潜艇在深海里是怎么识别路线的？
下图是美国电影《猎杀红色十月》的剧照，里面经典的一句话：“把表和地图给我，我闭着眼都能飞跃阿尔卑斯山”。这就是对潜艇水下导航真实的写照，只要知道潜艇的此刻的起点，那么沿特定的航向以一定的速度航行就能推定出某刻潜艇的位置，前提是地图足够精准，完全是一种“盲导航”。当然，随着现代科技的发展，大量电子手段的引入使得潜艇的水下导航越来越精准，但对动辄潜航二三十天的核潜艇来说仍然是一个巨大的考验。
水面航行
潜艇在水面航行时确定自己的位置以及导航是比较简单的，手段也是非常多。首先要确定位置，比如使用六分仪确定经纬度、识别岸上目标确定位置、GPS定位经纬度等等方式。
只要能确定潜艇目前的初始位置，那么水面导航的问题就很简单了，简单说几种
航迹导航，这是一种比较原始的导航方式，简单来说利用罗盘和陀螺仪罗盘确定潜艇的航向，再结合航速推定潜艇某时某刻的位置。根据已知的初始位置、航向、航速利用海图即可完成整条航线的航行。这种导航方式同样适用于水下航行。
星光/天文导航，所谓天文导航就是利用潜艇上搭载的星体敏感器确定潜艇位置，然后结合航向航速进行航迹导航。间隔一段时间利用星体敏感器重新确定目前的位置以修正航行误差。
无线电导航，利用无线电测向的原理（方位、距离和速度），算出与规定航线的偏差，不断修正消除偏差以保持正确航线。
GPS导航，GPS导航是大家最熟悉的，通过卫星信号定位并导航，这种导航方式也是广泛应用于民用环境，比如我们的汽车导航。
惯性导航，惯性导航是利用陀螺仪、加速度计等装置不断解算潜艇位置，这是潜艇水下导航的最主要手段，我们下面介绍。
为了保证导航精度，通常用多种导航手段结合的方式来保证潜艇的航行中的误差尽量小。当然，像星光/天文导航、无线电导航、GPS导航都只能用于水面导航，一旦下潜就失效了，只能利用剩下的几种导航方式。
水下航行
潜艇下潜后的会导致上面所说的几种导航失效，因为水会屏蔽一定波长的电磁波的特性，所以GPS信号、无线电信号都无法穿透海水。而星光/天文导航因为潜艇下潜无法观测到星体也会失效。这样，航迹导航和惯性导航成为了潜艇水下导航的主要手段，再利用声呐探测地形不断确定自己的位置是否偏离以进行辅助。
航迹导航，这点上面解释过，根据已知的初始位置、航向、航速即可，计时器和海图越精确，潜艇航行的精确度越高。比如我在A点，我要去B点，此时只要沿航向180以10节航速航行60分钟后抵达转向点，绕过中间的海底山脉或其他遮挡物转为航向270继续航行20分钟就到B点了，全程图上作业即可。
惯性导航，惯性导航是一种完全自主的导航方式，其核心部件为陀螺仪和加速度计。其原理是这样的，从理论上讲只要已知起点、速度和加速度三个量就能推定出终点，也就是所存在一组理论的航行路径。
也就是说我们只要已知我们的初始位置，中间不断地捕捉加速度就能做出正确的路径解算，这就需要陀螺仪和加速度的介入。一般一套完整的惯性导航装置由3个加速度计和2个三自由度陀螺仪组成，其中3个加速度计互呈90度组成一个三轴空间坐标系以测量加速度运动的所有分量。而陀螺仪因为其具备“定轴性”的特性可以提供俯仰、偏航等位置数据。这样，得到所有数据后，加速度进行积分运算就是速度，速度再积分就是距离，再加上位置信息就可以得出潜艇目前所在的具体位置和航行距离。这就是惯性导航。惯性导航因为不受周围环境的限制，更不受水屏蔽电磁波的影响，所以称为潜艇水下航行的重要手段。不过由于陀螺仪、加速度计本身存在干扰力矩，随时间累计会产生“漂移”，最终影响位置判断。
