更新时间：2024-09-20 13:00
627型攻击核潜艇（俄文：проекта 627 《Кит》，中文：鲸，英文：Project 627 《Whale》，北约代号：November-Class，译文：十一月级，简称：N级，惯称：红十月级），是苏联海军隶下的第一型核动力潜艇，也是苏联第一代攻击核潜艇，具有划时代的意义。
627型攻击核潜艇与当时苏联的常规潜艇一样，都仅装备鱼雷，具有航速高和潜深大的特点，由于综合性能相当好，大大加快了苏联后续各类型核潜艇的发展。苏联红宝石设计局在该型潜艇的基础上改进研发了被北大西洋公约组织称为H级的苏联第一代战略核潜艇658型战略核潜艇和被北约称为E级的第一代巡航导弹核潜艇659型巡航导弹核潜艇。
627型攻击核潜艇全部在北德文斯克造船厂建造，共建造服役了13艘，构成了苏联最初的水下核攻击力量，除因事故等损失的外，全部在1986到1990年间退役。
二战后，美国在核技术方面的领先震惊了苏联，使冷战中的苏联领导层深感不安。当时苏联的核技术远比美 国落后。1945年8月，美国就在广岛市投下了第一颗原子弹，1946年12月25日，苏联建成了第一个实验核反应堆后，在1947年就决定研制核潜艇，1948年苏联阿纳托利·亚历山德罗夫院士建议开始组织潜艇核动力装置的设计研究工作，但因苏联急于研制原子弹，该工作被暂缓开始，1949年8月29日苏联成功进行原子弹爆炸后才转向核潜艇开发。
1950年，苏联各科学研究单位提出了3中潜艇核动力装置方案：方案一，代号ShG为球床高温气冷反应堆；方案二，代号V/BT为铍慢化氦冷反应堆；方案三，代号AM为石墨慢化水冷反应堆。经过论证后，1952年末得出结论，方案一因球高床高温气冷反应堆的球状燃料元件包壳不能封住放射性裂变产物而失败，决定改用压水堆（代号改为V/AM）作为主攻方案，并在1952年9月9日被约瑟夫·斯大林批准实施；方案二因铍慢化氦冷反应堆中氦技术困难也被迫放弃，改用铅铋合金液态金属中能中子堆，代号不变作为备用方案；方案三由于采取的石墨慢化剂尺寸太大，只能用作陆上发电堆。
当苏联在1954年建造第一座核电站时，美国的第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号已于同年4月开始服役了。1952年，苏联共产党中央认为核潜艇诞生之后将对苏联海军带来质的影响。
设计立项
1952年9月9日，苏联部长会议通过决议作出了一个不寻常的决定，研发苏联历史上的第一艘核潜艇，代号627“Кит”，即627“鲸”计划。随后苏联SKB-143特种装备设计局（即俄罗斯孔雀石设计局）和第18中央设计局派出35名专家参与研制过程。按照苏联的舰艇研制程序，海军需要的新型潜艇都是由海军提出作战使用要求和战术技术指标，再由当时的潜艇设计局进行设计，待完成技术设计后，由军方和造船工业部签订协议，进行施工设计和开工建造。但建造核潜艇的任务非同小可，因此提出核潜艇研制任务书的不是海军，而是当时的部长会议第一总局。
627计划是一项神秘的使命，被视为苏联的最高机密，当时是绝对保密的，知道该任务的只有几名苏共高级领导、极少数的专家和那些直接参加研究设计工作的工程技术人员，甚至连造船部门和海军部门也是在研发初步论证之后才得知这一消息的。627计划的总设计师是В·Н·佩列古多夫（V·N·Peregudov），他曾担任过613型潜艇的总设计师，他不仅知识渊博，而且有丰富的舰队服役经验；科研领导人则是苏联科学院院士А·П·亚历山大罗夫（A·P·Alexandrov）；参加核潜艇设计的人数达300人，平均年龄只有28岁。627计划最初的工作地点也不在圣彼得堡，而在莫斯科化工机械研究院。苏联在研制核潜艇时，只有少得可怜的美国“鹦鹉螺”号的公开资料，甚至连陆上核电站的研制经验都没有，因此在核潜艇的核动力装置研制中将会困难重重。
根据苏联部长会议所下的任务书中要求，必须以最快的速度设计出苏联第一艘核潜艇。因此627型在1953年3月前就 完成了初步设计，1953年3月至1954年5月完成了图纸设计和技术设计。按照苏联的研制程序，方案设计阶段要完成制定艇的战术技术任务书。核潜艇的初步研制比较顺利，然而接下来的难题除了核动力装置以外，设计局提出了一个不同于一般常规潜艇的作战使用要求和方案设计。该方案不仅要求实现核动力装置上艇的问题，还要完成一个更艰巨的任务，就是要把一种长度为24米，口径为1550毫米，射程40-50公里，携带核弹头的T-15型鱼雷装备在核潜艇上，为了自卫还要安装2具533毫米鱼雷发射管，同时取消了通常的尾部鱼雷发射管。这样设计主要是因为当时苏联高层领导人本着“超强攻击力，超级动力”这个“一箭双雕”的目的，设想核潜艇携带这种以蒸汽-瓦斯为动力的鱼雷秘密潜入美国海军基地，进入射程后就立即发射，瞬间对美国海军基地予以摧毁。随后负责研发潜艇的专家们开始针对这一计划进一步研发并在1954年7月提交了初步技术设计案，此时海军部门才方知627这项计划以及其设计。
