С подводных лодок для размещения на них больших объемов перевозимых грузов обычно снимались торпеды (на средних и больших подводных лодках оставляли по две), 50 % артиллерийского боеприпаса и часть запасных частей. Продукты питания и пресная вода для личного состава брались из расчета на шесть суток.

Загрузка подлодок производилась в Новороссийске и Туапсе. Сухие грузы, как правило, доставлялись на причалы на автомашинах и сгружались на палубу грузчиками порта или нарядами краснофлотцев. Размещение и укладка грузов в отсеках поручались личному составу под непосредственным наблюдением помощника командира и командира БЧ-5. За правильное размещение грузов в отсеке отвечал его командир, которому перед погрузкой вручалась «карта загрузки», где подробно расписывалось, как располагать грузы. Однако не обошлось без ошибок, Так, 14 июня М-33 под командованием Д.И. Сурова приняла на борт консервированный гороховый суп в банках общим весом около 7 тонн. В весовом отношении количество груза соответствовало предварительным расчетам, но вместить в лодку очень легкий груз оказалось сложно, требовалось слишком много места. Ящики с консервами укладывались, где только находили место. Основное количество сухих грузов размещали во II и IV отсеках. В целом подлодки оказывались настолько забитыми ящиками и мешками, что ко многим ответственным механизмам отсутствовал доступ. Например, если бы при погружении вентиляция носовой группы не сработала пневматически, то вручную ее открыть было бы уже невозможно.

Прибыв в Севастополь, личный состав через люки производил выгрузку грузов на палубу, откуда их забирали представители тыловых органов Севастопольского оборонительного района. Бензин откачивался лодочными средствами в приготовленные емкости. Нередко из-за отсутствия емкостей часть бензина приходилось откачивать за борт, чтобы успеть уйти из Севастополя в темное время.

Первыми в Севастополь пришли 9 мая Л-4 под командованием Е.П. Полякова и Д-4 под командованием И.С. Израилевича [46], доставив 112,8 т продовольствия, топливо за сутки до этого перевезла «Москва». В принципе планировали через месяц провести еще один танкер. По этой причине до начала июня подлодки доставляли исключительно боезапас и продовольствие.

После поражения наших войск на Керченском полуострове положение Севастополя серьезно осложнилось. Наращивая удары по коммуникациям, противник в то же время усилил обстрел и бомбардировку севастопольских бухт, стремясь уничтожить прорвавшиеся туда быстроходные транспорты и боевые корабли. С 24 мая удары по порту и городу стали непрерывными. Место разгрузки подлодок с 1 июня перенесли в Камышовую и Стрелецкую бухты. 13 июня командующий флотом приказал начальнику штаба для питания Севастополя поставить все подводные лодки Первой, а 20 июня и Второй бригады.

Первые 24,6 т бензина для СОР доставила 7 июня Л-23. Топливо принимали в междубортные цистерны. Но водонепроницаемые лодочные системы оказались вполне газопроницаемыми. Бензин и его пары быстро разъедали сальники клапанов внутренней вентиляции цистерн и поступали внутрь прочного корпуса. Создавались опасность отравления экипажа и возможность взрыва. Для предотвращения проникновения паров бензина в отсеки сальниковую набивку клапанов пропитывали зеленым мылом, ставили заглушки, вели более интенсивную вентиляцию отсеков и др. Эти меры дали положительные результаты. За первый месяц перевозок не было ни одного происшествия, если не считать воспламенения бензина у борта Л-4 от искры из глушителя рядом стоящего катера. При этом все обошлось благополучно.

С середины июня к перевозкам привлекли «малюток». Они принимали всего 8 т сухих грузов, но могли дополнительно к этому взять и 6 т бензина, то есть их вместимость удваивалась. Поэтому уже 20 июня М-31 первой из малых подлодок доставила в Севастополь жидкое топливо. Здесь чисто технических проблем оказалось больше. Еще во время приемки топлива пары бензина через внутреннюю вентиляцию (наружная имела заглушки) из топливной цистерны № 4 поступали в отсеки. Несмотря на непрерывную работу судовой вентиляции иногда создавалась взрывоопасная концентрация, что при незначительном искрении электроприборов угрожало взрывом. Кроме этого имели место отравления личного состава парами бензина.

