Вооружение корабля состояло из восьми 533-мм ТА, расположенных в двух вертикальных рядах. Общий боезапас составлял 20 торпед. При этом, впервые в отечественной практике, обеспечивались восьмиторпедный залп и стрельба всеми типами существовавших тогда торпед на глубинах до 100 м. Выработка данных для стрельбы и их автоматический ввод в БСУ торпед осуществлялся ПУТС «Торий».
К разработке рабочих чертежей СКВ-143 приступило еще на стадии разработки эскизного проекта, и уже в мае 1954 г. они стали поступать на ССЗ-402 в Молотовске (в настоящее время СМП в Северодвинске), который должен был строить корабль. По мере поступления рабочих чертежей по ним сразу же стали изготавливать обечайки и секции прочного корпуса. Благодаря этому фактическая постройка АПЛ (зав. №254) началась в июне 1954 г., т.е. за год до окончательного утверждения технического проекта. Если кормовые отсеки прочного корпуса не пострадали от столь нетрадиционного подхода к этапам постройки корабля, то два носовых отсека пришлось не только перепроектировать, но полностью переделывать. К моменту, когда в июле 1955 г. пришли корректированные чертежи, заводом уже были изготовлены обечайки носовой части прочного корпуса, межотсечные сферические переборки и гигантский ТА для 1550-мм торпеды.
Официально первую отечественную АПЛ, получившую тактический номер К-3, заложили 24 сентября 1955 г. К марту 1957 г. ССЗ-402 получил всю техническую и эксплуатационную документацию по строившемуся кораблю, которая с июля 1954 г. разрабатывалась под непосредственным наблюдением уполномоченных Главного управления кораблестроения (ГУК) ВМФ. После того, как были изготовлены все секции прочного корпуса, их соединили между собой и провели гидравлические испытания в специально построенной док-камере. Здесь же испытывались прочные цистерны и сферические переборки. После этого началось насыщение отсеков, в том числе установка в них ППУ и ПТУ. Причем каждый из отсеков имел своих «хозяев», представлявших СКВ-143 и руководивших размещением в них механизмов, оборудования и систем, внося на месте необходимые изменения в чертежи и рабочую документацию. По мере насыщения отсеков на них надстраивались обечайки легкого корпуса и формировались ЦГБ с системами вентиляции. Отсеки располагались на транспортных тележках, при помощи которых соединялись межу собой после полного насыщения, формируя корпус. В начале августа 1957 г. монтажные работы в отсеках были в основном закончены. К этому моменту полностью сформировали легкий корпус и облицевали его резиновым покрытием. После этого на корабль навесили шесть пар киль-блоков (еще две пары располагались в оконечностях под корпусом) и на грузовых тележках вывели из цеха, а 9 августа 1957 г. – его, при помощи навешенных киль-блоков, спустили на воду по наклонным направляющим лагом к урезу воды. Такой способ позволял вывести корабль на воду без существенного углубления акватории завода.
Одновременно с постройкой корабля в Обнинске на территории ФЭИ АН СССР создавался наземный прототип корабельной АЭУ, в специальной литературе именуемый натурным стендом. Он представлял собой реакторные и турбинные отсеки ПЛ со смонтированными в них ППУ и ПТУ правого борта корабля и штатными системами дистанционного управления. Кормовой частью эти отсеки выходили в специальный бассейн, в котором гидротормозом снималась мощность с гребного вала. Этот натурный стенд, помимо отработки конструкции АЭУ, использовался для подготовки и обучения, под непосредственным руководством А.П. Александрова, личного состава электромеханической боевой части (БЧ-5) К-3. Командиром корабля был назначен капитан 1 ранга Л.Г.Осипенко, а командиром БЧ-5 – капитан 2 ранга Б.П. Акулов.
С сентября 1957 г. по июль 1958 г. АПЛ проходила швартовные испытания. 14 сентября 1957 г. на ней осуществили физический пуск обоих реакторов с выходом на минимально контролируемый уровень мощности. 3 июля 1958 г. она была предъявлена к ходовым испытаниям. Так как заказчиком корабля являлось Первое Главное Управление Совмина, то и принимала его специально созданная Правительственная комиссия под председательством вице-адмирала В.Н. Иванова и под научным руководством А.П. Александрова. Причем во время проведения ходовых испытаний было решено (в соответствии с очередным совместным решением флота и промышленности) ограничить тепловую мощность энергетической установки 60% от номинальной величины ввиду того, что A3 реакторов все еще находились в стадии разработки.