当这个令人瞠目的方案递交到海军部门之后，专家们首先高度评价了设计工作，但又立即表态认为这项计划中核潜艇的主武器T-15鱼雷无法达 到预定的攻击能力。因为如果潜艇按设想的方式对海军基地实施攻击，必须要依靠岸上的物理目标，而潜艇要做到这点，既要通过当时北大西洋公约组织设置的极其严密的反潜带不被敌人发觉，还要在发射核弹鱼雷之后不知不觉地离开，这几乎是不可能的。此外核潜艇的设计航速仅仅为24节，因此即使潜艇以全速离开发射后的鱼雷，还是可能会被核弹爆炸所波及，用于自卫的鱼雷仅有两管也是不足的，海军最终做出了武器配备论证不足的结论。后来的研制表明，设计局虽然采用了自航式鱼雷出管的方法，但核弹头大鱼雷的研制工作进展得并不顺利，最终不得不放弃“核弹鱼雷潜艇”计划，改为研制普通的核动力攻击潜艇。而采用热力发动机的T-15型鱼雷作为苏联第一种装备核弹头的鱼雷，最终可能是由于技术不过关而悄无声息的下马，甚至没有留下一张图片。
设计定型
经过这一番周折，苏联海军部门任命了海军舰艇部A·中·扎罗夫海军工程上校为驻设计局的全权代表。他带领 工作组详细了解了艇的设计情况，查阅了几乎所有已经绘制的图纸资料，甚至已超前绘制了部分施工图纸，作出了必须重新修改技术设计的决定。最主要的就是去掉首部的大口径鱼雷发射管，换装8具533毫米鱼雷发射管，用于在海上交通线和远离海岸的地方对敌方的军舰和运输船进行鱼雷攻击，能在水下100米发射，但不能攻击敌方潜艇。技术设计的修改工作一直进行了一年左右，到1955年的年中才完成，同时也更改了已经绘制的施工图。这些施工图早在海军鉴定组未到设计局前，在技术设计还未完成的情况下，从1954年3月就已经开始绘制了。从设计程序上来看，也算得上是超前行动了。
“核弹鱼雷”计划被取消时，核潜艇的大致设计也已经完成，但实际上核动力装置的研究难度要比潜艇的设计难得多，总的研究设计工作仍是异常艰巨。修改后的新设计任务书中对627型攻击核潜艇的性能要求是：排水量小于3000吨，装配8具533毫米鱼雷发射管，水下航速至少20节，最高25节，下潜深度要比当时苏联的611型潜艇深100米，达到300米，续航力50至60天。为了提高航速，就必须有一个阻力小的线型，同时还要满足适航性和操纵性方面的要求，潜艇线型设计由第45中央科学研究院和莫斯科茹科夫斯基中央空气动力研究院负责。最后设计成的线型有一个长长的平行中体，柠檬状的首部，指挥台围壳小而低，一眼看去就象一条很大的鱼雷，采用这种首部就是为了安装大口径的鱼雷发射管和降低水下阻力。此外，第45中央科学研究院还进行了降低机械噪声和潜艇噪声方面的工作。为了加大下潜深度，需要研制更高强度的钢材和焊接材料，这一研制任务交给了第48中央科学研究院。他们为此制造了潜艇的耐压舱室，进行了静压和爆炸试验，还进行了潜艇强度和结构设计项目的工作。为解决艇员长期在与外界空气隔绝的情况下的居住性问题，他们还在一艘改装过的潜艇上专门进行过持续航行50天与外界空气隔绝的艇员居住性试验。
为解决艇上众多设备的布置问题，设计人员专门制作了一个实大的舱室木模。这样就能比较直观地，通过各种布 置方案的比较，找到最佳的舱室布置方案。与潜艇设计工作同步进行的，苏联科学院物理能源研究所承担了最艰巨的核动力装置研究工作，他们在奥布宁斯克造了一套装艇用的陆上核动力装置原型，设有潜艇反应堆和汽轮机舱室，安装了发生器和一台汽轮机，还有艇用的操作控制系统，用液压制动器来收集动力装置发出的功率并进行一系列测试。这种在陆上试验台上作动力装置实际运行的工作，一直到1956年3月才完成，后来接艇的机电部门艇员曾在这座陆上试验台进行过培训。自1952年到1958年期间，苏联超过135个设计单位（包括了个20个设计局、35个研究院和80家工厂），大大小小参与设计过程的相关科研院所达到了350多个，共同参加了这种全新型号核潜艇的设计，最终627型攻击核潜艇成功设计完成。
首艇建造
627型攻击核潜艇的首艇是K-3，北大西洋公约组织将其称为“十一月”号，因此对应的称627型为“十一月”级，但因为公历的11 月在俄历中是10月，因此习惯上又将该级艇称为“红十月”级。在苏联K表示“Крейсерская подводная лодка”，英语字面意思为“Cruising submarine”，即潜水巡洋舰。苏联海军舰只按船型大小及重要性分为六个级别：巡洋舰、大型舰、驱逐舰、护卫舰、小型舰、艇。如苏联称1143型航空母舰（北约称基辅级）为重型航空巡洋舰，称941型战略核潜艇（北约称台风级）为重型弹道导弹核动力潜水巡洋舰等。
1954年6月，K-3艇实际上就已经在北德文斯克号核潜艇（当时称北德文斯克）的402造船厂开始建造了，当时该型潜艇的施工设计并未全部完成，甚至连技术设计都未经过最后批准，在这种情况下，苏联中央就决定开工建造，这是苏联潜艇制造历史上唯一的一个特例。此外，在此之后北德文斯克造船厂变成了苏联船舶，尤其是潜艇的重要制造基地，以后的667型战略核潜艇、台风级、685型攻击核潜艇（北大西洋公约组织称M级）、705型攻击核潜艇（北约称A级）以及675型巡航导弹核潜艇都是在这里建造的，主要是因为这里是苏联最北方的大型造船基地，离白海港口阿尔汉格尔斯克不远，地理位置隐蔽，远离交通要道，便于保密，现为俄罗斯北方机械制造厂。K-3艇于1955年9月24日举行了正式开工典礼，施工建造抓得很紧，到1957年8月就已经完成主要设备的安装，并于当月下水，下水后立即开始系泊试验。1957年9月14日，潜艇两座反应堆添加核燃料并启堆，当天苏联部长会议军工委员会主席、海军司令、造船工业部和中型机械工业部的领导都到了现场。1957年9月至1958年7月进行了核动力全艇供电综合系泊试验，发现了一系列机电设备和系统中的问题。在反应堆活性区装料前就发现艇的放射性本底较高，这是由于一些仪表的刻度盘上发光的磷光涂料含有放射性，最后不得不把这种带放射性的涂料全部换掉。后来在海试中，蒸汽发生器的排水管中出现泄漏，而不得不采取措施予以消除。
