造的各種型號的潛艇，包括Z級、W級、F級、R級和K級常規潛艇以及N級、A級、V級、C級、Y級、D級、“奧斯卡”級和“臺風”級等核潛艇都采用了典型的雙殼體結構。
圖為正在建造的德國214型潛艇的某個單殼體艇體分段。
圖為正在建造中的某雙殼體潛艇的分段。
TIPS：
雙殼體潛艇的缺點在于排水量較大，從而帶來的阻力大，并且還有噪音大和航速慢等問題。另外，由于其結構復雜，使得潛艇的建造與維修比較困難。特別是靠近潛艇首尾兩端的部分，空間十分狹窄，建造施工、檢查以及涂裝等都難以進行。這也是雙殼體潛艇退役后大多直接拆解的重要原因。
前蘇聯研制的“奧斯卡（Oscar）”級（O級）巡航導彈核潛艇，采用雙殼體結構，其艇體能承受2～3枚魚雷的攻擊。
●個半殼體結構
個半殼體結構，除耐壓艇體外，在耐壓艇體的中上部，還有一層外殼包覆，形成雙層殼體區域，布置有耐壓和非耐壓液艙等，耐壓艇體的底部仍裸露于外，同單殼體結構相比，艇的內部空間和外部線型得到改善。
從潛艇的發展歷程來看，大多數潛艇都采用單殼體結構或雙殼體結構，而采用個半殼體結構的潛艇較少。特別是在二戰之后，采用個半殼體結構的潛艇幾乎絕跡。
●單雙混合殼體結構
單雙混合殼體結構，顧名思義，就是艇體部分為單殼體、部分為雙殼體，這與個半殼體有些相似，但有些區別。
單雙混合殼體結構是在20世紀50年代出現的結構形式，可使潛艇的水下排水量盡量減小，減少艇體浸濕表面積，提高水下航速，還能提高重點部位的抗擊打能力。
德國研制的212型常規潛艇，采用以單殼體為主的混合殼體結構。
隨著潛艇技術的飛速發展，潛艇殼體結構設計日趨完善和成熟，不再以傳統的單、雙殼體結構為主流，而是以實用為主。德國和日本的潛艇分別從單一的單殼體和雙殼體結構轉向了以單殼體為主的混合殼體形式，法國和俄羅斯的常規潛艇也從雙殼體轉向了單殼體結構。傳統的小分艙大儲備浮力的雙殼體結構，被邊緣化的趨勢越來越明顯。
究其根源，是由于現代反潛技術和潛艇科技的發展。以德國的轉變為例，研制212級潛艇時，為了在舷側布置AIP動力所需的貯氫鋼瓶，采用了以單殼體為主的混合殼體結構，體現了其潛艇建造更為務實、更加變通的設計思想。而日本、俄羅斯等國的轉變則更多的體現了現代發達的反潛技術對潛艇殼體結構的重要影響。
1.3.3 潛艇的內部艙室
不論單殼體潛艇還是雙殼體潛艇，其耐壓殼體內都會用耐壓隔板分隔成多個密封的艙室，用于布置指揮控制系統、動力裝置、武器以及艇員生活設施等。這種設計不僅僅是為了便于安置各種不同的設備，避免工作的相互干擾，最重要的原因是為了提高潛艇的生存能力。因為潛艇作為戰用艦艇，在平常訓練和戰斗中容易受損，如果不分隔出多個艙室，一旦某處殼體發生破裂，海水將會迅速灌滿全艇，導致潛艇很快沉沒。
正在建造的美國“弗吉尼亞”級攻擊型核潛艇，該潛艇內部也劃分了多個分艙。
耐壓殼體內分隔出多個艙室，各艙室間的通道全都安裝有水密門，這種水密門能承受很大的水壓，平時關好，只有人員需要通過時才打開。當某個艙室破損進水時，只要密封好該艙室與其他艙室之間的水密門，其他艙室就不會受到很大的影響，潛艇不至于沉沒，受傷輕微的潛艇還能繼續執行戰斗任務。
潛艇內各個艙室之間都會安裝這樣的水密門。
一般在潛艇的艏部、舯部和艉部都設置有出入口，艏部和艉部一般用于武器補給，而人員出入口一般位于舯部甲板上，食品的補給也可以通過舯部的出入口來完成。
潛艇在建造時，就會按照需求對內部進行劃分，將其劃分為多個不同的艙室。
潛艇各艙室間的水密門通常處于關閉狀態，只有當有人需要通過時才開啟。
圖為潛艇內部的走廊。
圖為美國“弗吉尼亞”級潛艇內部艙室的一角。
圖為潛艇的駕駛室，對潛艇的航行狀態進行控制。
現代潛艇分隔艙室的多少一般依據潛艇的大小和需要而定，最少的潛艇艙室只有3個，最多的超過102個，大部分潛艇的艙室都在6～15個之間，雙殼體潛艇的艙室會更多些。
通常，潛艇的艏部為魚雷艙和居住艙，然后是指揮艙，接著就是導彈艙、動力艙等，部分潛艇艉部帶有魚雷艙。然而，不管什么潛艇，都包括指揮艙、武器艙和動力艙。
●指揮艙
