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).
Характеристика АПЛ проектов 627
Длина наибольшая 107,4 м
Ширина наибольшая 7,9 м
Средняя осадка 5,7 м
Водоизмещение, м>3 :
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.