K-3艇首任艇长是海军中校列昂尼德·加夫里洛维奇·奥西边科（L·G·Osipenko），曾经是常规潜艇的艇长，参 加过二战，后来他成为海军少将并获得了苏联英雄称号，成为战后首位荣获“苏联英雄”称号的潜艇兵。第一任副长和机电长当时都是海军少校级，后来也都晋升到海军少将和海军工程少将，调到K-3艇来的其他人也都是精心从舰队挑选来的优秀军官。1958年7月4日10点3分（一说6月4日），K-3艇第一次实现了使用核动力的水下航行，在蒸气发生装置功率提高到60%时，该艇潜航速度达到23.3节；在80%功率时，潜艇28节的航速就已经超过了规格书所要求的全功率时达到27.2节的最大航速；计算表明，核动力装置的功率100%时潜航速度是30.2节。航行试验过程中共出海5次，总航时450小时，约25昼夜，航程3801海里，其中2002海里在水下，860海里以15节中速航行，共完成了29次下潜与上浮。1958年12月，K-3艇最后一次试航即第五次出海，完成了310米的最大下潜深度。随后1958年12月17日，国家试验委员会正式签署了交付海军的文件，1959年3月12日正式服役。从1955年9月24日到1958年12月17日交艇总共经历38个月23天，对于第一次制造这样复杂的核潜艇的苏联来说，其建造周期是够短的了。
627A型
627型攻击核潜艇只有首艇K-3为627原型艇，其它的12艘同级后续艇实际上属于改进型627A型，627A型没 有大的改变，它参考了海军的意见和在627型上发现的问题。因为最初建造时的保密原因，海军专家只是在看到627原型艇的技术设计资料后才提出意见，但已来不及在627型上改正了。此外，从627A型开始，设立了潜艇的总监督师，以加强对潜艇研究设计工作的监督。
苏联为了扭转在核潜艇研制中的落后局面，对627型攻击核潜艇的研制建造工作采取了很多不同寻常的措施。例如按照设计程序进行各阶段的设计工作提前交叉进行，在技术设计阶段就开始设绘施工图纸，技术设计尚未完成就已开工建造。在K-3动工后不久的1955年10月22日，苏联政府又下达秘密指令批量生产建造627A型。627A型主要的改进在于艇龙骨处安装的弓形声纳和鱼雷发射管处安装的水听器天线，此外还改良了导航设备，延长了潜艇的行动时间，提高了安全性。1956年5月，孔雀石设计局完成了627A型潜艇的设计方案，同年8月开始在北德文斯克造船厂正式建造首艇K-5，此时K-3还未建成。1959年，K-5举行了海上公开 测试，在核反应堆输出功率达到80%的情况下，水下航速达到28节，这个数字创下了当时苏联潜艇的最高记录。苏联还计划研制搭载P-20巡航导弹系统的627A改进型，称为P627A型，在1956-1957年间进行了开发但是半途而废，已经建好的设备和艇体被用于建造普通的627A型K-50潜艇。
645型
627型攻击核潜艇改进型中的K-27艇是一艘自成一级的特殊实验潜艇，被苏联称作645型潜艇，627型采用的是 VM-A压水反应堆，而645型采用的则是用作试验的VT-1型以铅铋液态合金为冷却剂的反应堆。1955年10月22日，与627A型几乎同时，苏联政府批准了“设计和建造645型攻击核潜艇”的绝密计划，苏联军方对645型没有提新的战术任务书，设计工作直接从技术设计阶段开始，可见当时的主攻目标就是使这种类型的核动力装置尽快装上潜艇，设想其能发挥比压水堆更大的优点。因此在627型的基础上，645型的设计只作了不大的修改，在627型首艇还未交付海军的1957年11月就发出了645型的施工图，可见当时苏联的急切心情。K-27艇于1958年6月开工，1962年4月1日下水，1963年10月30日交付 海军，1965年9月7日服役。
645型潜艇与627型攻击核潜艇除反应堆外，区别不大，有相同的锥形艇艏、高强度无磁性钢壳体、世界首创的鱼雷快速装弹机，2台汽轮机，双轴双桨。因此可以简单概括地说645型就是把627型上的压水堆换成液态金属作冷却剂反应堆的动力装置的核潜艇，645型舱室配置有所调整，2座液态金属反应堆比压水反应堆性能更好，其液态冷却剂的压力低，而蒸汽参数却较高，总功率可达147兆瓦，但是液态金属反应堆在基地的维护工作变得更为复杂。645型潜艇仅造了1艘，虽然服役，但由 于事故频发，一直处于后备役试验状态，最终于1968年5月发生重大事故后不再出海。自1968年6月20日起，K-27停泊在格拉米卡湾，对液态金属冷却剂的处理和其他一些试验工作继续进行到1973年。1979年1月1日，K-27退役，潜艇的反应堆舱在北德文斯克号核潜艇的第893“星”船厂被灌满了由沥青和糠醛组成的特殊凝固混合物，随后被拖到喀拉海的一个特殊训练海区并于1982年9月6日凿沉。沉没点的具体坐标是72°31'N 55°30'E，即新地岛东北海岸的斯捷布韦湾（Stepovoy Bay），那里的水深只有33米，远低于国际原子能组织水深不低于3000-4000米的标准。
服役部署