Ходовые испытания К-3 проводились с 3 июля по 1 декабря 1958 г. За это время корабль пять раз выходил в море и за 25 суток в общей сложности прошел 3801 милю – из них 2602 мили под водой. В подводном положении он развивал ход 23,3 уз и при этом хорошо управлялся, легко изменяя глубину и направление движения, быстро одерживался по глубине и дифференту. Как показали расчеты, спецификационная скорость 25 уз могла быть достигнута при тепловой мощности 80% от номинальной величины. Важным достижением этих испытаний являлось то, что лодка впервые в мировой практике (26 ноября 1958 г.) погрузилась на глубину 300 м. Тем не менее, их пришлось прервать из-за отказов в работе отдельных механизмов и оборудования, вызванных низким качеством их изготовления и конструктивными недостатками. Особую обеспокоенность вызывала течь ЦНПК и ПГ. У первых, например, она стала следствием некачественной сварки элементов насосов, обеспечивавших герметичность первого контура, а также неудачной конструкции рубашек их статоров, а у вторых – растрескиванием трубок, изготовленных из нержавеющей стали под воздействием хлоридов и кислорода, содержавшихся в воде второго контура, что приводило к протечке воды одного контура в другой. Малая надежность некоторых из механизмов, входивших в состав ППУ, заставила в период проведения ходовых испытаний корабля затратить на их ремонт или замену 115 суток.
Несмотря на то, что во время ходовых испытаний не удалось проверить системы вооружения и некоторые из режимов работы АЭУ, Правительственная комиссия в своем акте отметила, что создание первой АПЛ являлось крупнейшим научно-инженерным достижением в области военного кораблестроения. Далее шло сравнение этого корабля с новейшими для того времени дизельными лодками. В частности указывалось на то, что полная подводная скорость АПЛ (24-25 уз) в 1,5-2 раза превышала кратковременную подводную скорость, достигнутую ДЭПЛ, а дальность непрерывного подводного плавания (25 00030 000 миль) в 70-75 раз – их непрерывную дальность подводного плавания (не более 400 миль).
Если в оценке боевых возможностей АПЛ мнение Правительственной комиссии было единодушным, то в части касающейся ее дальнейшей судьбы наметились серьезные разногласия. Представители ВМФ потребовали передать корабль в опытную эксплуатацию только после того, как будут устранены все обнаруженные недостатки и обеспечена надежная работа механизмов и оборудования АЭУ. Однако представители науки и промышленности наоборот считали, что АПЛ следует сначала передать в опытную эксплуатацию ВМФ, а уже затем устранять все выявляемые недостатки. Последняя точка зрения возобладала, что и было зафиксировано постановлением Правительства от 17 января 1979 г., в соответствии с которым флот обязали принять К-3 в опытную эксплуатацию, а промышленность – выполнять по его заявкам все необходимые работы.
Подготовка К-3 к опытной эксплуатации была осуществлена на СС3-402 в период с декабря 1958 г. по июнь 1959 г. В ходе выполнения работ перегрузили A3 носового реактора[13*] в связи с выработкой ею кампании до 26%, заменили все ПГ и ЦНПК более совершенными, изготовленными по новой технологии. Кроме того, в компенсаторах объема установили новые трубные системы, провели ревизию и устранили мелкие неисправности оборудования, арматуры и приборов.
13 июня 1959 г. корабль был подготовлен к опытной эксплуатации, в рамках которой он с 24 июля по 14 ноября 1959 г. совершил три выхода в море общей продолжительностью 45 суток. Несмотря на ряд неисправностей в работе АЭУ, в том числе и весьма серьезных (таких, например, как выход из строя ПГ правого борта и НТГ левого борта), удалось достичь значительного повышения скорости в подводном положении – до 28 уз при тепловой мощности реакторов 80% от номинальной величины. Кроме того, были проведены (правда, по сокращенной программе) испытания торпедного вооружения и проверена эффективность работы ПУТС «Торий».
Исходя из опыта постройки, испытаний и опытной эксплуатации в проектную документацию и материальную часть корабля было внесено большое число изменений, в соответствии с более чем со 150 совместными решениями МСП и ВМФ. Благодаря этому удалось значительным образом упростить проектирование и серийную постройку АПЛ пр. 627А, обеспечив при этом сравнительно надежную работу их энергетических установок. Вместе с тем, даже после опытной эксплуатации К-3 оставались недостаточно надежными их элементами ПК, ЦНПК и арматура трубопроводов высокого давления. Особенно досаждали ПГ и, главным образом, из-за коррозийного растрескивания элементов трубной системы. Эту проблему удалось решить лишь в середине 60-х годов после внедрения в технологию изготовления трубной системы ПГ перлитовой стали или титановых сплавов.
Что же касается планов серийной постройки АПЛ, то здесь требуется сделать одно существенное замечание. После прихода к власти Н.С. Хрущева реализация «Десятилетнего плана военного судостроения на 1946-1955 гг.» была практически свернута[14*]. В принципе, данное событие не могло оказать существенного влияния на планы создания АПЛ пр. 627, так как она являлась экспериментальным кораблем и не была включена в эту программу. Зато ввод в строй К-3 предусматривался следующей программой военного кораблестроения, утвержденной ЦК КПСС и Совмином Советского Союза 25 августа 1956 г. Всего таких (или подобных) программ до 70-х годов прошлого столетия было принято пять. Однако только последняя из них (от ,1 сентября 1969 г.) за 10-летний срок своей реализации не подверглась существенной корректировки. Именно она в п