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 полной мере вобрала в себя основные достижения научно-технической революции и была направлена на строительство сбалансированного океанского флота.
Остальные программы практически сразу после утверждения высшими инстанциями начинали корректироваться. Причин тому несколько, и среди них главными являлись срыв сроков разработки систем вооружения и технических средств, а также загруженность судостроительной промышленности заказами. Иначе говоря, ввод кораблей в строй никак не соответствовал намеченным этими программами срокам. В результате, в начале каждого года они корректировались совместными решениями МСП и ВМФ, превращаясь в планы текущего кораблестроения, рассчитанные на лишь 10-12 месяцев. Не случайно, вплоть до настоящего времени, эти программы так и не были опубликованы.
Формальным их выражением являлись постановления Правительства, в частности, утверждавшие «…планы проектирования и строительства подводных лодок…» на различные периоды времени. Один из таких «…планов…» на 1956-1963 гг., утвержденный 25 августа 1956 г., предусматривал постройку 12 серийных кораблей пр. 627, продолжение работ над лодкой, оснащенной реактором на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем (пр. 645) и над подводными лодками (атомными и дизельными), вооруженными баллистическими (БР) и крылатыми (КР) ракетами дальнего действия. Хотя эта программа была пересмотрена уже в 1959 г., она оказала существенное влияние на развитие отечественных подводных сил. Об этом свидетельствует тот факт, что «…план…» на 1959-1965 гг., например, инициировал начало работ над АПЛ второго поколения.