發展沿革
研製背景
鰹魚級攻擊核潛艇SSN59120世紀50年代中期，蘇聯也開始加速研製核潛艇，隨後研製建造了其第一代627型攻擊核潛艇。而當時美國 海軍的主力鰹魚級攻擊核潛艇雖然航速快，性能優異，但在設計上仍然延續著二戰時期潛艇以攻擊水面艦艇為首要任務的傳統，在靜音性能方面並未有所發展，水聲偵測設備也不符合攻擊敵方潛艇的需求。因此美國海軍開始加緊研發全新的攻擊型核潛艇，用來“獵殺”蘇聯的戰略核潛艇，並能夠在其發射彈道飛彈之前就將其搜獲並擊沉。
新型核潛艇計畫在1956年被美國海軍上將阿利·艾伯特·伯克提出，稱為“諾布斯卡計畫”（Project Nobska），旨在發展出優秀的潛艇靜音、潛深以及偵測裝備等技術，使用於新一代的美國核潛艇上。依據此計畫，新的攻擊型核潛艇以反潛為第一要務，而不是如同以往的對付水面艦艇 。
建造沿革
長尾鯊號建造期間1956年10月，長尾鯊級的初始論證工作開始。當時，美國海軍第二代核潛艇鰹魚級已經開工建造，其設計重 點是水滴線型艇體及水下高速航行時的操縱性。而長尾鯊級的設計則重點強調綜合聲吶探測、低噪音、水下高速及深潛等水下綜合性能。
1957年5月，長尾鯊級的下潛深度指標被確定，反應堆也採用了與鰹魚級相同的S5W型壓水堆。然而如何在裝備相同反應堆的條件下，使長尾鯊級擁有更大的排水量和主尺度，而且比鰹魚級水下航速要更高成了最大的設計難題 。
20世紀50年代末，美國最新的AN/BQQ-2型綜合聲吶和“沙布洛克”遠程反潛火箭研製成功。為了給這種新型球形聲吶留出更多的空間，從長尾鯊級開始美國核潛艇把艇艏的魚雷發射管全都後移至潛艇的舯部，正式將潛艇的艏端空間全部讓給聲吶。為了有效的對新型“沙布洛克”遠程反潛火箭進行發射和控制，長尾鯊級安裝了最新的帶有部分數位化的MK113型水下射擊指揮系統 。
1957年10月，長尾鯊級攻擊核潛艇的初始設計指標基本明確，1958年3月，初始設計基本完成，1958年5月28日，長尾鯊級首艇長尾鯊號在朴次茅斯海軍造船廠開工建造，1960年7月9日下水。
服役歷程
長尾鯊級首艇SSN593“長尾鯊”號下水1961年8月3日，長尾鯊號服役，美國海軍艦船局給予長尾鯊號的編號是SCB188，艇號是SSN593。
1963年4月10日，長尾鯊號在波士頓以東220海里處開始進行大深度潛航試驗時，因事故沉沒，經過六個月找到時，潛艇已經變成一堆碎片，艇上129人無一生還。
20世紀80年代，海洋學者巴勒德宣稱以小型潛艇探測“泰坦尼克”號，但實際上是受了美國海軍資助，去詳細拍攝長尾鯊號的“陳屍地點”狀況。拍攝時發現“長尾鯊”號的殘骸分成六大塊，各種碎片散布在400平方碼的範圍。後來調查結論稱，可能是長尾鯊號的一根海水管道破裂，導致海水大量湧入艙內，一些電線被海水浸泡和沖刷後又影響了電氣系統，從而使潛艇喪失動力，坐沉海底。由於主機艙內海水系統強度不夠，造成耐壓殼破壞，導致該艇橫臥海底，艇員隨艇同沉，這是世界海軍史上第一次核潛艇沉沒事故 。
技術特點
設計特點
