(USS Narwhal  SSN-671)

潛航5378

蒸汽渦輪＊1

單軸 七葉螺旋槳

線導魚雷/戰斧飛彈/魚叉飛彈22枚（彈艙籌載量）＋管內4枚

MK-2 3吋誘餌發射器＊2

1960年代中期美國海軍大力研發潛艦靜音科技 ，其中一個重要項目是海曼.李高佛少將（Vice Admiral Hyman G Rickove）領導的美國海軍反應器項目（Naval Reactors，NR）辦公室基於S5W壓水反應器發展的S5G自然循環反應器（Natural Circulation Reactor，NCR）。

在1964年7月27日，美國海軍與通用電器船舶簽約建造一艘測試S5G NRC反應器的原型艦，1966年1月17日安放龍骨，1967年9月9日下水，1969年7月12日成軍服役，命名為獨角鯨號(USS Narwhal  SSN-671) 。獨角鯨號被美國船艦特徵委員會（Ship Characteristics Board，SCB）賦予的型號是SCB245。

位於艾達荷州(Idaho)的S5G自然循環壓水反應器陸地原型，拍攝於1965年，

此時該反應器開始臨界運轉。

建造中的獨角鯨號

獨角鯨號的基本結構與鱘魚級十分類似，只是艦首更為尖瘦，且艦體更長一些；此外，兩者的偵測/射控裝備與武裝也大致相同 。除了沿用許多鱘魚級現成的組件與設計之外，獨角鯨號也提前驗證一些之後準備用於更新一代核能攻擊潛艦（後來的洛杉磯級）的設計 。最初獨角鯨號只配備魚雷，經過改良後能使用魚叉反艦飛彈，或攜帶8枚戰斧對地巡航飛彈，服役期間換裝AN/BQS-5D數位化聲納系統，並在艦體上部加裝TB-16拖曳陣列聲納的收容管。獨角鯨號另一頗受美國海軍潛艦部隊歡迎的設計，就是較寬敞充裕的起居空間，優於先前的大鯧鰺、鱘魚級甚至日後建造的洛杉磯級。

獨角鯨號的新技術

傳統壓水式反應爐需以循環泵浦使初級冷凝迴路(通過反應爐以吸收核分裂產生的熱能)中的冷卻水活動，但是這個泵浦也是這類反應爐系統的最大噪音來源。獨角鯨號S5G自然循環反應爐衍生自當時美國鱘魚級、拉法葉級核能潛艦的S5W壓水式反應爐， 取消了冷卻泵浦，改採自然循環熱交換系統，其第一級迴路內的冷卻水吸收了反應爐活性區內的熱量後獲得高溫，因對流原理而流向熱交換器並將能量傳給第二級冷凝迴路；當第二級迴路內的冷卻水被加熱、用來產生蒸汽推動蒸汽渦輪機的時候，失去熱量的 第一級級迴路冷卻水又因對流而流回反應爐活性區內，如此便完成一個週期的循環 。此外，由於潛艦航行時與周圍海水有相對流速，自然循環反應器的海水管路也會利用海水流速為第二級迴路提供額外的循環動力，使潛艦反應器在巡航工作狀態下也能獲得足夠的熱交換功率。省卻了循環 泵浦後，自然循環反應器不僅少了一個顯著的噪音源，更由於機械裝置的簡化而增加了可靠度 。然而，由於自然循環的對流效率低於傳統的泵浦，導致循環管路體積必須加大，所以反應器體積增加不少 。

此外，反應器在調整輸出的過程中，由於改變核分裂速率的時間比較慢，在這階段容易 出現過熱的情況：例如當潛艦減低航速等大幅減少負載的過程中，反應器的運轉功率來不及立刻降低，在一段時間內會出現輸出功率大於負載的情況下（此時還必須靠渦輪發電機來消耗反應器產生的額外功率），熱交換器沒辦法帶走這麼多熱量，使反應器產生暫時的過熱現象，需要等到反應器運轉功率真正降低之後才能恢復平衡；基於安全起見，自然循環反應器還是裝有循環泵 ，以便在熱交換迴路無法即時為反應器散熱的情況下增加冷卻功率。

整體而言，除了在功率極低（不足以為持自然對流循環）或高功率輸出（冷卻需求較大）的工況下需要啟動外部循環泵，其他很大的運轉區間內，冷卻迴路靠著自然對流循環就能維持工作。S5G的輸出功率達17000馬力，雖然比S5W高出2000匹軸馬力，但 由於S5G較大的體型使之唯有加大艦體尺寸才能容納，如此艦艇推重比下降，航速根本佔不到便宜。 獨角鯨號的反應器裝置了簡單的小型冷卻泵，運轉速率只有「開」（On）與「關」（Off）兩種選擇。

