核潜艇借助北极冰层掩护，具有重要战略意义，但破冰而出并不容易实现。 北极的环境非常独特，并带来了许多挑战。 北极是一个方便的藏身之处，因为海冰为潜艇提供了掩护，使得它们几乎不可能从空中被探测到。然而，同样的海冰使得发射导弹变得不可能，这意味着潜艇发射导弹必须用破冰而出。
突破厚厚的北极冰层是困难的，需要浮出冰面的潜艇可以借助探冰声呐，测量分析哪里适合破冰。 结合使用卫星图像和天气预报提前几天预测哪里冰层较薄。 但是如果找不到开阔的水域或冰裂缝，潜艇会执行B计划。
典型的核潜艇可以突破大约一米厚的冰层。经过特殊加固的核潜艇可以突破3米冰层。即便如此，一个粗心的举动可能会损坏一艘价值10亿美元的核潜艇，并危及100多名艇员的生命。所以选择合适的突破地点是关键。 核潜艇使用侧扫声纳、电导率、温度和压力探测器以及潜艇远程视频系统等系统来帮助选择潜艇在浮出冰面的最佳位置。 弱光摄像机是在潜艇突破冰层之前提供最后检查的工具。弱光摄像机从下面监控冰层。
冰表面看起来可能很光滑，但它布满了向下延伸20米的冰脊和冰刺，这会对任何潜艇造成严重威胁。 一旦核潜艇的探测设备找到了有利的突破点，艇员们就为突破做准备。 突破冰面前，核潜艇收回所有潜望镜和桅杆。艇员们垂直旋转指挥台围壳舵，以避免损坏。 如果冰不是太厚，那么潜艇可以很快浮出水面，大约10秒钟内上浮20米，撞击冰层，几乎立即突破。
遇到较厚的冰时，潜艇从水面下缓慢上升，直到指挥台围壳与冰接触。压缩空气将水推出压载舱，以增加潜艇的浮力，直到向上的力使冰破裂。这个过程被称为静态加载，以每分钟几十厘米的速度进行，但是一旦潜艇突破，它就会迅速上升。这种浮出水面的动作需要一段时间，当潜艇突破时，艇员可以听到一切。 当潜艇撞到冰上时，艇员会感到一点晃动，可以听到艇身中央上面的冰裂声。
核潜艇通过冰山下也是一种危险，有时潜艇无法从它们下面通过。1988年，苏联潜艇K-475卡在了冰山下面，遭受了重大损失。 浮出水面，仍然会有危险，比如北极熊。 在海面上，艇员需要手持猎枪或步枪，防备着北极熊。 浮冰下的作业特别危险。两个英国艇员死在2007年在北极的一次演习中。
潜艇会因为各种原因冲破北极冰层。 关于北极冰层厚度的历史数据，最初是由海军潜艇收集的，用来帮助寻找破冰点，已经被证明是一个有价值的数据气候变化研究人员的资源。潜艇提供了为数不多的直接到达北极并进行详细研究的方法之一。未来冰层可能会减少，但冰层下的操作可能会变得更加频繁。
这是美国海军核潜艇去年3月份在北极地区进行演习（代号：北极优势，两年一次）的时候，破冰而出的场面，可以看见指挥塔围壳边上那些冰块厚度至少也有1米厚！
“海狼级”攻击型核潜艇破冰而出的情景，核潜艇破冰要求水柜里的水快速排除，这样上浮冲击力才能大。
目前世界上只有：美俄英三国的核潜艇具备在北极冰层的破冰能力，由于北极气候寒冷冰层也非常厚，这就给核潜艇提供了很好的隐蔽场所，敌方的“水声侦察设备”在冰层的阻隔下难以发挥效能！同时，在大面积冰盖上核潜艇即便是浮出冰面也很难发现！而且作战时在冰面停留时间很短，不到一小时内就能发射出16 枚战略核导弹，然后迅速下潜…踪迹皆无，根本来不及发现，也没发进行反潜作战。
正因为有了这样隐蔽的活动场所，靠近北极的 美俄英三国的核潜艇都具备北极破冰能力，以便在战时迅速浮出水面给对手以出其不意的核打击！ 但是，要想撞破冰北极1～3米厚的冰层，在核潜艇制造上就要加固指挥塔，采用高强度HY－100钢制造、并且钢板厚度要超过耐压壳体钢板的厚度、还要在指挥塔内部加强多道“球扁钢”（肋骨）进行强化！只有这样指挥塔在巨大的上浮力的作用下，才敢与冰层“硬碰硬”！否则一下子就撞瘪了！
“洛杉矶级”核潜艇也参加了这次演习，并不示弱撞开冰层的厚度也有1米。
核潜艇在冰层下活动和冲出冰层上浮都是有讲究的，通常情况下找冰盖相对薄地方，最好冰盖有裂缝（可通过水下摄影机寻找），但是永冻层可绝对不行，那里的冰都在5米厚左右，这个厚度任何潜艇都不行！如果实在找不到薄弱的冰层只能采用爆破的方式，通常情况下使用鱼雷！潜艇要进行仰角发射…不过需要冰盖下面水域宽阔，否则鱼雷爆炸的回波会伤及潜艇自身。
俄罗斯和以前的苏联战略核潜艇都要具备破冰的能力，这也和苏/俄的地理位置有关，由于出海口都被北约把守，战略核潜艇进出不安全，加之核潜艇基地也靠近北极圈，核潜艇出港后再往北潜航不长的距离就进入到北极冰盖下面，这里由于环境恶劣、人迹罕至
，北约的反潜机/舰很难抵达这里，并且从北极发射战略核导弹打击北美大陆目标的飞行距离是最近的，为了适应这样的环境条件，苏/俄核潜艇在建造时都强化了指挥塔围壳的抗冰强度。
所以，俄罗斯的核潜艇对于北级的依赖性要比美英两国都高，而美英主要是攻击型核潜艇进入北极，就是要寻找和跟踪苏/俄的战略核潜艇。
总之，核潜艇北极活动，水下破冰上浮是一个重要的演练科目，一般来说战略核潜艇在北极活动的次数多，它需要整个上半部艇身浮出冰面，这样才能打开核导弹发射筒的盖子进行核导弹的发射。
当然，也有破冰失败的记录，图片上是美军“洛杉矶级”核潜艇，由于破冰技术和破冰时机没有掌握好，结果就是在巨大的上浮力作用下与厚冰层相撞，造成了指挥塔围壳与艇体断裂…相对而言，俄军在北极的破冰经验要比美英丰富一些，并且更加强化核潜艇指挥塔。
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