声呐，利用声呐探测海底地形，通过比对海图对潜艇的位置进行一个确定，甚至可以根据海底地形进行一个直接导航。当然前提是本国必须对航行海域的海底地形有一个提前掌握，否则没有对应的海图也判断不出位置。
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水下航行和水面航行一样，为了保证精度都会结合多种导航方式，比如惯性导航+声呐海图、航迹导航+惯性导航等等。也会让计程仪，航位推算等手段介入进一步提高精度。
航行在深海之中的潜艇对航路的判断非常重要。海洋之下看起来平静，实际上水下世界十分复杂。水下的环境、洋流变化、暗礁险滩、海洋生物和各种各样的水下障碍物都有可能对潜艇的航行产生影响。由于海水对光线和雷达波具有很好的阻碍和屏蔽作用，所以潜艇在水下航行主要依靠海图、固定航路、声纳以及陀螺仪等导航方式来识别路线。
（潜艇在水下航行对于航路判断非常关键）
海图是海军最古老的导航方式之一。海图实际上就是水下的航行地图，与传统的地图相似，海图也是通过不断对海底环境进行测绘得到的。潜艇在航行时可以通过海图来判断航线和所在位置，而且越精准越详细的海图，越能帮助潜艇了解海底情况，提高航行的安全性。当前，随着电子和数字技术的发展，数字化海图得到了很大的发展，可以提供全方位的海底环境和地形地貌信息，对于潜艇的航行有助很大的帮助。正因为如此，当今各国对水下测量和测绘都非常重视，因为掌握了高精度的海图，就可以更好地了解海底环境，对于潜艇航行有着很大的帮助。
（海图是海军最古老的导航方式之一）
固定航路其实与海图的作用比较类似，简单来说就是已准确勘探测绘的水下通路。在固定通路上，水下航路特征已完全探明，作为舰艇固定的通航路线。在固定航路上行驶情况熟悉，安全性比较有保障。同时，为了保证固定航路的通航和安全，很多影响水下环境的活动都是被禁止的，像人工养殖海洋经济作物等活动都有严格的限制。
（固定航路常作为舰艇固定的通航路线）
以上两种通常都是针对己方领海或者已知海域，潜艇作战显然不可能仅在这些海域，那么在未知海域，潜艇主要会依靠声纳和惯性制导等设备进行导航。所谓惯性制导就是利用惯性来控制和引导物体向目标运动的制导系统。顾名思义，惯性制导就是利用惯性测量的方式，测出物体的运动参数，形成制导指令进行控制。惯性制导系统的核心装备是陀螺仪，它主要用于判断潜艇自身的姿态和方位，在根据测算出的数据判断潜艇的位置与航向。由于潜艇在水下航行并不会是四平八稳的，所以能够及时调整自己的姿态就非常重要。惯性制导的优点在于导航设备都安装在潜艇上，是一种自主式的制导系统，不依赖外界信息，也不向外辐射能量，不易受到干扰，因而是非常可靠的导航设备。
（惯性制导系统的核心装备是陀螺仪）
声纳则是潜艇上的重要设备，不仅可以用于导航还可以用于探测和作战。由于在海水中声音的传播速度很快（要比空气中快很多），因此非常适合用于水下探测和识别。潜艇利用声纳发出和接受声波，便可以探明前方的海底情况，发现敌方潜艇和军舰。潜艇在航行中需要保持隐蔽性，所以通常会开启探雷和航行规避声纳，这种声纳可以准确识别前方的障碍物，精度很高，可以有效保证潜艇的航行安全。即便像海带群这样的水下植物，声纳也可以有效发现并进行规避。不过，声纳并不是万能的。对于那些水中漂浮的渔网、绳索等，声纳的探测能力就有所不足了。一旦潜艇发现它们的时候，很有可能已经缠上了这些漂浮物。这些漂浮物只能通过手动处理进行清除，轻则导致潜艇无法航行，重则会导致潜艇损坏。如美军的一艘洛杉矶级核潜艇就在2016年被渔网绕了个结结实实，只得上浮待援。
