Испытания завершились 1 декабря 1958 г. В ходе них мощность энергетической установки была ограничена 60% от номинальной. При этом была достигнута скорость 23,3 узла, что на 3 узла превысило расчетную величину. За успешное освоение новой техники, впервые после окончания Великой Отечественной войны, командиру К-3 Л.Г.Осипенко было присвоено звание Героя Советского Союза. В настоящее время его имя присвоено учебному центру по подготовке экипажей АПЛ в г.Обнинске.
В январе 1959 г. К-3 была передана ВМФ для опытной эксплуатации, которая завершилась в 1962 г., после чего АПЛ стала «полноценным» боевым кораблем Северного флота.
Двухкорпусная лодка с корпусом большого, почти «торпедного» удлинения (13,3) имела почти круглое поперечное сечение. Носовой оконечности была придана эллипсовидная форма, а корма имела «плоские» обводы, обусловленные двухвальной компоновкой.
Прочный корпус изготавливался из стали АК-25 и разделялся на девять водонепроницаемых отсеков:
1-й – носовой торпедный,
2-й – аккумуляторный и жилой,
3-й – отсек центрального поста, 4-й – отсек вспомогательного оборудования,
5-й – реакторный отсек,
6-й – турбинный отсек,
7-й – электромеханический отсек,
8-й и 9-й – жилые отсеки и отсеки корабельных систем.
Корабль был оснащен атомной энергетической установкой с номинальной мощностью 35.000 л. е., включающей два водоводяных реактора ВМ-А по 70 мВт (размещенных последовательно друг за другом в диаметральной плоскости корабля в средней части корпуса) с парогенераторами (побортно от них) и два турбозубчатых агрегата 60-Д суммарной мощностью 35.000 л.с. Для АПЛ были разработаны специальные малошумные винты регулируемого шага (ВРШ).
Реакторный отсек оснастили железоводной биологической защитой, обеспечивающей радиационную безопасность экипажа. Имелось два дизельгенератора постоянного тока ДГ-400 (с дизелями М-820). Вспомогательные гребные электродвигатели обеспечивали движение со скоростью до 8 узлов.
Для повышения акустической скрытности лодки основное оборудование амортизировалось, применялись вибродемпфирующие покрытия, легкий корпус корабля также (впервые в мире на АПЛ) получил противогидролокационное покрытие. Однако, несмотря на принятые меры, по уровню шумов первый советский атомоход значительно превосходил своих американских аналогов.
Лодка оснащалась гидроакустическим вооружением, основу которого составляла гидроакустическая станция (ГАС) МГ-200 «Арктика-М», работающая в режиме шумо- и эхопеленгования. Антенна станции располагалась в передней части ограждения рубки. Кроме того, имелись ГАС обнаружения гидроакустических сигналов и звукоподводной связи «Свет», шумопеленгаторная станция «Марс-16КП» и гидролокационная станция обнаружения подводных препятствий «Луч».
Радиолокационное вооружение включало РЛС обнаружения надводных целей и управления торпедной стрельбой «Призма» и станцию радиолокационной разведки «Накат».
Средства радиосвязи были аналогичны использованным на ДЭПЛ проектов 611 и 613. Состав штурманского вооружения был дополнен навигационной системой «Плутон», обеспечивающей кораблевождение и использование оружия при плавании в пределах 80° северной и южной широт.
Торпедное вооружение размещалось в носовой части лодки. Оно включало восемь 533-мм ТА. Боекомплект – 20 торпед СЭТ-53 или 53-61МА. В зависимости от выполняемых задач существовали варианты загрузки. Впервые в советском подводном флоте обеспечивалась возможность торпедной стрельбы на глубинах до 100 м. Выработка данных для торпедной стрельбы обеспечивалась автоматом «Торий».
Корабль имел систему кондиционирования и вентиляции, обеспечивающую требуемый уровень температурно-влажностного режима при нахождении в подводном положении (разработанную ГИПХ под руководством В.С.Шпака). В системе был использован химический способ поглощения углекислого газа и пополнения кислорода (следует заметить, что подобное решение, увеличивающее опасность возникновения на борту корабля пожара, привело в 1970 году к гибели АПЛ К-8).
Длина наибольшая 107,4 м
Ширина наибольшая 7,9 м
Средняя осадка 5,7 м
Водоизмещение, м3 :
нормальное 3065
полное 4750
Запас плавучести 30%
Предельная глубина погружения 300 м
Полная скорость подводного хода 30 уз.
Надводная скорость 15 уз.
Автономность 60 сут.
Экипаж 104 чел.
Первый подводный атомоход практически сразу же приступил к освоению арктического района. В 1959 году К-3 под командованием капитана 1 ранга Л.Г.Осипенко прошла под арктическими льдами 260 миль. 17 июля 1962 г. эта АПЛ выполнила переход к Северному полюсу, однако всплыть на поверхность помешал плотный ледовый покров, толщина которого достигала 12 м.
Вскоре после арктического похода подводной лодке К-3 было присвоено название «Ленинский комсомол».