События развивались лавинообразно. Второй из «малюток» с бензином на борту в Севастополь прибыла М-32 под командованием Н.А. Колтыпина. Придя в Стрелецкую бухту, лодка выгрузила боезапас и откачала бензин. Однако его остатки обнаруживались в самых неожиданных местах по всей лодке. 23 июня в 2 часа подлодка отошла от пирса для дифферентовки и следования в Новороссийск. Через 15 минут, когда подлодка погрузилась и находилась на глубине 6 м, при задраенных переборках в третьем отсеке (центральный пост) произошел взрыв паров бензина. Горение продолжалось 3–5 секунд. В результате взрыва были повреждены радиорубка и некоторое радиооборудование; шесть человек личного состава получили ожоги 1-й и 2-й степени.

Сложность обстановки усугублялась тем, что лодка не могла выйти из бухты в светлое время суток, так как сразу попала бы под огонь батарей и удары самолетов противника. А до наступления темноты оставалось еще 16 часов. Условия внутри лодки стали чрезвычайно тяжелыми, воздух в помещениях лодки насыщался парами бензина, но другого выхода не было. Командир, найдя 35-метровую глубину у выхода из Стрелецкой бухты, лег на грунт. Кроме экипажа на лодке находились два корреспондента, два офицера гидрографического отдела флота, два раненых офицера и две женщины, взятые из Севастополя. Командир приказал всем лежать и лишних движений не делать. А сам до 10 часов проверял отсеки и беседовал с людьми, а затем заснул в центральном посту. Воздух в лодке сильно насытился парами бензина, люди стали дуреть, терять сознание. В 12 часов командира разбудили, так как ситуация становилась критической, в работоспособном состоянии осталось буквально несколько человек. Акустик Кантемиров лежал на настиле и плакал, приговаривая непонятные слова. Моторист Бабич кричал и плясал. Электрик Кижаев медленно ходил по отсекам и кричал: «Что это все значит». Большинство людей лежало в обморочном состоянии. Женщины уговаривали командира всплыть, а когда им объяснили, что этого нельзя сделать, им показалось, что экипаж лодки почему-то решил коллективно умереть, и просили застрелить их. Фактически к 13 часам способность соображать и действовать сохранилась только у трех человек: командира, старшины группы Пустовойтенко и краснофлотца Сидорова. До 17 часов командир ходил, спал, временами терял сознание. Когда он почувствовал, что дальше не выдержит, то приказал Пустовойтенко не спать, считая боевой задачей во что бы то ни стало продержаться до 21 часа и тогда разбудить командира, который лег во втором отсеке. Несколько раз командир просыпался и напоминал Пустовойтенко о его задаче. В это время взятый в поход вместо штатного командир БЧ-5 Медведев, будучи не в себе, несколько раз ходил в первый и шестой отсеки и пытался открыть входные люки. За ним спокойно ходил Сидоров и за ноги оттаскивал его от люков. Механику все же удалось незаметно отдраить люк в кормовом отсеке, но 35-метровое давление плотно прижимало люк к корпусу. В конце концов командир БЧ-5 также уснул.

Старшина продержался, но добудиться командира в 21 час не смог, также не смог он привести в чувство командира БЧ-5, которого на руках перенес в центральный пост. Тогда Пустовойтенко решил перенести в центральный пост командира лодки, самому продуть балласт и, когда лодка всплывет, вынести командира наверх, надеясь, что на свежем воздухе он быстро очнется. Старшина продул среднюю цистерну, и лодка всплыла под рубку. Затем он открыл люк, но от свежего воздуха тоже стал терять сознание. Чувствуя это, он успел задраить люк и упал вниз. В таком состоянии лодка оставалась на протяжении двух часов. Через отдраенный механиком люк в кормовой отсек стала поступать вода, заполнившая трюм отсека и залившая главный электромотор. Течением воды лодку отнесло на каменистый берег к Херсонесскому маяку. Когда Пустовойтенко пришел в себя, он открыл рубочный люк и вытащил наверх командира лодки. Н.Л. Колтыпин очнулся, но управлять лодкой еще долго не мог. Старшина за это время пустил судовую вентиляцию, задраил люк в кормовом отсеке и откачал воду из трюма, продул главный балласт. Затем вынес наверх электрика Кижаева, привел его в чувство, отнес обратно и поставил на вахту к электростанции.