指揮艙是潛艇的指揮中心，負責控制和指揮各種設備和武器，以保障潛艇的正常航行和自身安全。當搜索儀器發現目標后，及時發出指令，對敵實施精確打擊。指揮艙是人員比較集中的地方，設有艇指揮部、舵機操縱戰位、潛浮系統操縱戰位、通信戰位、雷達聲吶戰位、武器發射系統控制戰位等，采用遙控裝置與自動化系統進行指揮和控制。
潛艇的指揮室負責控制和指揮各種各樣的設備。
指揮艙一般位于指揮塔圍殼內部或下部，其中布置有潛望鏡、柴油機通氣管、無線電通信設備、雷達和雷達偵察告警接收機、無線電定向儀等各種升降裝置。早期潛艇在此處還布置一個指揮室，艇長在這里指揮航行和作戰。現代潛艇大多都將指揮室轉移到指揮艙，而圍殼處被設置為逃生艙（魚雷發射管也是艇員水下脫險的出口）。
●武器艙
潛艇作為一種重要的戰術、戰略兵器，武器艙是存放和發射導彈、魚雷和水雷等各種武器的艙室，根據潛艇的大小和作戰任務的不同，武器艙可以有1個或多個。
常規潛艇的艏、艉艙室一般為魚雷艙，艏艙內一般安裝4～6具魚雷發射管，最多8具，艉艙內一般安裝2～4具魚雷發射管。通常魚雷艙內還存放有10枚以上的備用魚雷或可由魚雷發射管發射的各型導彈。
潛艇的魚雷艙中儲備了不少魚雷。
彈道導彈潛艇和巡航導彈潛艇一般都單獨設置導彈艙，用于布置導彈發射筒及其發射控制系統，導彈艙一般位于潛艇的舯部，這樣有利于平衡導彈發射時產生的反作用力。
彈道導彈潛艇獨有的導彈艙，其中布置有導彈垂直發射筒和發射控制系統。
除了魚雷和導彈外，當潛艇執行布雷任務時，還需要攜帶水雷。水雷可以通過魚雷發射管布放，此時魚雷艙會部分或全部用于存放水雷。
魚雷艙中的魚雷發射管一般有4～6具。
TIPS：
近年來，水下探測越來越重要，部分潛艇為了提高聲吶的工作效率，將艏艙改為聲吶艙，魚雷發射管則布置到舯部。
圖為潛艇的主動力艙。
潛艇的輔助動力機艙，其動力裝置一般為電動機，用于水下航行。
圖為英國早期研制的“奧伯龍（Oberon）”級常規潛艇。
●動力艙
動力艙用于布置潛艇的動力裝置，包括主動力裝置、輔助推進裝置以及備用裝置等。動力艙一般靠近潛艇的艉部，根據使用動力裝置的不同，可分為核動力艙和常規動力艙。核動力艙包括反應堆艙、主機艙和輔助動力艙等；常規動力艙則包括柴油機艙、電動機艙、蓄電池艙和輔機艙等，此外，還有帶動螺旋槳旋轉的設備所在的尾軸艙。
圖為潛艇主動力艙中的主動力裝置。
1.3.4 潛艇的艉部結構
現代潛艇的艉部結構根據艇形大致可分為兩種類型，即常規型艉部結構和尖艉結構。
●常規型艉部結構
常規型艉部結構是指常規艇形的艉部結構，其基本布局是：在艉部左右兩舷各布置一個螺旋槳，在螺旋槳的后面有兩個艉水平舵，全艇最末端有一個垂直舵。二戰以前的潛艇，基本上都采用這種艉部結構。
二戰后很長一段時間，很多國家建造的潛艇仍然采用了常規艇形的艉部結構，例如美國的“刺尾魚”級、英國的“奧伯龍（Oberon）”級、法國的“桂樹神”級、德國的206級和207級、日本的“大潮”級和“早潮”級潛艇。前蘇聯應用得最多，其W級、Z級、F級和R級常規潛艇，乃至第一代核潛艇N級都采用了這種艉部結構。
●尖艉結構
尖艉結構的基本布置是：在潛艇的艉部裝有呈十字形布局的水平穩定翼和垂直穩定翼，左右舷各有一個水平穩定翼，上下方各有一個垂直穩定翼，每個穩定翼上各有一塊舵板，而螺旋槳則裝在艇體的最末端。這種尖艉結構一般都是與潛艇的艇形相互配合的，具有水滴形艇形的核潛艇基本上都采用尖艉結構。
現代潛艇大多采用尖艉結構。
尖艉結構最初應用在美國于20世紀50年代建造的“大青花魚”號試驗潛艇上。到了70年代中后期，隨著潛艇水下航速的提高以及反潛技術環境的制約，尖艉結構的優勢逐漸顯現，很多國家的潛艇也開始采用這種結構。到目前為止，大多數潛艇都采用了這種艉部結構，例如美國的“洛杉磯”級攻擊型核潛艇、俄羅斯的“基洛”級常規潛艇等。
俄羅斯研制的“基洛”（Kilo）級常規潛艇被稱為“當今世界上最安靜的潛艇”，從而獲得了“大洋黑洞”的稱號。
圖為美國“洛杉磯”級攻擊型核潛艇。
德國206級常規潛艇采用了柴-電動力裝置。
俄羅斯“基洛”級常規潛艇采用了柴-電動力裝置。