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  最初的設計工作是從1957年開始的。當時,第143中央設計局(現孔雀石設計局前身)的設計師A·B·彼得羅夫提出了一種自動化程度遠遠高於當時所有潛艇,能在水下高速運動的潛艇設計思路,時任總設計師對於他的想法很感興趣,將其提交給核動力研究中心,隨後核動力研究中心、自動化遙感研究院和第143設計局開展了“水下殲擊艇”的研製。“水下殲擊艇”要求水下速度要高,裝備較重火力,潛艇的物理場要低。經過了大量研討,由總設計師魯薩諾夫帶領的提出了一個比較完整的設計方案。這個設計中最具爭議的就是取消蘇俄潛艇一直沿用至今的雙殼體結構,改用單殼體以減小體積和噸位。1960年,由蘇共中央發出並由勃列日涅夫和柯西金簽發關於水下殲擊艇研究的決議中對主要諸元的要求是:水下排水量1500噸左右,水下航速最高45節,艇員小於15人。而當時的蘇俄核動力潛艇人數最少的V級也有60多人,可見該決議要求的自動化程度相當高。但是很明顯地,這麼誇張的效能是不可能實現的。  該設計小組所呈交的設計書制定的方案為排水量1600噸,6具魚雷發射管,水下最高45節,最大深度達到600米,使用液態金屬冷卻劑反應堆(以液態金屬鈉為反應爐冷卻劑)。方案提出後,受到了海軍司令部的強烈反對,海軍方面則對單殼體所帶來的無法保證水上抗沉性做出了強烈的反對。當時在蘇聯潛艇設計中,水上抗沉性是設計中的一大指標,雙殼體由於儲備浮力大所以抗沉性極強。但雙殼體也帶來了造價提高,體積增大,排水量增大從而增加阻力和潛艇航行時的噪音。  之後設計局根據海軍和造船廠給出的意見又提出了五種方案,但這五種方案仍採用單殼體: 1961年初,海軍司令部與設計小組還有各艦隊領導一起開會決定方案。開會結果並未公佈,但根據隨後1961年蘇共中央的第385-201號決議內容,那次會議應該決定以第二種設計方案為主方案。但海軍司令部在隨後指示必須保證水上抗沉性。該決議要求阿爾法級的排水量不大於1600噸,裝備6座魚雷發射管,水下全速43節以上,使用液態金屬冷卻劑反應堆。決議還要求1963年初完成設計,1965年首艦試航。  在隨後的設計中,很多重大技術問題被解決,並提出了一個新的方案: 方案出臺後,設計小組第143設計局與海軍曾進行了相關的討論,前者提出抗沉性在設計中完全沒有必要,隨後又提出在指揮圍殼裝備充氣氣囊以保證抗沉性,但都遭到海軍的強烈反對。最終該方案以副設計師B·B·羅明因為擁護抗沉性設計而與魯薩諾夫決裂,總設計師魯薩諾夫辭職而告終。

  1974年,魯薩諾夫離開了設計小組,設計工作由羅明接任。潛艇最終改為雙殼體結構,其他的很多設計仍沿用了魯薩諾夫的方案。雖然仍未達到蘇共中央提出的設計要求,但海軍部門比較滿意並最終定型,至此經過了長達近10年的設計時間。同年,魯薩諾夫辭職,時年63歲,相對於大部分蘇俄潛艇設計局的總設計師,他結束工作確實算早的。

  

  阿爾法級正式定型後為雙殼體結構。外形採用水滴流線型設計,阿爾法級的指揮圍殼也是蘇俄潛艇中少數使用流線型外形的潛艇。全殼體用鈦合金製造,是全世界僅有的兩個的全級為鈦合金製造並服役的軍用潛艇中的一個。由於初期製造工藝不夠完善,首艦在下水後發生了殼體開裂隨即改為預備役。但隨後蘇俄在冶金與焊接技術上的快速進步使得以後的鈦合金潛艇沒有再次發生殼體開裂的事故。  由於鈦合金的強度要比普通造艇消磁鋼大的多,這樣讓鈦合金殼體的耐壓力更大,下潛深度也隨之增加。其次,鈦合金的密度也小於消磁鋼,也就減輕了潛艇的排水量。此外,鈦合金具有無磁性的優點,從而降低了潛艇磁性物理場效應而使其更難被反潛飛機用磁探測儀發現。同時鈦合金還要比其他材料更抗海水的腐蝕。但不可否認的是,鈦合金造價極為昂貴。