В дальнейшем К-3 прошла модернизацию, заключавшуюся в проведении ряда доработок, повысивших надежность паропроизводительной установки, замене некоторого оборудования, установке новой системы торпедной стрельбы, усовершенствовании радиоэлектронного оборудования. Антенну ГАС «Арктика-М» перенесли из ограждения рубки в носовую оконечность лодки, где был сформирован выступающий за обводы корпуса наплыв, а над торпедными аппаратами была размещена антенна новой шумопеленгаторной станции МГ- 10.
По своим основным характеристикам АПЛ проекта 627 значительно превосходила первенца американского атомного подводного флота – лодку SSN-571 «Наутилус», вступившую в строй в сентябре 1955 г. (на 3,5 года раньше, чем К-3). В частности, советская субмарина имела значительно большую подводную скорость (около 30 уз против 22 уз у американского аналога) и предельную глубину погружения (соответственно, 300 и 210 м).
Эксплуатация АПЛ «Ленинский комсомол» продолжалась до 1991 года, при этом лодка несла службу наравне с другими атомоходами. В августе 1967 г., во время возвращения с боевой службы, в Норвежском море на борту лодки возник пожар, вызванный возгоранием гидравлики. В результате аварии погибло 39 человек.
После списания «Ленинского комсомола» существовали планы переоборудования его в корабль-музей (соответствующий проект был разработан КБ «Малахит»), Однако по ряду причин этого не случилось.
22 октября 1955 г. Совет Министров СССР принял постановление о разработке на основе АПЛ проекта 627 серийной атомной подводной лодки проекта 627А (шифр «Кит»). При сохранении основных технических решений, оборудования и главной энергетической установки, новые субмарины должны были иметь повышенную живучесть и надежность, усовершенствованное штурманское вооружение. Для создания более благоприятных условий работы ГАС «Арктика-М» ее антенну разместили в килевой части носовой оконечности в специальном наплыве. Над торпедными аппаратами установили антенну шумопеленгаторной станции МГ-10.
Весной 1956 года в СКБ-143 был разработан технический проект усовершенствованного корабля, а осенью того же года была завершена переработка рабочих чертежей и эксплуатационной документации. В 1955 году, не дожидаясь результатов испытания первого атомохода и завершения проектных работ, в Северодвинске развернулись работы по строительству серии из 12 кораблей проекта 627А. Первая АПЛ – К-5 – была заложена в августе 1956 г., спущена на воду в сентябре 1958 г., а вошла в строй Северного флота 27 декабря 1959 г. В ходе испытаний К-5, при мощности энергетической установки, составляющей 80% от номинальной, была достигнута самая высокая в мире скорость длительного подводного хода – 28 узлов. Расчеты показывали, что при выходе на максимальную мощность скорость должна была достичь 30 узлов.
Длина наибольшая 107,4 м
Ширина наибольшая 7,9 м
Средняя осадка 5,7 м
Водоизмещение нормальное 3101 м1
Запас плавучести … 30 %
Предельная глубина погружения 300 м
Полная скорость подводного хода 30 уз
Надводная скорость . 15 уз
Автономность 50 сут.
Экипаж 110 чел.
Вслед за К-5 в состав Северного флота 31 августа 1960 г. вошла вторая однотипная лодка – К-8. Затем последовали К-52 (23 декабря 1961 г.), К-21 (23 декабря 1961 г.), К-11 (23 декабря 1961 г.), К-133 (16 октября 1962 г.), К-181 (16 октября 1962 г.); К-115 (30 декабря 1962 г.), К-152 (4 ноября 1961 г.), К-42 (4 ноября 1963 г.) и К-50 (20 декабря 1963 г.).
Экипажи для первых серийных атомоходов формировались в Ленинграде на базе дивизиона строящихся ПЛ 615-го проекта. В конце 1957 года дивизион строящихся АПЛ был переведен в Северодвинск. Офицеры электромеханических боевых частей, а также командиры лодок проходили стажировку в Обнинске.
Первым местом базирования атомоходов стала Западная Лица, где началось формирование бригады АПЛ. В августе 1961 г. разросшаяся бригада была реорганизована в две дивизии. Все лодки проектов 627 и 627А вошли в состав дивизии с тактическим номером «3» (дивизия «31» укомплектовывалась лодками 658-го проекта). По системе НАТОвской индексации кораблям проектов 627 и 627А было при-. своено обозначение November.
Первоначально надежность лодок проекта 627 и 627А было относительно низкой. Причина этого крылась, в первую очередь, в низком ресурсе парогенераторов главной энергетической установки. Уже через несколько сот часов работы в трубных пучках парогенераторов возникали микроскопические трещины, сквозь которые вода из первого контура попадала во второй контур, повышая в нем уровень радиоактивности,'Недостаточная надежность ГЭУ не позволила использовать атомоходы проекта 627А во время Карибского кризиса осенью 1962 года, хотя в составе Северного флота имелось к тому времени уже шесть АПЛ проектов 627 и 627А.
АПА проекта 627 (К-3 после модернизации)
Однако постепенно, по мере «доводки» техники и освоения ее личным составом, надежность атомоходов первого поколения повышалась. Уже в 1961 г. четыре АПЛ пр.627 и 627А под командованием Л.М.Жильцова, В.П.Рыкова, В.И.Зверева и В.Л.Березовского выполнили арктический поход, при этом К-52 (В.П.Рыков) прошла под ледяным панцирем 516 миль, а К-3 (Л.М.Жильцов) достигла 82-й широты.