除了反應器之外，S5G系統使用了由蒸汽渦輪直接驅動推進器的技術（Direct Coupled）， 省略了齒輪箱，可進一步降低噪音。由於蒸汽渦輪直接驅動大軸而不經過減速齒輪箱，所以直徑特別大，長30英尺（約9.14m），直徑12英尺（約3.66m） ，具備高扭矩、低轉速的特性，需要改變轉速時就直接改變吹到渦輪上的蒸汽壓力；然而相對地，這套沒有減速齒輪的蒸汽渦輪系統完全仰賴控制蒸汽量來改變速度，因此必須在反應器的二級迴路中設置大量控制裝備，也大幅增加了系統體積與複雜度。綜合以上，獨角鯨號的自然循環反應器與直接驅動式蒸汽渦輪雖然省略了傳動齒輪箱並大幅簡化冷卻泵浦，但最後整體體積卻比傳統的壓水反應器/齒輪傳動蒸汽渦輪系統還大。

 獨角鯨號其他為了降低噪音的嶄新輪機設計，還包括新的交聯式海水系統（cross-connect seawater system），包含海水注射系統、主海水迴路與輔助系統海水迴路能夠連結等等。配合這套新海水系統，獨角鯨號外部設有兩個海水汲水器（seawater scoop），當潛艦前進產生速度時，海水會自然進入艦上的主海水系統（Main Seawater system），不需要泵浦加壓就能為主機冷卻迴路供應足夠的海水流量，減少了運轉噪音。

獨角鯨號的測試結果顯示自然循環反應器 以及蒸汽渦輪直接驅動大軸的設計雖然能使噪音大幅降低，但這項優點會被其他技術問題（尤其是體積過大）給抵銷，因此純粹自然循環反應器和蒸汽渦輪直接驅動等設計都沒有被進一步普及。儘管如此，獨角鯨號仍然對 日後新一代美國核能潛艦的研發有重大貢獻，許多新技術被後來建造的洛杉磯級核能攻擊潛艦與俄亥俄級核能彈道飛彈潛艦所採用，堪稱進入核能時代以來，美國潛艦發展史上最重要的實驗艦之一 。其中，俄亥俄級引用獨角鯨號推進系統的技術最多，其S8G反應器能以自然循環模式工作，在低航速狀態下使用自然循環模式，關閉泵浦以降低噪音 ，高速航行時才需要打開循環泵浦增加熱交換系統的工作效率；除了俄亥俄級之外，美國其他潛艦（如洛杉磯級）並沒有如此廣泛地使用獨角鯨號的推進系統技術。 而獨角鯨號的交聯式海水系統也成為日後美國海軍核能潛艦的標準技術特徵。

服役生涯

獨角鯨號服役以後 在很長一段時間內，是全世界最安靜的核能攻擊潛艦，只有俄亥俄級核能彈道飛彈潛艦能達到類似的靜音水平 。獨角鯨號的靜音水平為美國核能潛艦業界以及潛艦官兵定義了「靜音型潛艦」的新標準；甚至有若干美國潛艦產業工程師以及潛艦軍官認為，獨角鯨號的核心技術與靜音能力應該是鱘魚級之後下一代核能攻擊潛艦的標準，可惜由於美國海軍對於提高潛艦航速到30節以上的殷切需求，加上預算限制，導致之後的洛杉磯級不能實現這個理想；採用傳統壓水式反應器與減速齒輪傳動的洛杉磯級，靜音性能無法達到獨角鯨號的水平。直到1990年代中期更安靜的海狼級核能攻擊潛艦服役 ，靜音水平才超過了獨角鯨號。

