Submarino nuclear
La innovación más revolucionaria en la navegación submarina llegó con el uso de la energía nuclear a la propulsión de los submarinos. El primer submarino nuclear, el Nautilus, se botó en 1954 y estuvo en servicio activo al año siguiente. En 1955, durante una travesía de prueba, el submarino navegó en completa sumersión desde Nuevo Londres (Connecticut) hasta San Juan de Puerto Rico: recorrió 2.170 km en 84 horas. Su velocidad de crucero durante la inmersión fue de 20 nudos, con una autonomía considerada ilimitada.
Los submarinos nucleares consumen pequeñas cantidades de energía y apenas hacen ruido. Como llevan a bordo su fuente de energía pueden viajar unos 640.000 kilómetros sin repostar. El reactor nuclear proporciona energía en forma de calor que es convertido en electricidad por los generadores del compartimento de motores. Una hélice propulsa al submarino a través del agua y los timones horizontales guían al submarino en sus maniobras. En la torreta están el periscopio y otras cámaras que proporcionan a la tripulación información sobre la superficie cuando el submarino se encuentra a salvo debajo del mar.
En agosto de 1958, el Nautilus realizó la primera travesía submarina del polo norte, atravesándolo bajo el casquete polar, desde Point Barrow (Alaska) hasta un punto situado entre Spitsbergen (Noruega) y Groenlandia. Más tarde, ese mismo mes, el USS Skate, otro submarino nuclear botado el año anterior, alcanzó junto al USS Seawolf y el USS Swordfish el polo norte, en un viaje de exploración. El Seawolf fijó un nuevo récord de resistencia bajo el agua en 1958: 60 días entre el 7 de agosto y el 6 de octubre. Éste era un submarino nuclear con un solo propulsor que, además, tenía el casco con la forma de gota que inauguró el Albacore.
Al iniciarse la década de 1960 entraron en operación versiones más desarrolladas del Skipjack: los submarinos de clase Thresher. En 1960 se construyeron en Estados Unidos los primeros submarinos que transportaban y lanzaban misiles balísticos de combustible sólido. Estos misiles de cabeza nuclear (misiles Polaris) pueden alcanzar objetivos situados a 4.000 km de un submarino sumergido. A mediados de la década de 1960, la Marina estadounidense desarrolló un misil antisubmarino de gran alcance guiado por inercia. Este misil podía ser disparado por los cañones para torpedos de cualquier submarino. A finales de la década de 1960, los misiles Polaris fueron sustituidos en parte por un nuevo tipo de SLBM de más largo alcance: el misil Poseidón, que puede transportar hasta diez cabezas nucleares.
A finales de la década de 1970, Estados Unidos aceleró el desarrollo del sistemaTrident I, sucesor de los Polaris y los Poseidón. El Trident I incluye un nuevo tipo de submarino nuclear de la clase Ohio equipado con 24 cañones de lanzamiento; cada cañón contiene un ICBM con un alcance de 7.400 kilómetros. En 1981 fue botado y puesto en servicio activo el primer submarino de este tipo, el USS Ohio.
En 1988, Estados Unidos tenía 132 submarinos en activo, casi todos propulsados por reactores nucleares. Se estima que la Unión Soviética poseía unos 120 submarinos nucleares, 48 de los cuales tenían misiles de crucero; el resto disponía de misiles teledirigidos.