627型攻击核潜艇共建造了13艘，全部都在北德文斯克402江南造船建造，主要在苏联海军的北方舰队服役，先 是在第三潜艇师，部分后来转到第十七潜艇师。1960年8月31日，K-14被编入第206独立核潜艇旅，基地在西方海湾的马来亚沃帕特卡（Malaya Lopatka of Zapadnaya Litsa Fjord）。1961年1月，出于改革潜艇部队的考虑，K-14又被编入隶属北方舰队第一潜艇舰队的第三核潜艇师，基地也在马来亚沃帕特卡。1962年3月16日和11月14日，K-11和K-133分别也被编入第一潜艇舰队第三核潜艇师。1961年11月28日，K-21被编入北方舰队第一潜艇舰队第三核潜艇师。1964年8月6日，K-50被编入第一潜艇舰队第三核潜艇师。1965年9月7日，K-27被作为实验潜艇编入北方舰队第十七潜艇师，基地在格拉米卡（Gremikha）。1969年，K-50被重新编入第十七潜艇师，基地移到格拉米卡。1974年-1975年，第十七潜艇师成为第十一潜艇舰队的一部分。1975年，K-11被编入北方舰队第十一潜艇舰队的第十七潜艇师，基地在格拉米卡。20世纪60年代中后期，先后有四艘K-14、K-42、 K-115和 K-133被调到了美国太平洋舰队第10潜艇总队，其中K-14、K-42和K-115从北冰洋的冰下完成了调动航行，而K-133则通过水下航行穿过大西洋和太平洋，最终抵达远东的海军基地。
荣誉退役
1962年10月9日，K-3作为苏联第一艘核潜艇被授予“列宁共青团”号（全称“列宁共产主义青年团员”号）的荣 誉艇名，此后该艇艇员多次受到苏联共青团中央的表彰，1989年3月14日改为B-3。1981年4月17日，K-42被授予“罗斯托夫斯基共青团员”号（“Rostovskiy Komsomolets”）的荣誉艇名。1977年7月25日，K-50被重新编号为K-60。K-181因为战功被列昂尼德·勃列日涅夫授予红旗勋章，是唯一被授予该荣誉的一艘核潜艇。627型攻击核潜艇作为“海洋探险家”，发挥了巨大的作用。1965年至1977年间，该型潜艇每年执行2到3次的连续潜航40至50天的侦察作战任务；70年代以后，开始执行舰队核潜艇基地周边海域的防御任务及战略核潜艇的防护；1977年7月29日，苏联海军将舰种类别变更为大型潜艇，开始执行第一线作战任务；80年代后，627型几乎均被列入预备役，1985年以后被封存；除去因事故损失的外，在1986到1990年间全部退役，然而实际上一些潜艇此前早就已经报废。
1989年，立下历史功勋的苏联第一艘核潜艇K-3退役，苏联计划像美国人对待“鹦鹉螺”号一样，作为历史珍品予以保留。同年孔雀石设计局为它做了一个展览馆兼博物馆的设计，准备把实艇作一些处理后在圣彼得堡展出，但由于经济问题和一些环保组织的“射线恐惧症”，它的艇体仍旧在波利阿尼（Polyarny），在俄罗斯经济状况好转的情况下，这一计划将得以实施。K-115和K-42分别于1987年和1989年退役，并在俄罗斯海军太平洋舰队的基地内存放。1989年5月30日，K-133退役被搁置在太平洋舰队苏维埃港的波斯托瓦亚湾，1997年至1998年被拆除。1990年4月19日，K-14、K-21、K-11和K-50退役，K-14被搁置在太平洋舰队苏维埃港的波斯托瓦亚湾（Postovaya Bay of Sovetskaya Gavan）直到2000年拆除；K-21和K-11仍被搁置在北方舰队格拉米卡湾（Gremikha Bay）等待处置；K-50被储存在格拉米卡湾，直到2006年9月3日到6日被重型运输船“Transshelf号”号（隶属荷兰Dutch Dockwise Shipping B.V. 公司）运输到波利阿尼（Polyarny）的第10船厂（SRZ-10船厂）进行拆除。
艇型
627型攻击核潜艇采用双壳体结构，外形为近似于水滴型的流线型艇体及尾舵，可以称得上是水滴型的雏型。潜 艇除象水面舰艇一样有垂直舵外，还象飞机一样，有水平舵。627型有两对水平舵，一对在艏部可收缩，一对在部，其各有一套传动装置。潜艇的指挥台围壳设在艇体中前部，包裹着中央指挥舱，同时里面布置有各种升降装置，如潜望镜、攻击雷达天线、侦察雷达天线、环状天线和水下天线等，各种天线只有在使用时才伸出到外部。指挥台围壳做成流线型，以减小水下阻力，水下航行时，内充满了海水。此外，在指挥台围壳上还设有“北极”声呐基阵和侦察声呐基阵，“北极”是一种能同时满足多种战术功能要求的综合声呐站，当以被动方式工作时，可用作噪声测向，当以主动方式工作时，可用作回声定位。侦察声呐则用于侦测敌方声呐发射的信号和方位参数，只要敌方声呐站在工作，就可以发现其舰艇方位。627型在艇艏和艇艉各有一个信号浮标，也称救生浮标，当潜艇失事沉没时，可将信号浮标从艇上放出，浮出水面，以指示沉没潜艇的位置，信号浮标内还有可供和艇内联系的电话。
627型可以下潜到240米深的水下，为了达到这一设计指标，苏联造船工业部的第48中央科学研究院研制和开发了AK-25型特种钢材用于核潜艇的建造，这种钢材后来在苏联也得到广泛而长期的使用。相比于美国潜艇的舱室较大数量较少，储备浮力也小的特点，苏联的潜艇设计则是“小分舱、数量多、大储备浮力”，整艇的储备浮力可达约30%-31%，可以保证3个舱室进水仍然不沉。苏联潜艇的这种设计特点一直沿用，它最大的好处就是抗沉能力强，潜艇结构强度也较大，但缺点则是排水量较大以及由此所带来的大阻力，高噪音和慢航速。
舱室