（声纳不仅可以用于导航还可以用于探测和作战）
综合来看，即便在技术不断发展的今天，潜艇在水下航行时的导航手段也不是很多。由于海底地形复杂，在战时条件下潜艇在水下航行不仅要时刻防备敌方的反潜力量，还要时刻保持警惕，才能保证潜艇的航行安全。
这个问题想要问的是潜艇的导航方式吧，其实当潜艇在水下潜航的时候，通常都会保持一个“无线电静默”的状态，也就是先中断与外界的无线电交流，自身是不发出无线电信号的，不过却可以接收外界的无线电信号。为什么要这样？原因主要有这两点，首先是考虑到潜艇在水下的隐蔽性，因为频繁与外界保持无线电通信的话，是很容易暴露自己的位置的；其次就是无线电信号传输的问题，我们要知道，陆地上常用的高频、甚高频电磁波通信手段在水中使用时是行不通的，因为这些电磁波能量在水中衰减非常严重，传递距离和空气中相比非常有限，所以潜艇的水下通信基本上都是选择甚低频、极低频的电磁波进行通信，或者就是上浮使用通信浮标，这种情况下就可以使用高频通信。
但是无论是使用何种频率的电磁波通信方式，潜艇在水下如何实现远距离通信仍然是一个待解决的技术难点。所以，正是因为有这些条件的限制，潜艇在水下潜航时就不是使用什么无线电导航、GPS卫星导航这些陆地上常用的导航方式了，而是使用一种叫做惯性导航系统（INS）的设备，从工作方式上看，惯性导航是一种“无源自主”的导航方式，被广泛运用于军事领域（像洲际导弹上也有使用惯性导航），那么什么是“无源自主”导航方式呢？就是指它能够在不依赖外界的声、光、磁、电等信息反馈的情况下（即无源），可以自主地确定当前位置。也就是说，使用了惯性导航，就意味着潜艇可以在不与外界进行通信的情况下确定自己当前的实时位置。
▲惯性导航装置
接着再来简单介绍一下什么惯性导航系统，首先，所有的惯性导航系统上都有陀螺仪和加速度仪这两个主要结构，这两个东西是干什么用的呢？就是在没有外部参考物的情况下，自主测量得到潜艇的速度、加速度、运动方向等实时状态数据，有了这些数据之后，计算机通过连续的航位推算后，就可以得出潜艇当前的位置数据。比如像惯性测量单元（IMU）就分别有三个正交加速度仪和正交速率陀螺仪，这些东西的作用就是分别用来测量潜艇航行时的线性加速度和角速度等数据的，然后再对这些数据进行相关的积分计算后，就可以得到实时相关的航位数据。除此之外，为了保证有更好的导航精度，整个惯性导航系统中还会有速度测量仪、磁传感器、水压深度传感器等辅助设备。相关的我们来看下图，是一个惯性导航系统的工作流程：
▲惯性导航工作流程简图
注意看图中的相关参数，其中ω是潜艇的角速度、a是潜艇的加速度，V是潜艇速度、R是当前位置，g是重力，Ω是地球的自转角速度，f是比力，以及Φ、λ和h是指NED位置。即北、东、下位置的坐标参数，参数中带有E、I和B三个字母作为上标/下标的则是分别表示以地球为中心的潜艇运动惯性或者是自身参考系中的变量，最后一个C则表示是相关参考系中的变换参数。但是，因为在每一次计算中都会用到积分，所以那些在角速度、加速度等参数测量中的小误差，每经历一次的积分运算，这些误差就会被积累，最终累积成明显的位置误差，这种影响也被叫做积分漂移，然后再加上每一个实时位置的更新都是通过前一个位置以及测得的角速度和加速度参数计算后得到的，所以与初始位置相比，这些误差在时间上就是成比例积累的，简单来说就是，航行的时间和距离越长，得到的位置误差就会越大。
▲深海绘图