長尾鯊號核潛艇長尾鯊級攻擊核潛艇相比之前美國海軍建造的核潛艇，在艇體外型和動力推進效率方面已經基本沒有多少提 升的空間，因此設計人員選擇從減少水下航行阻力入手。潛艇表面的各種附體結構會增加水下航行的阻力，從廣義來說指揮台圍殼也屬於附體結構，為了大幅度降阻，長尾鯊級的指揮台圍殼被減小到美國其他型號核潛艇的1/4。同時，指揮台圍殼桅桿數量也銳減，只剩下潛望鏡、無線電桅桿、VLF通信天線、通氣管和ESM組合桅桿及雷達桅桿各一根。由於圍殼尺寸減小，為避免排氣管的管路設計過長以保證排氣通暢，應急柴油機-發電機組只好從機艙移到指揮台圍殼正下方，以使應急柴油機的排氣管能夠直接向上通到圍殼內 。
艇型結構
艇型
長尾鯊號長尾鯊號核潛艇採用了水滴型艇體，與鰹魚級攻擊核潛艇相同，但兩者的水滴型艇體有明顯差異。鰹魚級艇 身平行中體的範圍是從艏魚雷艙的後隔壁至反應堆艙的後隔壁之間，共有25個肋距，長約20.3米，相當於該級艇長度的26.4%；而長尾鯊級上的平行中體長度為36.9米，相當於該級艇長的43.5%。另外長尾鯊級的艇體外形比較豐滿，艇艏為球形，其長寬比為8.8，相比長寬比為7.87的鰹魚級顯得更為苗條。
長尾鯊號的指揮台圍殼縱向剖面的面積僅為鰹魚級面積的1/3，位置更加靠近艇艏並設有圍殼舵，由於指揮台圍殼相對低矮，因此可以在更小的深度航行。鰹魚級在水面航行時，其指揮台上部可容納三名人員，但長尾鯊級的指揮台部位只能容納一名艇員，必要時，其他人員必須站在圍殼舵上執行任務。從長尾鯊級艇身平行中體到艉端是一段十分光順的艉段艇體，艉部裝有十字形垂直舵和水平舵，末端裝有一具直徑為3.35米的單軸7葉螺旋槳，槳葉呈大彎刀形狀，葉片較薄。
結構
長尾鯊號核潛艇艇體為單雙殼體混合結構，指揮控制艙至反應堆艙、輔機艙這一段採用的是雙殼體結構。長尾鯊級在耐壓艇體上開有4個艙口，其中位於艏部和艉部的兩個是逃生艙口，另外一個艙口用來連線指揮台圍殼與指揮艙，最後一個是位於指揮台圍殼後面的“沙布洛克”裝填口。長尾鯊級首次採用了HY-80型高強度鋼，使該級艇的極限下潛深度可達396米，而在此以前的常規潛艇和核潛艇的下潛深度都是200米左右。潛艇增大下潛深度能最大限度地利用所謂天然裝甲的不可透視的海水深度，減少了被水面反潛艦艇和反潛飛機搜尋發現的可能性，從而增強了潛艇的生存能力，並在實施反潛戰時易處於有利戰位。
艙室
長尾鯊級攻擊核潛艇艙室布置長尾鯊號核潛艇的耐壓艇體內分為5個艙室，從艏至艉的順序是艏居住艙、指揮控制及魚雷艙、反應堆艙、 輔機艙和主機艙。首居住艙位於耐壓艇體內最前部，分兩層，上層為艇員居住區，下層為水聲電子設備室。二艙指揮控制及居住艙被三層水平甲板分為4層，最上層布置的是作戰指揮控制室、總指揮室、通信室、艇長室以及通風機室等。
指揮控制及居住艙的第二層布置的是聲吶室、軍官會議室、軍官寢室、士兵居住艙、廚房、餐室以及食品倉庫等。第三層被寬大後移的魚雷艙所占據，指揮控制及居住艙的最下層是專用壓載水艙、各種液艙、蓄電池室及倉庫等。指揮控制艙的後面是反應堆艙，艙內布置有一座壓水反應堆以及一迴路系統。反應堆艙後方是輔機艙，內有輔助推進裝置，長尾鯊級是美國海軍首次採用輔助推進裝置的核潛艇。主機艙是耐壓艇體內的最後一個艙室，該艙的容積和甲板面積都很大。
動力系統