627型攻击核潜艇被分为了9个舱室，从艇艏至艇艉分别为，1舱鱼雷舱（后加装弓形声呐），2舱艇员居住以及蓄 电池舱，3舱中央指挥舱，艏部的3个舱室和一般的常规潜艇基本相同；从第4舱开始才显示出与常规潜艇不同，4舱柴油机舱，5舱动力舱，有两座反应堆和屏蔽设备，也可称反应堆舱，6舱汽轮机舱，有两台汽轮机，每台功率17500马力，7舱发电机舱，设有辅助推进电机，可以保证8节的航速，8舱居住舱，9舱尾舱。其中，三个舱使用护板进行了加固，可以耐受10个大气压的压强，紧急时用作应急避难所。627型共有3处艇员出入舱口，分别在第1舱、中央指挥舱和第6舱。627型的中央指挥舱比较大，潜望镜经过指挥舱伸出到水面，艇长在这里进行观察和指挥。而之后潜艇的指挥舱则较小，主要成了一个进出潜艇的通道和失事时脱险救生用的设闸室。美国第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号只有7个耐压舱室，其中第4舱是反应堆舱，为了减轻屏蔽的重量，这个舱室不是很长，但第5舱很长，由这两个舱室组成了动力舱室。而627型用了4个耐压舱室作为动力舱室，这也反映出美苏设计指导思想的不同，除动力舱室外，首部的几个舱有很多设备和常规潜艇是相同的。
功能
627型内部设有各种不同功能的水舱，主要包括调整水舱、环形间隙水舱、鱼雷补重水舱、纵倾平衡水舱以及快潜水舱。从理论上说，潜 艇在出航前和在水下航行时，应始终保持浮力和重量相等。实际上艇重在航行期间是不断变化的，食品、燃油、武器等在不断消耗，使艇重减轻。艇的浮力由于不同海区的海水比重不同，也会产生变化，因此主要通过耐压的调整水舱采取注水和排水的方法调整与平衡潜艇的浮力和重量。环形间隙水舱位于鱼雷发射管中鱼雷和发射管的内壁间隙之间，这些间隙充满了海水，在发射鱼雷前首先应将发射管注满水，注入的海水就来自环形间隙水舱。鱼雷补重水舱是用来补偿备用鱼雷的重量用的，当装于发射管中的鱼雷发射后，再向发射管中装填所携带的备用鱼雷时，就将发射管中的水转注到鱼雷补重水舱，保持艇的平衡。纵倾平衡水舱布置在艇首部和尾部，用以调整艇的纵倾，当艇首偏轻时，可将纵倾平衡水从尾部转注到首部，或反之。快潜水舱也是耐压的，布置在艇的中部偏首，注水后可以造成艇的重量大于浮力，同时使艇产生较小的首纵倾，从而使艇快速下潜。为使潜艇快速上浮，艇上除设有空气压缩机外，还有很多高压空气瓶，主要布置在上层建筑和耐压艇体内。
627型攻击核潜艇在反应堆舱内搭载有两座VM-A压水反应堆，每座功率70MW，其水下最高航速被定为23.3节，实际上这仅仅是60%的功率输出，因为苏联当局为了安全起见在该级核潜艇随后制定的作战手册之中只允许使用60%功率输出。该型核潜艇实际航行时水面航速为15.2节，而水下航速则可以达到30节，这是当时世界上最先进的常规潜艇都不能企及的，因此核潜艇从一开始就体现出来无与伦比的优越性。
627型由于是苏联第一次安装艇用核反应堆的潜艇，因此也存在着问题。无论是原型艇K-3，还是改进型627A，其核反应堆蒸汽发生器的安全性能都不可靠，蒸汽泄漏事故司空见惯。蒸汽发生器作为反应堆一次冷却水和二次冷却水的交换设备，一旦蒸汽泄漏会导致一次冷却水混入二次冷却水系统，引起放射性物质的泄漏，这样的事故频繁发生，会导致潜艇作战行动时间非常短，重新修理后也仅能维持数百小时，另外因为反应堆的不稳定性还引发了多起严重事故。此外，尽管艇员对反应堆的辐射水平问题有着很大的意见，但潜艇大部分舱室内的背景辐射水平是正常的，这可能是由于反应堆舱有效的铁-水辐射保护（iron-液态水 radiation protection）和辐射水平监测器的缘故。1962年，古巴导弹危机期间，苏联没有部署627型也主要是因为核反应堆安全性的问题。到20世纪60年代中期，随着制造技术的进步，蒸汽发生器的问题才被苏联彻底解决，反应堆的可靠性得到了提高，再加上潜艇操作的成熟和对艇员的充分训练，627型才开始被频繁的用于北冰洋冰下巡航和大西洋巡逻，追踪携带核武器的船只。
627型攻击核潜艇与当时苏联的常规潜艇一样，仅装备鱼雷，而且没有设艉鱼雷舱，这与一般常规潜艇不同，8具533毫米鱼雷发射管全都在艏鱼雷舱，共备各型鱼雷20-32枚。可发射53-57鱼雷，53-61MA和53-65K反舰鱼雷，SET-53和SET-65反潜鱼雷，发射深度100米，在鱼雷指挥仪和噪声测向站的配合下，627型能进行鱼雷水下隐蔽的单射和扇面齐射。
627型攻击核潜艇装备有МГК-200“北极”（Арктика）声呐，“梁”（Луч）探雷声呐，“火星-16KP”（Mars-16KP）噪声探测声呐，MG-13M“冥王星627”（Плутон-627）复合导航声呐。627A型装有MГК-200“北极-A”（Арктика-A）声呐和“”（Плутоний）探雷声呐。此外，K-3和K-52还装有“科拉”（Kola）噪声探测声呐，K-181装有“西格玛”（sigma）复合导航声呐。
627型攻击核潜艇的噪声比以往的常规潜艇和美国的第一批核潜艇都要大，尽管应用了精致的鱼雷状艇 体、艇体上数量有限的排水孔、特制的降噪变距螺旋桨、主要设备振动抑制装置和特殊的消声艇体涂料（在核潜艇上是第一次应用）等降噪措施，但问题还是未能解决。第一代核潜艇的艇员曾经评价说：627型核潜艇的噪声太大，特别是在航速超过12节时几乎什么都听不见。苏联制造的核反应堆在结构紧凑度和功率质量比上优于美制反应堆，但振动和噪声都要高于后者。
在627型服役生涯中，苏联对核潜艇的各种性能进行了测试，例如1965年苏联核潜艇开始常规巡航时进行了42次测试。此外，627型潜艇的水声系统不是为潜艇搜索设计的，而且相对来说性能有限，其搭载的声呐只能在航速低于20节时探测目标，即使是后来的美国长尾鲨级攻击核潜艇也可以对苏联的这种核潜艇进行连续的跟踪。
