对于潜艇而言，最大的瓶颈就在于速度和续航力问题上，这受限于人类自身原因，因为人类离不开空气，动力系统也离不开空气，而在水下，空气就成为最大的问题。不管潜艇设备多么的先进，人和发动机都需要空气，这就导致元级潜艇始终无法突破这个瓶颈。
但这个瓶颈随着中华帝国开战核反应堆试验后，给了帝国海军潜艇设计师们新的发展思路，尤其是中华帝国首艘核动力终极战列舰光华大帝号服役后，帝国的潜艇设计师们终于有了突破性的设计思路——核动力潜艇概念被提出。
中华帝国海军早在20世纪20年代中期，便对科幻小说《海底两万里》里面的先见潜艇设想产生浓厚的兴趣，当时帝国舰政总监魏翰便对利用核能推进潜艇的远景表示出浓厚的兴趣，只不过受限于帝国当时的核物理研究发展缓慢而放弃。
三十年代开始，中华帝国陆续完成了核反应堆试验，并在大亚湾修建了人类历史上第一个核电站。三十年代末，中华帝国成功的将核反应堆搬上了战列舰，为战列舰提供近乎无限的能源，核动力终极战列舰光华大帝号的出现，让帝国潜艇设计师们眼前一亮，找到了元级潜艇的出路。
光华三十九年二月，北洋大学核物理实验室在大沽完成了首个小型核反应堆，其体积相比光华大帝号战列舰上的核反应堆更小，只有四分之一左右，一次性注入燃料可以支撑宋级潜艇全速行五万公里的耗电需求。这样一来，为元级潜艇实现不依赖空气推进提供了可能。
帝国海军潜艇设计师们很快便开展了相关研究，并且开始考虑把核反应堆应用于潜艇推进方面。不过，把核反应堆装备在潜艇上，必须解决以下两个方面的问题，其一是潜艇对于核反应堆的重量和尺寸有着严格的限制，而且核反应堆必须具有足够的功率，使得装备核反应堆的潜艇具有符合起码要求的水下航速。其二是装备核反应堆的潜艇将是一个水下作战平台，在战争中有可能近距离受到水下爆炸冲击。因此，潜艇反应堆及其屏蔽必须具有足够的抗冲击性能，否则的话将致使潜艇上的反应堆发生停堆或失控，使潜艇无法操纵或者酿成重大事故。
好在帝国海军已经有了在光华大帝号战列舰上安装核反应堆的技术和经验，缩小为四分之一的小型核反应堆安装到潜艇上亦成为可能。
很快，帝国海军舰政总署在获得总参的允许后，立即展开了设计和研制。
首艘核动力潜艇依然被归为元级，编号按照CN-SSN-7XX命名（CN代表中华帝国，SSN代表核动力攻击潜艇，7XX代表此类潜艇以7开头的三位数编号）。首艘核潜艇以《海底两万里》小说中的鹦鹉螺号命名，编号CN-SSN-701。
根据中华帝国海军舰政总署的设计指标，鹦鹉螺号核潜艇设计排水量为水面4891吨，水下排水量达到7022吨，其主尺寸为105.5米×9.5米×7.6米，主机采用北洋大学核物理实验室设计的DKS2W型压水反应堆2座（一座备用），齿轮传动汽轮机4台（2台备用），双轴双螺旋桨推进，输出功率达到24000马力，设计水面航速25节，水下航速28.3节，武备为533毫米艏鱼雷发射管6 具，红头鱼雷48枚，安全潜航深度设计指标为273米，实际最大下潜深度达到408米，艇员人数标准载员105名。
到光华四十年秋季时，北洋重工已经安装北洋大学核物理实验室和帝国海军部的要求，建造了两座反应堆，其中一个是DKS2W-1型陆地模式反应堆，而另外一个则是装备在潜艇上的DKS2W-2型反应堆。1型陆地模式反应堆安装在与核潜艇的反应堆舱相同尺寸的艇体舱段内，反应堆的每一个部件提前制造和安装。在安装、调试、运行以及维护保养等方面获得足够经验之后，再制造和安装艇上的2型反应堆，这样可以减少许多失误以及设计核潜艇时的工作量。
当然，这种技术和经验也是取自当年帝国海军给光华大帝号安装核反应堆的经验作为参考。
到了光华四十一年二月，位于直隶州的北洋重工电船分公司与中华帝国海军潜艇委员会签订了用于DKS2W-1陆地模式反应堆的堆舱艇体舱段的建造合同。按照帝国海军部的要求，帝国海军的第一艘核潜艇应该是具有战斗能力的军用潜艇，不能把它设计和建造成一艘试验性质的潜艇，因为建造核潜艇的预算已经高达一亿龙币，帝国国会议员们的眼睛都紧盯着核潜艇的预算，如果浪费钱财，很有可能被国会直接叫停，以后再想重启核潜艇计划就很困难了。
为了检验第一艘核潜艇上的主要设备在战争环境下的可靠性，帝国海军潜艇首席设计师张海明少校决定把即将装备在第一艘核潜艇上的那些主要设备都装在一艘无人的退役的鱿鱼号（唐级）潜艇上，使其在浅水域下潜之后，向鱿鱼号潜艇附近投掷深水炸弹和发射鱼雷。
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