三種推進裝置-A主推進，B輔助推進，C應急推進長尾鯊號核潛艇裝備1座威斯汀豪斯公司製造的S5W壓水堆，採用三種推進裝置，分別為主推進裝置，輔助推 進裝置和應急推進裝置。主推進裝置為美國通用動力公司製造的二級齒輪減速汽輪機，最大功率1.5-2萬軸馬力，主機帶動螺旋槳可以使潛艇達到水下31節的最高航速，由於採用二級齒輪減速，轉速被大幅度降低，從而可以降低螺旋槳的空泡噪聲。輔助推進裝置是輔助推進電機，位於輔機艙內，採用一種收放式結構。不使用時，收在主壓載水艙內。使用時，把推進軸和螺旋槳向下放出，使其吊在核潛艇底部，即可在水下旋轉360度，使潛艇在不使用主推進裝置時可低速航行。此外，當垂直舵發生故障或在進出港離靠碼頭需要仔細操艇時，可把輔助推進裝置作為側推裝置使用。由於長尾鯊級可能到北極海域活動，只裝備一個螺旋槳在被冰塊碰撞受損後，用輔助推進裝置獲得4節左右航速，可使潛艇慢慢駛離。應急推進裝置主要為應急推進電機，它利用傳動裝置與主推進軸連線完成對潛艇的推進，所用電源為蓄電池和為蓄電池充電的2台300千瓦的發電機，在反應堆發生故障、主機發生故障或因主機發生故障進行通氣管航行及利用艇上聲吶在搜尋敵人的目標時使用 。
艇載武器
長尾鯊號核潛艇裝備了4具MK63型533毫米魚雷管，每舷2具，各自向兩舷外偏10度角，在艏居住艙與指揮控制艙之間的耐壓錐形連線殼體處穿透艇體伸出艇外。可使用魚雷、飛彈、水雷等，包括管內4枚在內可裝載魚雷或飛彈22枚。長尾鯊級裝備武器的特色之一是首次採用了“沙布洛克”遠程反潛火箭，能早期搜尋遠距離潛艇並對其進行精確打擊 。
艇電系統
長尾鯊號長尾鯊號核潛艇為保證“沙布洛克”的精確遠程打擊能力，艇上安裝了由AN/BQR-7型被動聲吶和AN/BQR-6型 主/被動聲吶組成的AN/BQQ-2型綜合聲吶，以及先進的MK113型水下射擊指揮系統。MK113型水下射擊指揮系統可根據潛望鏡、雷達、聲吶等感測器提供的數據，結合潛艇自身的縱傾、橫傾、航向、航速以及下潛深度等參數，經過運算後得出射擊數據。攻擊模式為，早期利用AN/BQR-7型被動聲吶進行警戒，當搜尋到敵對目標時，先利用AN/BQR-6型主/被動聲吶對目標發射一個探測信號，對其進行定位，然後在一定距離再利用AN/BQQ-3型識別聲吶識別目標，隨後即可使用MK113型水下射擊指揮系統提供的數據對其發起攻擊，由於這套系統的存在，確保了“沙布洛克”飛彈充分發揮威力。此外長尾鯊級還裝有1部AN/BPS-14平面搜尋雷達和2部MK-2型誘餌發射器 。
隱身技術
長尾鯊號核潛艇為了降低主機系統，特別是齒輪傳動噪聲，曾想裝備汽輪發電機-電機推進系統，這樣可以不經過齒輪減速而直接驅動螺旋槳軸，但需要高速航行的長尾鯊級的推進系統功率必須達到1.5萬馬力，而相應的裝備低速轉動、功率為1.5萬馬力的推進電機的尺寸將十分巨大，根本無法安裝在潛艇上。另外美國還使用了當時英國的一種新的降噪途徑，即把潛艇的主機安裝在一種浮筏減振基座上，雖然沒有徹底消除艇上的噪聲源，但能夠非常有效地減振降噪，只是設計和建造時必須十分謹慎，以防因其失效而導致設備噪聲直接傳遞到艇體上。由於長尾鯊級採用了減振浮筏措施，其輔機艙和反應堆艙的容積增大了大約30%，主機艙的容積增加了60% 。
性能數據
| 艇體參數 | ||
| 艇長 | 84.9米 | |
| 艇寬 | 9.6米 | |
| 吃水 | 7.9米 | |
| 排水量 | 3526噸（水面輕載） 3750噸（水上） 4310噸（水下） | |
| 航速 | 約16節（水上） 約31節（水下） | |
| 潛深 | 396米 | |