主要经历
1959年，K-3完成了3次长时间航行：分别是9昼夜、22昼夜和14昼夜。1959年12月至1961年5月，K-3艇进 行了改进和必要的修理。1962年7月17日，K-3艇比美国鹦鹉螺号核潜艇晚四年，成为苏联上第一艘抵达北极点的潜艇。从1958年到1988年的30年中，K-3完成了14次长途巡航，总航行里程约206708公里。
1960年，K-14进行了包括大西洋巡逻任务在内的9次巡航，在水面状态航行了约3213公里，水下航行了约18394公里。1961年内，K-14艇进行了4次巡航，水面状态航行约2182公里，水下航行约3165公里。K-14艇还在1961年完成了苏联海军首次直接在基地内更换核燃料的作业实验。1962年，由于反应堆保护系统的故障，K-14艇整个反应堆舱被更换。1966年8月30日至9月17日，K-14完成了从冰下穿越北冰洋，由北方舰队调动到俄罗斯海军太平洋舰队的航程，航程中K-14共计19次在北极点浮出水面以搜寻苏联浮动科学考察站SP-15号，为站上的一名科考队员提供医疗救助。由于成功完成了这次巡航任务，K-14的艇长戈卢别夫海军上校（D.N. Golubev）和此次巡航的岸上总指挥同时也是苏联第三核潜艇师师长的伊格纳托夫海军上校（N.K. Ignatov）获得了苏联英雄称号。随后K-14被编入红旗太平洋舰队第十五潜艇分舰队的第十潜艇师，基地在克拉舍宁尼科夫湾。1966-1970年间，K-14共进行了4次巡逻任务，共计160天。1970年12月到1973年三月，潜艇进行了中修。1973年11月，第十潜艇师成为了红旗太平洋舰队第二潜艇舰队的一部分。1973-1975年间，潜艇共进行了3次巡逻任务，共计135天。1979-1982年间参加了训练航行。1988年起，K-14被用于训练。K-14在服役过程中共完成了14次远程巡航，航行了约299187公里，工作小时数为22273小时。
1961年，K-21完成了一次北冰洋巡航，其中水面状态航行约3835公里，水下航行约5673公里，航行中还发射了四枚鱼雷来确认一个冰窟窿的大小是否可以供其浮出水面。1962年3月24日到5月14日，K-21在北冰洋海域完成了一次远程巡航，51天中航行了约16299公里，创下了连续潜航10124海里的记录，其中水面状态航行约2376公里，水下航行约13923公里，该艇当时的艇长切尔纳温后来被提升为俄罗斯海军总司令。1964年4月23日到5月21日，K-21按照“篱”演习的计划执行了在挪威海和北大西洋的巡逻任务。1965年执行了在巴伦支海的巡逻任务。1967到1970年间执行了3次巡逻任务，共计170天。1965-1966年、1973-1975年、1983-1985年K-21进行了三次临时大修，其中1973-1975年的大修包括了在1975年更换核燃料。1976-1980年间，K-21完成了四次巡逻任务，共计200天。1986-1989年，K-21进行了一些作战训练（combat training）航行，在服役过程中K-52共航行了约307237公里，工作小时数为22932小时。
1963年，K-133进行了一次51天15000海里的远程巡航，其中潜航14722海里。期间潜艇进行了各种条件下的潜航试验，并且第一次来到了苏联海军此前从未涉足过的大西洋赤道海区。1964年10月到1965年9月，K-133进行了正常检修。K-133还在苏联675型巡航导弹核潜艇（北约称回声II级）K-116艇的协同下完成了首次环绕世界 潜航一周，从苏联北方舰队基地穿越德雷克海峡抵达太平洋舰队基地的壮举，行动总指挥是索罗金海军少将（A.Sorokin）。两艘潜艇先后穿越了巴伦支海、挪威海、整个大西洋、德雷克海峡和整个太平洋，在堪察加半岛结束了征程，在52天的航行中K-133总计航行了33810公里。1966年到1968年，K-133完成了2次巡逻任务，共计103天。1971年到1976年间又完成了2次，共计93天。1977年完成1次49天的巡逻任务。1983年到1986年又完成1次巡逻任务。在服役过程中K-133共航行了约271911公里，工作小时数为21926小时。
1963年9月29日，K-181到达北极点并成功上浮。1966年，K-181在大西洋上对美国萨拉托加号航空母舰（CV-60）进行了四天的成功尾随跟踪，9次模拟发射鱼雷，从各个距离采集了该舰的声波资料。1969年，K-181在地中海参加了埃及海军演习。
1964年4月21日到6月12日，K-27进行了第一次巡逻航行，共计52天。由于成功完成了这次任务并打破了苏联海军核潜艇水下连续航行时间记录，K-27的艇长古里亚耶夫海军少校（I.I. Gulyaev ）被授予苏联英雄称号。1965年6月29日到8月30日，K-27完成了地中海巡逻任务，共计60天，期间发现了在撒丁岛演习的北约海军舰队的美国“兰道夫”（Randolph）号航空母舰并对其进行了核鱼雷模拟攻击。美国航母在K-27已完成模拟攻击后才发现它，时任艇长列昂诺夫（P.F. Leonov）指挥潜艇巧妙地逃走了。K-27在首次巡航中航行了约19996公里，其中约19795公里在水下度过。第二次巡航中则航行了约24140公里。
