剿俅鐧�15節以上，潛航時間達到24個小時以上等主要技術指標。符合這些技術指標的潛艇則稱之為第二代潛艇。
晉級潛艇無疑跨入了第二代潛艇行列。首先表現在晉級潛艇的水面排水量首次超過了一千噸，水下排水量達到1487噸。當初霍蘭和萊克研製秦級潛艇時，採取大躍進態度結果造出來一艘千噸級的病秧子潛艇，此後二人經過長時間的經驗終結，在經歷了西漢級和東漢級潛艇的技術積累後，終於克服了千噸級潛艇的技術難關，將晉級潛艇的噸位提升至千噸級別。
晉級潛艇的主尺。建造材料為全部高強度耐壓耐蝕的徐鎘矽特種鋼，水線上為黑sè舾裝，水線下為紅sè舾裝，艦體巨大，猶如一頭鯨魚。因此該級首艇被命名為虎頭鯨號【CN一SS一109】。
為了達到二代潛艇的標準，虎頭鯨號主機採用迪塞爾07式6缸4衝程柴油發動機4臺（用於水面航行），特斯拉ｃ型大功率電機2臺（用於水下航行），為了提高速度，首次將蒸汽輪機系統模仿為燃氣輪機系統加以改造，組成最初級的燃氣輪機推進系統。
這樣一來，潛艇使用雙推進軸，水面功率達到4000馬力，水下為2200
馬力：驅動潛艇水面航速節，水下航速突破二代技術大關，達到佔口節。
由於帝國海軍需要的是可以跟隨艦隊作戰的潛艇，因此霍蘭和萊克專門將其改造成艦隊潛艇，其燃油裝載量達到柴油89T～91T，水面14節航速時，續航距離為3000海里，可以不用補給跟隨艦隊行動。水下5節航速時，續航時間為時，突破二代潛艇技術大關。
由於帝國海軍部的官員們瞧不起潛艇，儘管潛艇取得了輝煌的戰績，但是他們依然認為那是不〖道〗德的行為。
於是，為了改變海軍部官員們對潛艇的蔑視，萊克將晉級潛艇的武備做了大幅度提升，450毫米魚雷發射管8具（其中艏部4具，上層建築內4
具），裝載魚雷12枚，原來的88毫米速射炮改為102Mｍ甲板炮1座，另外搭配有針對人員的1刀毫米重機槍一tǐng。武備力量提升很大，也使得潛艇人員增至54人。
其中，魚雷發動機得以大幅度改進，使用活塞式發動機，裝載的汽油燃料增加了醇類燃燒劑（甲醇、乙醇等）和新式氧化劑（過氧化氫和硝酸等），使得魚雷的速度達到40節，有效攻擊距離提升至630米，這令潛艇作戰更加安全。
鑑於新加坡灣偷襲戰中，中華帝國的東漢級潛艇付出了極大的代價，因此霍蘭設計晉級潛艇一開始就把安全潛航深度升級了，使其可以下潛至125米，可以躲開水面艦炮的打擊，幫助潛艇完成作戰後迅速脫離戰場，避免被擊沉。
在航電系統上，作為二代潛艇的首要標識是先進的無線電系統和聲納探測系統。
無線電系統早在西漢級潛艇上就已經實現了，東漢級潛艇升級後通訊距離進一步擴大，到了晉級潛艇，龐大的潛艇體積足以佈置大功率無線電裝置，修長的艇身外殼佈置了四條天線，使得潛艇的通訊距離超過8000公里，可以跟帝國任何一個海軍單位取得聯絡，隨時報告突發狀況。
而聲納系統則是最新研製的裝置，得益於特斯拉和王辰浩的蛟龍號潛艇。自從特斯拉獲准進入蛟龍號內部後，他對蛟龍號上的各種先進裝置處於痴狂狀態，其中聲納便是最簡單的一個裝置，很快就被特斯拉研製出來。
聲吶就是利用水中聲bō對水下目標進行探測、定位和通訊的電子裝置，是水聲學中應用最廣泛、最重要的一種裝置。
1904年3月，特斯拉研製成功世界上第一個聲納裝置。
這比1906年英國海軍劉易�尼克森所發明的聲納早了兩年多。劉易斯發