| 艇員編制 | 127人 | |
| 傳動 | 單軸單槳，7葉大側斜螺旋槳 | |
| 動力系統 | 1座S5W型壓水堆，三種推進裝置 主推進裝置為二級齒輪減速汽輪機，最大功率1.5-2萬軸馬力 輔助推進裝置為收放式推進電機，可360度旋轉，可作為側推裝置 應急推進裝置為應急推進電機，電源為蓄電池及2台300千瓦的發電機 | |
服役動態
沉沒過程
長尾鯊號
搜尋SSN593“長尾鯊”號1962年7月，長尾鯊號核潛艇到朴次茅斯海軍造船廠進行服役後的第一次修理，1963年3月結束，接著轉入修
後試航工作。試航時，該艇共有乘員129人，其中有本艇12名軍官和96名士兵、1名潛艇兵力部的參謀官、3名海軍船廠的軍官和13名文職人員、1名海軍軍械工廠的技術員，另外還有3名承包商代理人。修理期間曾發現的故障均已排除。修船期間艦員和廠員之間曾經出現過某種摩擦和不和，但並不十分嚴重。修後必須進行的上百項檢查工作已經完成了10多項，剩下的則有待於潛艇出海時再加以檢驗。伴隨長尾鯊號出海的是由海軍少校斯烏海克指揮的潛艇救援船“雲雀”號。“雲雀”上設有專用的救援設備，其中有一個大型的潛水救生鍾，可用來援救在259米深度上的潛艇。1963年4月10日，長尾鯊號核潛艇在科德角以東200海里威爾金松海溝處進行深潛試驗。當時風速3.5米/秒，試驗海區海面平靜。到發生事故期間的水下電話通話情況如下。
6時23分：“長尾鯊”浮到潛望深度，同“雲雀”進行AN/UQC系統的水下電話通話試驗之後，開始向試驗深度潛航。
7時47分：“雲雀”被告知該艇擬開始潛向試驗深度。
7時52分：“深度120米，一切正常。”由於要進行例行的水密檢查，因而曾暫停繼續下潛。
7時54分：“距試驗深度差x米。”“雲雀”被告知，所有下一步行動均以試驗深度作為比較基準，而不再提及深度的準確數字。這種預防性措施是為了避免被其他船隻獲取電話信息，從而導致泄密。
8時9分：“長尾鯊”報告位於試驗深度的一半處(深度198米)。
8時35分：有“距試驗深度差91米”的聯絡。AN/UQC系統的聯絡狀態良好。
8時53分：“正在接近試驗深度。”
9時02分“雲雀”號詢問潛艇的航線。長尾鯊號應答正常，航線均無變動。
9時12分：兩船進行了例行的通訊核對
9時13分：“發生小故障，準備上浮。正在向壓載水艙供氣，請注意。”最後一個完整信號從“長尾鯊”傳到了“雲 雀”。水下電話從來就不太清楚，這最後的信息更加嚴重失真。海克說是“出現了不大的問題……有浮起角……試圖排水”。
9時17分：“……試驗深度……”有一種異常聲響信號終於傳到水面，但由於聲音已嚴重失真，海克船長已無法辨識，但瓦特松確信其中包括有“試驗深度”這樣的字眼，而且最後的聲音曾使他聯想到了潛艇的爆炸。這位第二次世界大戰期間有在大西洋方面反潛作戰經驗的副艦長兼航海長斷言，是潛艇耐壓艇體壓壞的聲音，因為這聲響很像是在戰時服役期間他所熟悉的水下爆破聲。隨後，聯絡中斷，“雲雀”開始搜尋。直到10時58分，當海克船長把命令潛艇立即浮起的手榴彈投入水中無效之後，才發報給位於新倫敦的核潛艇艦隊司令部，美國海軍當局接到訊息後，美下令讓深潛器“曲斯特”號參加搜尋。
搜救調查