1965年3月4日到4月4日，K-50在“篱笆”演习中完成了大量的航 行。1965年完成了在北大西洋的巡逻任务。1969年到1973年完成了2次巡逻任务，共计51天。1983年12月到1984年1月执行了1次巡逻任务。除了作战训练航行，K-50还进行训练航行和新装备的测试航行。1975年9月中修时更换了核燃料，1990年4月19日退役，在服役过程中K-50共航行了约276044公里，工作小时数为24760小时。
1968-1970年间，K-11完成了5次巡逻任务，共计305天。1971年11月到1973年9月，K-11潜艇接受了现代化改装。1975-1977年间，K-11完成了4次巡逻任务，共计173天。1982-1985年间则完成了5次，共计144天。在服役过程中K-11共航行了约354488公里，工作小时数为29560小时。
潜艇事故
627型攻击核潜艇是苏联第一型核潜艇，因此发生事故和故障的次数非常多，整个服役期内发生总数超过 1500起。1960年10月13日，苏联历史上涉及反应堆（port-side reactor）的最为严重的事故之一发生在北方舰队K-8艇上，该事故是由反应堆缺少冷却剂引起的，这也是第一艘被正式记录的潜艇事故。当时K-8正在巴伦支海参加演习，蒸汽锅炉发生了泄漏，由于防止泄漏设备本身也遭到破坏，因此艇员们便开始自己动手阻挡泄漏。他们安装了一个向反应堆供水的临时系统，用来给反应堆降温，以避免反应堆活性区熔化。然而外漏的大量放射性气体污染了整个潜艇，由于使用仪器只能测定某一项标准，所以无法确定这些气体真实的放射性。有3名艇员被可视辐射所伤，莫斯科的放射性学专家称，某些艇员所遭受到的辐射度达1.8-2希沃特剂量的辐射。
1964年11月，K-11在北德文斯克号核潜艇进行定期检查时查出了燃料棒问题（failure of fuel pins），随后决定对两个反应堆都进行核燃料再加注。1965年2月7日，在吊起反应堆屏蔽层后发生了放射性蒸汽喷出事故，反应堆舱内的人员被紧急疏散，反应堆屏蔽层也被降下。随后事故被向海军通报，赶来的海军专家们做出了错误的结论，辐射水平的恶化只是反应堆内高度活跃的放射性水泄出的结果，并且他们同意再次吊起屏蔽层，继续核燃料加注作 业。1965年2月12日，由于违反操作规定，第二次吊起屏蔽层时再次发生了放射性蒸汽喷出事故，当时在反应堆舱内监督加注程序的人员再次被疏散，反应堆的屏蔽层也第二次降下。表面沾染了放射性残留的失控反应堆起火，后来的四个小时里它一直处于无人监控的状态。在反应堆舱内使用流水和二氧化碳灭火器扑灭火灾的努力均告失败后，船厂消防队从外界调集250吨水，注满了整个反应堆舱，约150吨带有放射性的水从被烧毁的密封系统中漏到了另一个舱，使得工作区的环境辐射水平显著恶化，7人受到了核辐射污染。最终唯一修复潜艇的办法是拆掉损坏了的整个反应堆舱，换上一个新的，但是直到1968年8月修复工程仍未完成。
1967年9月8日，K-3正在执行地中海巡逻任务的返航路上，任务已进行到第56天，在驶入挪威海港口返回科拉基地途中，潜艇第I舱的水力液压系统部位于法罗群岛东北，水下49米处突然发生了火灾。事故发生后，舱内艇员的疏散导致火势蔓延到潜艇的其他舱内，由于自动灭火器中备有二氧化碳，这些气体杀死了潜艇的第一、二舱内的艇员。当第三舱的艇员打开隔间门看第二舱里发生什么事的时候，气体就趁机扩散进去，导致更多人晕倒。水手长伦亚（Lunya）是中央控制舱中唯一没有被熏晕的人，他控制潜艇浮出水面，随后完全封锁了前几舱，救醒了艇长并在随后的损管行动中充当副艇长，四天后，K-3潜艇返回基地，这场严重的事故最终导致39名官兵因二氧化碳中毒牺牲。
1968年5月24日，K-27左舷反应堆发生事故，当时潜艇正在巴伦支海水下进行全速实验航行，反应堆的AR-1 自动控制棒系统意外的自动启动，反应堆输出功率在60-90秒间从83%降低到7%。需要指出的是负责反应堆的军官们在这次试验前就已经警告艇长左舷反应堆自从1967年10月13日的小事故后还没有测试过，但是他们的警告未受重视。事故造成了反应堆舱伽马辐射水平升高，达150R/h以上，并且放射性气体逸散到了其他舱室，其他舱室处于辐射危险中的艇员也没有被及时通知，他们甚至还被允许吃了一顿普通的晚饭，只是在化学部门军官和医生的要求下才拉响了辐射警报。艇上全部124名艇员都遭到了辐射，在一些艇员事后的报告中事故主要被归因于艇长列昂诺夫海军少校（P.F. Leonov）过于相信新型反应堆的性能，所以未能立即命令浮出水面。K-27最终浮出水面后，依靠右舷反应堆从训练海区回到了基地，事后潜艇被停泊在北莫尔斯克的码头。为防止充当冷却剂的液态金属凝固，艇上的蒸汽管道被连接到一条补给舰上。靠岸的第二天，反应堆舱内受到核辐射最重的十个人被用飞机送到圣彼得堡海军第一医院接受治疗，但是其中的四个人乌尔乌达（V. Voevoda），格里岑科（V. Gritsenko），库里科夫（V. Kulikov）和彼得罗夫（A. Petrov）在一个月之内先后牺牲。5月29日，电工波诺马连科（I. Ponomarenko）在监视反应堆舱时牺牲。1968至2003年间，30名涉及事故的海军官兵先后死于过量的核辐射，苏联政府将这一事故的悲剧结局隐瞒了多年。
