现代大部分核潜艇的最大潜深都在400米左右，只有当年前苏联几款为了追求极限潜深的核潜艇最大潜深可以达到600米。水深600米处的压强是非常恐怖的，前苏联核潜艇之所以能够下潜到这么深，是因为潜艇上装着能够顶住强大水压的耐压艇壳。导弹是没有耐压壳的，而且内部密封，如果这个时候从艇身内部发射出去，导弹内外压强差巨大，导弹会立马被强大的水压压扁，直接报废。而且不用说导弹了，在600米水深的时候潜艇只能维持航行，连鱼雷都不能发射。
核潜艇分为战略核潜艇和攻击核潜艇。先来说说战略核潜艇吧，战略核潜艇的导弹是其内部装备的潜射弹道导弹，平时存放在垂直艇身的发射筒中。战略核潜艇的导弹发射和炮兵一样，是有预定发射阵地的。一般发射是从母港出发，到达发射阵地后进行噪声管制，等待发射命令。在收到发射命令后，核潜艇会立即上浮到30米左右，以2节左右的航速，将导弹发射出去。
战略核潜艇导弹发射方式分为干式和湿式发射两种。美国的战略核潜艇惯用干式发射，先给导弹发射筒加压，再使用装在导弹发射筒外的燃气发生器制造水气混合物，降低水对导弹发射筒的压力，以保证井盖打开。然后在导弹被从发射筒中通过燃气弹出冲破发射筒密水层入水，保持向上的惯性突破水面，在水面以上点火，导弹进入常规飞行阶段。同时发射筒注水，潜艇平衡水柜也注水，保证艇身平衡。
苏联核潜艇的弹道导弹最初使用湿式发射。湿式发射是先将海水注入发射筒，等到发射筒内外水压平衡时，打开发射筒盖，然后在发射筒中直接点火，通过导弹发动机的推力直接发射。湿式发射技术门槛较低，也能够弥补液体火箭发动机点火时间较长的缺点，但同时也有比较明显的缺点。因为海水的注入，导弹在发射点火时容易出现哑火。所以后来为了提升导弹发射成功率，苏联也开发出自己的干式导弹发射技术。从Y级II型战略核潜艇就开发出了SSN-17固体燃料潜射弹道导弹，通过燃气弹射，主动空泡的方法将导弹弹出发射筒，在水面以上进行点火。
这两种发射方式都是有一定条件的，即潜艇航行速度和深度。采用燃气弹射方式进行发射时，燃气发生器产生的燃气压力有限，能够将导弹弹出的距离有限。同时因为水是液体，拥有较大阻力，所以在发射时导弹必须有足够的速度来维持弹道。如果深度太大，很有可能出现导弹弹射速度不够，未出水时姿态发生改变，从而发生危险。直接注水发射时导弹的火箭发动机虽然有着巨大推力，发射深度和干式相比可以再深几十米，但是也不能超过100米，否则也不能完全抵消阻力稳定弹道，所以各国战略核潜艇在发射导弹时都会上浮到发射深度待命。
除了战略核潜艇，还有装备巡航导弹和反舰导弹的攻击核潜艇。巡航导弹的发射方式也有两种，即原本的533毫米鱼雷管发射和后来的垂直发射筒发射。以美国潜艇为例。美国最开始的18艘鲟鱼级攻击核潜艇和前31艘洛杉矶级攻击核潜艇采用的是533毫米MK-63鱼雷发射管发射。发射方式是燃气水平弹射后水中点火，通过转向机构向上推进离开水面。后面从第32艘洛杉矶级攻击核潜艇和后来的俄亥俄改攻击核潜艇开始，转而使用垂直发射的方式发射巡航导弹。
垂直发射是采用和战略核潜艇一样的垂直发射筒，巡航导弹在潜射时通过燃气弹射的方式离开水面在空中点火。而深射时，因为弹射能量有限，导弹在水中点火，通过导弹发动机推力离开水面。美国攻击核潜艇深射的数据目前是美国的秘密，已经无从得知。但是有一点可以确认，战斧巡航导弹并没有耐压壳，是不可能可以承受600米的超强水压的，所以还是需要上浮到一定深度才能发射。
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