由於獨角鯨號格外安靜，且最大航速仍能到達25節左右，該艦服役後立刻成為美國海軍極其仰仗的一艘潛艦，被頻繁派遣各項吃重任務。獨角鯨號在美國海軍，期間除了三次大修（其中兩次更換反應器燃料棒）之外，勤務份量與出勤頻率都十分繁重。美國海軍盡可能地將該艦派往靠近蘇聯北海艦隊活動的範圍（美國潛艦部隊通常稱這類部署為"around the corner"），許多時候駐防在蘇格蘭的聖湖（Holly Loch）區域，從挪威海進入巴倫支海（Barents Sea），追蹤蘇聯潛艦並蒐集機敏情報參數。從1970到1974年，獨角鯨號執行了六次部署任務。獨角鯨號在服役生涯內總共進行了17次遠程部署，足跡涵蓋全球海域各個角落。雖然關於獨角鯨號服役 事蹟的記載不多，然而從其吃重的任務以及服役期間獲得的諸多表揚，顯示獨角鯨號經常在蘇聯沿海執行各項高敏感、高危險性任務，例如追蹤蘇聯潛艦（尤其是採集聲紋）、情報蒐集、竊聽、特種任務等等。在1972年，獨角鯨號因為該年執行的部署任務而獲得美國海軍表揚（Navy Unit Commendation），在1971、1977、1979與1988年的部署行動也都獲得貢獻表彰（Meritorious Unit Commendations），此外還五次獲得戰鬥效率獎（Battle Efficiency Award）、四次輪機工程獎（Engineering Award）、反潛獎（Anti-Submarine Warfare Award）、通信獎（Communications Award）與補給獎（Supply Award）等表揚。

1989年9月颶風胡哥襲擊南卡羅來納，當時處於無動力狀態的獨角鯨號的繫纜被扯斷，

該艦遂下潛座底在河床上（帆罩仍露出），避免潛艦漂流受到更大損壞。

在1989年9月22日颶風胡哥（Hugo）襲擊南卡羅來納時，停在港內獨角鯨號受到嚴重威脅；當時獨角鯨號正準備進塢執行更換燃料棒工程，核子反應器已經冷卻停機，就連輔助柴油機的燃油都已經卸載，潛艦沒有任何航行能力；所以颶風胡哥來襲時，獨角鯨號沒有辦法出海避難，只能停泊在碼頭邊，以十幾條纜繩固定艦體來就地防颱。然而，颶風胡哥的第一波襲擊，扯斷了獨角鯨號幾乎所有的纜繩，強風將獨角鯨號吹到庫伯河（Cooper River）內，當時拖船與獨角鯨號的人員曾嘗試在颶風後半段來襲前將潛艦移回泊位，但無法成功；為了避免獨角鯨號任意在河道中漂流撞上東西，當時艦上指揮官決定打開主水櫃下潛，使獨角鯨號座底在河床上（帆罩頂部仍露在水面上）。由於指揮官做出這個不尋常的決策，沒有航行能力的獨角鯨號得以固定位置並保持安全，事後指揮官受到表揚。

在1990年代初期的翻修改裝後，獨角鯨號的艦尾垂直舵前方加裝一個龜背結構物

，外界推測可能是用來收容無人水下遙控載具，或者當時新開發的TB-23細線型拖曳陣列聲納。

隨後，獨角鯨號進入船塢展開了為期36個月的大修與更換燃料棒工程，期間包括換裝AN/SQQ-5D艦首球型主/被動陣列聲納、當時新推出的TB-23細線型拖曳陣列聲納。在此次改裝中，獨角鯨號尾舵前方增加了一個突起的「龜背」（turtleback）構造，美國海軍始終沒有公布細節，外界推測這是用來容納無人遙控載具，或者類似擔負特種任務的蝴蝶魚號（USS Parche SSN-683）額外加裝的加減壓艙，也可能只是用來容納TB-23聲納陣列。完成這項改裝後，獨角鯨號在1994年回到現役。在1998年，獨角鯨號進行了服役生涯第17次部署，在地中海區域值勤六個月，返回美國後就在1999年除役，距離獨角鯨號完成前一輪反應器燃料裝填大修工程只有五年，反應器活性仍可以支持多年使用，通常美國海軍不會將這樣的潛艦除役；外界推測這是因為冷戰結束以來水下威脅逐漸降低，美國核能潛艦項目獲得的預算刪減所致。

獨角鯨號在1999年7月1日正式除役。然而，許多人不希望獨角鯨號就此被拆解；在2003年9月，美國議員連署，授權美國海軍將獨角鯨號轉為國家潛艦科學探索中心（National Submarine Science Discovery Center ，NSSDC），在拆除獨角鯨號的反應器之後將艦體永久保存。由於無法募集到所需的200萬美元保存經費（事實上只募得50萬美元），國家潛艦科學探索中心主席Peter Kay在2006年4月26日宣布放棄保存獨角鯨號的行動，該艦未來的命運應該是遭到拆解。