1970年4月8日至4月12日，此前发生过三起小事故的K-8（包括1960-1961年间的压水反应堆事故）在经过四 天的水面航行后潜入水中，准备结束巡逻，参加“海洋-70”大型海军演习。在演习中，由于潜艇第III舱和第VII舱空气调节系统的机械和电气发生故障，在120米的水下同时短路并引起火灾。潜艇上浮到水面，但是艇员仍无法将火扑灭。反应堆紧急装置被打开，潜艇的动力装置失控。辅助柴油发电机也无法启动，配电室和附近所有的船舱都充满了由火灾引起的烟雾。空气被输送到船尾的大部分主沉浮箱里，以确保潜艇能够漂浮在海面上。4月10日，沉浮箱变空后，水开始流入第七舱和第八舱。4月10日晚，有一半的艇员已经撤到护卫船上。4月11日上午6时20分，潜艇失去平衡开始沉没。在冒着狂风暴雨进行的长达80小时的损管行动中，包括艇长别索诺夫海军中校（Vsevolod Borisovich Bessonov）在内的52名官兵由于二氧化碳中毒或风浪和潜艇进水而牺牲，73名官兵获救，而K-8最终还是携带着2枚装备了核弹头的鱼雷沉入比斯开湾4680米深的海底。
1985年8月10日，K-42停靠在发生核事故的675型巡航导弹核潜艇K-431旁边，同样在此次事故中严重受损，被判定为无法修复，随后退役。1988年2月12日，K-14在基地进行维修时第VII舱发生火灾，最终使用了窒息性化学灭火剂才控制住火势，事故造成一人牺牲。2006年中旬，K-60在俄罗斯Polyarny船厂10号船台失火，无人员伤亡。
2003年8月28日晚，俄罗斯海军北方舰队K-159艇由406号拖船牵引离开格列米哈基地。按照计划需要航行两天，于30日上午经过科拉湾，抵达目的地波利亚尔内的“风雪（СРЗ-10）”修船厂进行消毁工作。为了保证潜艇安全，6名海军校级军官、两名准尉和两名合同技师随艇监督航行情况。8月30日凌晨巴伦支海突然风起，咆哮着的 海浪达到4级。K-159在驶近科拉湾外的基利金岛附近时，艇身开始左右摇晃，航行变得困难起来，位于潜艇头部的两条钢绳突然断裂，潜艇头部急剧下沉，不久系在潜艇后部的另外两条钢绳也发生了断裂，潜艇顿时失去浮力，海水涌进艇上开着的舱口，很快潜艇被海水吞噬沉入水中，径直下沉到海底。艇上10名乘员中仅有1人获救，2具冻僵的尸体被打捞起来，其余7人下落不明。同日俄罗斯海军的深潜器找到了K-159，具体位置在巴伦支海距离基利金岛约4公里的海底248米深处，经纬度坐标是69°22.64'N，33°49.51'E，在服役过程中K-159共航行了约342314公里。8月30日晚，俄国防部长谢尔盖·鲍里索维奇·伊万诺夫飞抵北方舰队司令部所在地北莫尔斯克，了解事故原因和监督救援工作，这起事故在很大程度上是有关人员“抱侥幸心理，草率行事造成的”。在他抵达之后，格列米哈基地潜艇部队指挥官哲姆初尼但被撤职。
627型攻击核潜艇是苏联的第一型核潜艇，研制的目的是解决核动力装置装备潜艇的问题，类似1954年4月服役 的世界上第一艘核潜艇美国的“鹦鹉螺”号。可以说在当时的情况下，苏联只要集中力量解决核动力装置装艇问题，就已经是够复杂的了，哪怕研制成功的核潜艇携带的只是常规潜艇的武器，也是巨大的成就，但是627型在最大速度和潜深等方面有着更好的性能参数，而且是随时可以投入战斗的装备。纵观627型核潜艇的设计，除核动力装置外，艇上的其他设备，基本上都是常规潜艇上使用的。因此可以简单概括地说，627型就是将柴电动力装置的鱼雷攻击潜艇换了个核动力装置，这有效地提高了潜艇的水下航速和水下续航力，使其不受携带燃料量的限制，而只取决于艇员的体力承受能力和所携带的粮食储备。
627型攻击核潜艇首艇比1955年1月17日实现世界核潜艇的第一次水下动力航行的美国“鹦鹉螺”号晚了3年半，这主要是因为二战期间，苏联遭到德国的入侵，在物质上、人员上以及研究环境上都受到很大影响。而美国本土并未遭到战争的破坏，为核能研究提供了一个相对稳定的大环境。此外，许多从事核能研究的科学家为躲避战乱来到美国，为美国核能发展创造了技术条件。在这种不平衡的竞争条件下，美国于1945年进行了核武器试验，而苏联在1949年才爆破其第一枚原子弹。之后美国海军从1945年开始就积极进行核潜艇的研究，1947年开始建造“鹦鹉螺”号，而苏联1947年才开始着手核潜艇的工作，以上因素最终导致了苏联核潜艇比美国晚4年服役。然而627型仍开创了苏联核潜艇的历史，以立下苏联第一艘核潜艇的历史功勋而载入史册，为苏联日后成为世界核潜艇大国打下了基础，并成为以后苏联核潜艇设计的母型，之后核潜艇的建造步伐大大超过了美国。
627型攻击核潜艇的研制成功是苏联在发展海基战略核力量的过程中迈出的最重要、最具有决定性的一步，它的研制使苏联拥有了符合隐身性、生存能力、突击潜力等全部战术技术要求的水下移动基地，但遗憾的是它没有装备导弹发射系统，而这一问题也是急需解决的。627型虽然是苏联第一代攻击核潜艇，但实际上苏联以627型为基础还研发了645型攻击核潜艇。645型在使用过程中虽然出现过一些问题，如用低磁钢制造的非耐压艇体出现裂缝；消磁装置设计不科学；降噪措施明显不够等等。但是其最大的颠复性问题出在所采用的液态金属作冷却剂的反应堆上，这种动力装置操作复杂，即使在停航时，也要将冷却剂保持在其熔化温度125℃以上，其他的配套设施也复杂得多。美国也经历过类似的失败，1957年3月，建成的SSN575“海狼”号使用液态钠作冷却剂的S-2G型反应堆也发生过重大事故，1960年后美国在核潜艇上就一直使用压水堆。但是苏联并未放弃对液态金属作冷却剂的反应堆的研究，虽然645型带给苏联海军更多的是经验和教训，但他们这种勇于探索的精神是可敬的。
Submarine Classes / Reporting Names.ais.org.2017-08-30