SSN593“長尾鯊”號破裂的海水管道1963年6月27日，“曲斯特”號第3次潛到距海面2560米的海底處搜尋時，收集到大量的紙片和碎物。在雜物中 搜救人員發現有一隻黃顏色的橡膠套鞋，這種套鞋只有在核潛艇的反應堆隔艙工作時才會使用。由於這種套鞋平時鎖在一個箱子裡，因而決不會自動跑到海里來。搜救人員還發現，用漏模印刷在套鞋上的號碼是SSN5……終於使這最後一批證物被確認為是長尾鯊號的遺物，最終確定長尾鯊號核潛艇連同129名乘員一起橫臥在2560米的海底。
每類艦艇事故都帶有本身特有的原因，但大致可分為二類：一類是艦船結構和技術上的原因，一類是在航行條件和緊急情況下出現的原因。結構和技術上的原因是在艦船設計和製造的過程中產生的，如設計水平低就往往會使艦船的平穩性，機動性和結構強度不夠，或抗爆和防火性能差。造艦中不合要求，材料、工藝等不過關，都會留下後患，導致嚴重事故。航行條件下發生事故，則多是艦員對艦船的性能、使用掌握得不夠，或對航區的水文氣象和水道測量的條件不甚了解等。緊急情況下發生事故，往往是由於艦員對具體救護措施不清楚，消防技術器材欠準備等。
長尾鯊號殘骸關於長尾鯊號失事的詳細調查顯示，其根源可能是當時瘋狂的美蘇軍備競賽，建造潛艇時採用了較快速便捷 的方式，犧牲了質量管理，最終造成了悲劇性的後果。美國核潛艇的安全標準向來極端嚴格，但是“長尾鯊”號的艇內管路設施並未以超高安全標準加以建造，艇內直徑四英寸以上的水管路採用焊接來接合，但是四英寸以下的次級管路則採用溶銀銜接，也就是將銀環放在管路接口加熱，使其以毛細原理滲入管路接合處細縫；雖然溶銀銜接較焊接方便省時，但是管路沒有確實接牢的機率較高。同時由於長尾鯊號的建造時程緊湊，導致這些管路的質量檢測工作沒有確實執行，工作人員僅僅檢驗了容易接近的接點，而被對象擋住的接點就不予檢查。當時“長尾鯊”號有145個壓載水艙管路接受檢查，其中20個通過了簡易的淨力檢查，但未通過昂貴耗時的超音波檢查，其它還有幾百處管路根本未進行超音波檢查。
SSN593“長尾鯊”號散步的殘骸長尾鯊號的沉沒使美國海軍發展核潛艇的銳氣受到了挫折，推遲了長尾鯊號同級艇的研製進度，美國海軍重 新檢查其它該級潛艇後，果然發現許多採用溶銀銜接的管路沒有確實接牢。在深海中，這些壓載水艙管路內流動著高壓海水，一旦有了裂縫，海水就會迅猛地灌入艇體。此外，負責將海水引入反應器冷卻系統的海水閥也可能是罪魁禍首，因為這個閥門在電力中斷時無法關閉，萬一遇到這種情況也會造成大量進水。此外，長尾鯊號雖然能潛至以往潛艇無法到達的深度，但其壓載水艙仍採用舊式設計，灌氣速率太慢使得出水速率不足，無法配合“長尾鯊”號能夠抵達的深度；如果“長尾鯊”號在以往美國潛艇抵達不了的深度遭遇大量進水，就算壓載水艙全力排水以進行緊急上浮，其出水速率也抵不過船身在該深度的進水速率，使得潛艇無可避免地沉往海底。長尾鯊號的壓載水艙灌氣筏上有過濾器以防外物損壞，但灌氣時會在過濾器上聚集大量水氣，快速降壓時水氣就有可能結冰，造成阻塞進氣，使其無法有效地灌氣排水。
調查結論
“長尾鯊”號散步的殘骸1963年6月，美國海軍部長弗考斯公開了調查委員會有茉“長尾鯊”失事的調查結論：“機艙內突然地大量進 水，被認為是核潛艇"長尾鯊"號於1963年4月10日沉沒在科德角以東200海里處的最為可能的原因。”