因此，为了保证潜艇在水下的导航精度，除了使用这个惯性导航之外，还需要其他的辅助导航手段，比如在一开始就提到的每隔一段时间就上浮放出通信浮标，进行GPS或者无线电来修正当前的实时位置，只是这种方法在特殊时期是不可取的，因为容易暴露自己的位置。所以，除了这些方法之外，潜艇还可以使用一种叫做“海底轮廓信息导航”的手段，其实也就是类似于以前“海图导航”的一种导航方式，使用这种方法需要提前收集相关的海域的水文和海床信息，然后绘制成海图存储在潜艇的数据库里面，有了这些数据后，潜艇就可以通过声呐探测手段来对当前位置进行探测，测得相关的海底轮廓数据后再与数据库中的海图信息相对比，得到当前位置信息后再修正惯性导航带来的误差。
核潜艇到底是如何推动自己前进的？
潜艇按照动力的不同分为常规动力潜艇和核动力潜艇，目前世界上只有少数几个国家全部装备了核动力潜艇，其中装备核动力潜艇最多的国家就是美国。美国海军早就实现了潜艇的核动力化，如今在批量建造的攻击型核潜艇是佛吉尼亚级，未来装备的总数要达到66艘。
核潜艇就是安装核反应堆的潜艇，目前使用最多的反应堆是压水反应堆，核反应堆产生的是热量，而这个热量是来自于核燃料的裂变反应。核反应堆进行的是可控核裂变，通过控制中子的量来达到核反应堆持续输出热量的功能。核反应堆产生的热量会被淡水带走，这些水在循环过程中会变成水蒸气，通过一定的管道和容器之后再被输送到蒸汽轮机。
蒸汽轮机的结构和航空发动机类似，不过使用的是蒸汽，包括燃气轮机等都是在航空发动机的基础上改进而来的。通过蒸汽轮机可以把热能转换成机械能，这些机械能能够带动发动机进行发电，或者驱动潜艇的螺旋桨。目前在船舶动力上有了新的变化，这就是所谓的全电推进技术，传统上蒸汽轮机是通过变速箱和主轴连接在一起的，这样就会有一个很长的主轴穿过各种舱室，全电推进则是把蒸汽轮机的动力变成电能进行输送，这样省去了很长的主轴。
不管是常规动力潜艇还是核动力潜艇，其最终是需要依靠螺旋桨的旋转来驱动潜艇的，除了传统的螺旋桨之外还有更为先进的泵喷技术，这就是所谓的管道螺旋桨。从核反应堆到螺旋桨的转动，核能到机械能的转换是经过许多的步骤，最终变成螺旋桨的旋转，这样潜艇就能够在航行了。
核潜艇动力说白了就是用核反应产生的热量来“烧锅炉”！
你看，它其实就是这么个简单原理。
但是复杂在于体积小，静音，具有自然循环模式，热传导介质是金属！
尤其是这个液态金属传导介质是个非常重要的技术，早年苏联核潜艇就是靠拥有金属核反应堆来横行天下的。
近年我国也攻克了这个技术
但是，金属堆有个最大的问题，就是:不能停！不能停！因为一旦停堆，再启动就麻烦了，因为管路里的熔态金属都凝固了！这也是早期苏联核潜艇出了故障很难保全的原因。
谢邀:不管什么潜水艇，什么作动力都少不了机械能推动水前进只不过分核动力和普通内燃机二个种类，核动力潜艇，不需过多燃料做无用功，有核燃料棒释放能量转换成机械能这项高科技只有少数几个大国所运用成功，中国也在列，有了它可几个月无需补给作战范围大增
有人说法国的核潜艇很弱，是真的吗？你怎么看？
这是典型的西方幽默，法国核潜艇实际并不弱，虽然数量不多，但很多技术仍然在前沿上，比如泵推系统的使用甚至比美国还早，法国的声呐系统自成体系是很多国家常规潜艇追捧的目标，我国的声呐系统基本就是法国声呐的自我升级版，法国核潜艇主要是核威慑因此它的导弹系统攻击能力非常强，分导弹头的突破能力在五个强国中仍然属于前列仅在美俄之下，法国核潜艇用的核反应堆很精致，并且集成度很高，稳定性非常好，虽然功率稍小，但维持这么大型的潜艇效率还是很高的，同时法国核潜艇自动化程度很高，操控很灵活，潜艇军官只要十几人，一万多吨排水量的艇实际人数不足百人，比所以国家都少。