При выборе архитектурных решений по пр. 651 за основу был взят все тот же нереализованный пр. 646 – размещение в высокой надстройке контейнеров с ракетами в горизонтальном положении, поднимаемых для пуска на 15°. Напомним, что надстройкой кораблестроители почему-то именуют верхнюю часть легкого корпуса лодки, а ограждением рубки – то, что в просторечии обзывают просто «рубкой». Для обеспечения в процессе подготовки и осуществления старта свободного истечения струй двигателей ракет в надстройке выполнялись вырезы. Таким образом, в части размещения контейнеров с ракетами разрабатываемая дизель-электрическая лодка довольно точно соответствовала уже строившимся атомоходам пр. 659.

Весьма оригинальным и удачным стало конструктивное оформление антенного поста аппаратуры «Аргумент».

Тривиальным решением конструкторской задачи по размещению вытянутого в вертикальном направлении полотна параболической антенны с апертурой порядка 2,5 м было бы размещение ее в ограждении рубки под прикрытием откидывающегося обтекателя. Однако в случае отказа соответствующего механизма при погружении обтекатель мог быть снесен водяным потоком с непредсказуемыми последствиями для кормовых рулей и управляемости лодки. Вариант с применением антенного поста, в нерабочем положении заваливающегося в надстройку, усложнял устройство волноводов и грозил отказами при эксплуатации.

Конструкторы ЦКБ-18 решили задачу комплексно, развернув антенну в положении по-походному в корму и придав обтекателю функции балансира полотна антенны. Проворот всей конструкции осуществлялся посредством вращающейся мачты, с противоположных сторон которой крепились антенна и обтекатель.

Ракетоносец пр. 651 стал наибольшей дизель-электрической подводной лодкой отечественного кораблестроения. По нормальному водоизмещению она на 12% превосходила крупнейший аналог – вооруженную баллистическими ракетами лодку пр. 629 и на 1% – даже первенца отечественного атомного кораблестроения – пр. 627. Естественно, что такой большой корабль стремились довести до уровня совершенства почти атомохода, оснастив наиболее современными системами и агрегатами. Однако на практике это вело к результатам, не вполне адекватным замыслу.

Как уже отмечалось, вместо испытанных эксплуатацией почти на всех послевоенных лодках дизелей 37Д на пр. 651 установили новые, вдвое более мощные 1Д43, по 4000 л.с. каждый, а также дизель-генератор на базе двигателя 1Д42. Электродвигатели ПГ-141 мощностью 6000 л.с. также более чем вдвое превосходили наиболее мощный из ранее применявшихся ПГ-102. В результате для столь крупной лодки обеспечивались скорости надводного и подводного хода 16 и 18,1 узла соответственно – не меньше, чем у ее предшественниц. Однако так как новые дизели не вполне довели в стендовых условиях, они неоднократно отказывали при эксплуатации на головной и первых серийных лодках.

Куда больший конфуз случился с энергоустановкой, предназначенной для движения под водой. Стремясь радикально увеличить дал ьность подводного хода, доведя ее до 810 мил ь (это в два-три раза больше, чем у первых послевоенных проектов), конструкторы использовали серебряно-цинковые аккумуляторные батареи вместо свинцово-кислотных. Тут-то их и ждало разочарование. Дело даже не в ненадежности, хотя около 10% батарей головной лодки вышло из строя в результате осаждения кристаллов серебра на пластинах электродов. Главным препятствием для широкого внедрения этих батарей стал очевидный фактор – дефицит серебра! Как тут не вспомнить прибаутку про Луну, на которую не хватило чугуну! Так как в описываемые времена деньги были чем угодно, но только не всеобщим эквивалентном ценности, фатальной оказалась не дороговизна, а именно нехватка серебра!

В результате число лодок с серебряно-цинковыми батареями решили сократить до 10, а затем и до трех. При комплектации обычными свинцово-кислотными аккумуляторами вдвое меньшей емкости максимальная подводная скорость снижалась до 14,5 узла, а дальность экономического хода – до 350 миль. Такие показатели оценивались как весьма скромные по сравнению с характеристиками атомоходов. В результате начала сокращаться программа строительства лодок пр. 651 не только с серебряно-цинковыми, но и обычными батареями. Как уже отмечалось, по кораблестроительной программе семилетки предписывалось построить 48 дизель-электрических подводных лодок пр. 651, из которых 16 должны были строиться на Балтийском заводе (№189), по дюжине – на Адмиралтейском заводе (№ 194) и на Судоме- ханическом заводе (№196), а 8 – на заводе №199.

Следствием такого распределения заказа стала оригинальная практика макетирования отсеков лодки и ее оборудования в натурном масштабе: его осуществляли по частям на своих территориях все привлеченные к постройке пр. 651 ленинградские судостроительные заводы. Для того чтобы попасть из торпедного отсека в центральный пост, приходилось ехать на автобусе!

Но серебряно-цинковые батареи были не единственно возможным средством повысить тактико-технические характеристики пр. 651 по сравнению с прочими отечественными дизель-электрическими лодками. Одним из рассматриваемых оригинальных мероприятий стало применение… атомной энергии!

Казалось бы, к концу 1950-х гг. что в этом могло быть нового? Параллельно с пр. 651 исходя из того же вооружения – комплекса П-6 – намечались к строительству атомоходы пр. 675. Но стоили они, естественно, намного дороже, да и производственные мощности по атомным энергоустановкам были еще весьма ограничены.

Основная идея «атомизации» пр. 651 состояла в том, что речь не шла о строительстве полноценного атомохода, развивающего скорость, сопоставимую с показателями боевых надводных кораблей. Основной целью использования атомной энергии было достижение неограниченной подводной дальности и автономности.