“海軍深信最可能的原因是長尾鯊號的海水系統的某個局部出了毛病，且很可能在機艙範圍。潛艇周圍的海水在巨大壓力作用下湧入艙室時會造成猛烈的水霧。進入艙室的海水使輸電網路失效且導致潛艇失去動力。長尾鯊號航速下降之後開始下沉，片刻便超越它的臨界深度，最後停在2560米的海底上。”
改進措施
長尾鯊號沉沒之後，美國海軍採取了一系列善後措施：
——對已服役和已下水之各艇（長尾鯊號失事時，其同級艇2艘已服役，7艘已下水）強度進行仔細的檢查。 ——對按原計畫已經製成的所有耐壓部分，均加大其安全係數，減少試驗試航深度，降低試驗壓力，對各型潛艇的潛航深度作"了限制。如設定壓壞深度為396米、安全係數取1.5時，則試驗深度大致為270米。
——由於以上處置將顯著地限制本級艇的效能，為力求維持住史無前例的396米的試驗潛航這一記錄，決定對“三葉尾魚”號、“小鯊魚”號等實施特別的改型工程。
——改進應急主壓載水艙吹除系統。原來的吹除系統繼續用作正常情況下的吹除而予以保留，附加一段應急旁路，以便在緊急情況下加大空氣的供給。在美國國會關於該艇沉沒作證時，提到主壓載水艙吹除系統的設計概念是個薄弱環節，從而限制了潛艇從進水事故中恢復生命力的能力。根據一是整個系統的設計概念是從第二次世界大戰期間的潛艇抄來的，吹除速度沒有增加到足以應付大深度時的能力，從而發生的高速進水導致了事故；二是管路長度的計算和控制裝置的複雜性使得主壓載水艙的吹除系統成了薄弱環節。
——1964年3月，美在新倫敦潛艇基地新設了潛艇安全計畫中心，其任務是：對正在服役、建造和設計中的全部潛艇從設計藍圖到實艇的全部裝置和結構的強度進行驗核，對已有的艦員編制和部署進行調研和修訂，對包括核武器、核動力裝置在內的潛艇總體安全問題經常予以密切注意，發現問題可向海軍作戰部長、艦隊司令或潛艇縱隊司令部提出建議。
長尾鯊號殘骸根據長尾鯊號事故詳細調查的結果，美國海軍對長尾鯊級後續艇的設計 都做了若干修正與強化，同時開始徹底檢討潛艇的建造流程、安全措施以及後勤保養，並做出了許多改進。這包括潛艇的管路建造工程全面採用焊接，徹底放棄溶銀銜接。壓載水艙的緊急灌氣管路的口徑加大，灌氣速率較以往增加七倍左右，可以使潛艇在較大的深度時也能快速上浮。反應器冷卻系統海水筏增加了液壓輔助機械，在失去電力時能從控制中心直接關閉。壓載水艙緊急灌氣時的空氣要儘量保持乾燥，以免水氣結冰。在指揮控制室安裝用於緊急上浮的備用機械控制裝置，並清楚標示在明顯的位置上。
鑒於蘇聯核潛艇力量的不斷增強，美國海軍為了保證核潛艇的優勢，針對長尾鯊號沉沒所暴露出來的問題，建造了第四代鱘魚級攻擊核潛艇。之後美國海軍又推出了一系列加強潛艇安全的措施，但是當時仍處於與蘇聯瘋狂軍事競爭的狀態，不惜犧牲船隻的狀況與安全性，也要讓核潛艇出航，因此工作並不細緻，許多安全考慮還是被忽略。除了其他若干安全強化措施外，美國海軍還修正了當時為了增加潛艇出勤而忽略安全維修的態度，為救援可能遇難的潛艇還專門發展了深海救援載具DSRV。此外從1960至1980年的數次海底採樣顯示，沉沒的長尾鯊號並沒有造成輻射污染。
總體評價
長尾鯊號核潛艇與美國先前建造的核潛艇甚至全世界各國的潛艇相比，無論是在外型還是內部設計上都有極大提升。雖然長尾鯊號是美國海軍史上第一艘意外失事沉沒的核潛艇，但由於它的革命性新設計是往後所有美國潛艇的原型，因此其地位不容抹殺 。