  動力則是由30兆瓦的汽輪機和兩臺100千瓦的電動輪機組成,另有一臺500千瓦的柴油發電機和鋅鉛電池作為備用動力。反應堆是705級和705K級的最大區別。705級採用OK-550反應堆而705K採用БM-50型反應堆。БM-50型較OK-550型穩定,OK-550型曾在K-64航行時發生了冷卻劑凝固造成反應堆停工。兩種反應堆都使用鉛鉍液態合金作為冷卻劑。儘管БM-50型的穩定型有所提高,但仍然因為鉍在受到中子照射後形成活性釙-210形成的放射性汙染而使得反應堆維護難度較壓水反應堆要難。  在電氣裝置上,阿爾法級使用了400赫茲作為全艇電器電源的頻率,阿爾法級也是唯一一個用400赫茲作為電源頻率的蘇俄潛艇。這使得阿爾法級的電器裝置無法與其他潛艇的電器裝置通用。但400赫茲也降低了電氣裝置的重量同時讓潛艇內部組成了一個統一的電網,不需要像其他潛艇為個別裝置裝備變頻器,同時藉助統一的電網結構,減小了潛艇的物理場從而增加了隱蔽性。  阿爾法級使用MBУ-III“和諧”作戰情報系統以控制所有火力裝備;自動導航系統為“索日”型,與德爾塔級潛艇所裝備的“鮑托爾”型同屬慣性制導;通訊系統為“閃電”型;聲納系統為“海洋”型。全艇還裝備了“坦”型平衡調節系統,“鋁土礦”型深度調節系統以及“節奏”型自動監視系統等等電子裝置以降低艇員人數。

  1974年,阿爾法級(705級)開始在海軍部造船廠,列寧格勒造船廠和北德文斯克造船廠開始建造。首艦於1977年服役。全部7艘戰艦均在北方艦隊服役。  阿爾法級被定位為了一個試驗平臺性質的戰艦以試驗各種作戰的電子裝置,不過經過阿爾法級的研製過程後,蘇聯的潛艇電子裝置有了一個飛躍。很多阿爾法級之後的戰艦都裝備了阿爾法級的電子裝置的改進型。不過,由於被定為一個實驗性的設計,705級也自然在服役期間一直處於一種“限制使用”的戰艦,該級戰艦自首艦服役至末艦退役,很少被派出執行遠洋任務。  在服役期間,K-64艇由於1971年繫泊試驗中發射殼體開裂而改為預備役,隨後在1972年預備役航行中,OK-500反應堆冷卻劑凝固,最終反應堆堵死。幸虧當時是在近海附近遊弋,被拖船拖回北德文斯科後被拆除。1974年8月除名。還有一次事故是K-123艇在1982年4月,一回路的冷卻劑發生洩漏,由於中子照射導致鉍變為釙-210,造成全艇發生核汙染。1983年10月~1992年8月進行了長達近十年的大修,更換了反應堆。該艇於1996年退役。不過幸運的是,兩次重大事故均未造成人員傷亡。

  儘管阿爾法級一直處於一種“限制使用”而不能進入現役的狀態,但是阿爾法級還是給蘇俄以後的潛艇設計產生了影響。尤其是阿庫拉級和亞森級核潛艇,採用了和阿爾法一樣的高自動化標準從而降低艇員。阿庫拉級“獵豹號”排水量高達12,000噸而艇員僅為78人,這比同型別的海狼級和洛杉磯級的約130人要少的多,雅森級的艇員也少到了80人以下。而且在阿爾法級上使用的很多電氣裝置經過改裝之後也用於了其他潛艇的設計中,比如“刻赤”型聲納系統則為“海洋”型的改進版本。阿爾法級還是蘇俄第一個裝備作戰情報系統的潛艇。

  作為冷戰時期蘇聯一方技術效能較先進而有神祕色彩的武器,阿爾法級核潛艇在美國軍事文學作家湯姆·克蘭西的作品《獵殺紅十月號》 (The Hunt for Red October)中出場多次。小說虛構了阿爾法級潛艇(書中稱為A級潛艇)參與圍捕叛逃的“紅色十月”號核動力戰略導彈潛艇的情節。小說中共有2艘A級潛艇出場:第一艘“波利托夫斯基”號在圍追堵截行動中因長時間以42節的超高速行駛造成反應堆事故而沉沒;另一艘“科諾瓦洛夫”號在與“紅十月”號的近距離衝撞中被“紅十月”號撞沉。
阿爾法級核動力攻擊潛艇(英文:英語:Alfa class submarine,亦可翻譯為A級潛艇,蘇俄代號:705級“天琴座”(),是蘇俄第二代攻擊核潛艇,高自動化、快速、鈦合金艇殼。該級潛艇自設計、建造到最後使用一直充滿了爭議。阿爾法級是蘇俄迄今為止滿編作戰人數最少,水下航速最快的核潛艇。