还有法国人讲究舒适，水兵居艇的环境极为讲究，空气净化系统，法式厨房，盥洗室，厕所的设置都远超各国 ，甚至水兵的床铺只有两层堪比火车软卧，这在其他国家是难以想象的。以上只是简单做了一下比较，实际的东西还有很多。当然法国核潜艇的缺点还是有的，首先是造价高昂，比美国核潜艇都贵，一艘核潜艇的成本能造中国核潜艇六到七艘。还有就是数量很少，只有四艘，全球部署是不可能的，仅仅只是核威慑而已。众观世界各国核潜艇实际上各有千秋，只要符合本国使用利益就是最好。中国核潜艇虽然很多地方差强人意，但综合作战能力不输如何国家，特别是多批次的新型艇型的建造不断推行新技术，新战法，保障中国长居久安，经济腾飞没有任何问题。
这是非常偏面的认识。首先，全世界能造核潜艇的国家只有美俄英法中五大国，如果核潜艇都是弱鸡的话，其他国家为什么造不出来？其次，法国三位一体核力量和核电站的技术都十分先进而且独树一帜，我国还曾经引进过法国的核电站技术，怎么能说人家弱呢。感觉法国核潜艇貌似不强的原因，大约是因为其吨位和作战范围相对其他国家的核潜艇要小一些。但是任何国家开发一种耗资巨大的战略武器系统，必然要考虑其国家战略的需要，而法国不同于美英俄等国，它没有全球战略竞争的需要，因此其核潜艇不需要太大的吨位和很强的作战能力就足够在大西洋和地中海满足保护法国海外利益的需要了。至于法国核潜艇究竟弱不弱，还是要到人家的一亩三分地较量一下才能下判断，否则仅凭简单指标对比就说孰强孰弱，只能表明自己是个外行。一个简单的道理：复杂系统，例如核动力系统，造得尺寸更小还达到相当的功率要比造得尺寸更大实现相同功率的难度系数大得多。
图为法国核潜艇作战巡逻荣誉仪式资料图
目前，在世界五大流中，法国在核潜艇整体实力上确实是最弱的，但相比较五大流之外的国家（譬如印度），其核潜艇整体作战实力也是蛮强悍的。在曾经的一次北约实战演习中，法国核潜艇成功的“击沉”了美国“罗斯福”号航母编队绝大多数军舰，这让法国人一度引以为傲。
法国核潜艇的研发设计思路
图为法国核潜艇出厂图
法国核潜艇的研发之路不同于其他四大流，法国人的研发思路和逻辑一般都是从最难的的技术开始突破，然后再衍生出自己的风格和特点，这从法国红宝石核潜艇就可以看出来。
红宝石核潜艇堪称法国海军的中坚力量，但是，它的排水量还没有常规潜艇大，因为法国人对核潜艇的动力系统追求是完美型的，在核反应堆微缩之后才定型定级，这导致红宝石核潜艇的排水量仅为3000多吨，这在世界五大流中绝对是处于末位的存在。
工业体系和科技储备
图为法国红宝石核潜艇近照
红宝石核潜艇是在法国建造和科技储备不足的背景下诞生的，该潜艇的静音设计并未采用减震浮阀技术，也没有使用效应瓦，与四大流不同的是，红宝石还采用了单壳和双壳结合的设计思路，这样做虽然可以降低建造难度和成本，但这直接导致了红宝石的艇体孔处理不太科学和合理，间接佐证了法国建造核潜艇的科技储备是很不充足的。
知识延展
核潜艇研发门槛是极高的，世界上有能力同时具备研发和生产核潜艇的国家除了五大流之外，还没有第六个国家出现。
图为美国核潜艇
据不完全的史料记载，在世界范围内，五大流中苏俄的核潜艇事故率是最高的，约占比50%以上，其次是美国、英国、法国，最后是中国。
图为俄罗斯核潜艇残骸
据非官方统计，美国的核潜艇共计出现过2次沉没事件，苏俄先后出现过不低于4次沉没事件，无论是美国还是苏俄，这两大流的核潜艇在当时都是极为先进的核潜艇，代表着当时最高的技术水准，但是，稍有不慎仍然会出现事故，可见核潜艇技术门槛之高。
