Первые практические шаги по объединению усилий специалистов ВМФ и ученых-атомщиков были сделаны задолго до начала строительства первой АПЛ. 22 июня 1946 года Совет министров СССР принял инициированное академиками Курчатовым и Семеновым распоряжение № 7877-рс «Об организации научно-исследовательской экспедиции для наблюдения за испытаниями атомных бомб США»[772]. Председателем совместной экспедиции АН СССР и ВМФ был с согласия Н. Г. Кузнецова назначен командующий Тихоокеанским флотом И. С. Юмашев, а в ее состав включены специалисты Научно-технического комитета ВМФ[773]. Результаты работы этой научно-исследовательской организации затем плодотворно использовали в ходе сооружения атомных реакторов, на их основе формулировали основные принципы дальнего обнаружения ядерных взрывов, а также сокрытия следов пребывания своих атомных судов[774]. Впоследствии Курчатов предложил организовать серию подобных совместных экспедиций, первая из которых была осуществлена в 1958 году на научно-исследовательском судне (НИС) «Витязь». Всего же было совершено 65 таких экспедиций в дальневосточных морях, Тихом и Индийском океанах[775].

Постановление Совета министров СССР от 9 сентября 1952 года о создании АПЛ открыло новую эпоху в военном кораблестроении. В течение первого года специалисты ВМФ в разработке проекта № 627 действительно не участвовали, финансирование шло через атомную промышленность, что осложняло работы. Кроме того, деятельность ученых развернулась при полном отсутствии разведывательной информации. Как вспоминал один из разработчиков системы радиационной (биологической) защиты лодки С. Г. Цыпин: «Информацию черпали из иностранной литературы, в основном американской. Но и она была очень скудной. Не было вычислительных машин, все считали на логарифмической линейке, арифмометрах. На бумаге проводили расчеты, чуть ли не в уме складывали и, как ни удивительно, получали очень точные результаты»[776]. По воспоминаниям другого участника создания атомного флота Ю. Орлова, Александров и Курчатов не могли удовлетвориться только расчетами. Их усилиями «была создана наземная установка, на которой проверялись предварительные расчеты — стенд-прототип энергетической установки АПЛ»[777].

Не имея возможности проводить экспериментальные исследования в реальных условиях с использованием подводных лодок и специалистов ВМФ, Курчатов и Александров пошли по пути создания крупномасштабных экспериментальных стендов, предназначенных для отработки оборудования в условиях максимально приближенных к натурным. Их доводы правительство посчитало убедительными и увеличило вне плана смету расходов в IV квартале 1952 года по статье «опытные установки и стенды» для объекта № 627[778]. Их усилиями за короткое время был создан сплоченный коллектив, преимущественно из молодых специалистов, способных работать быстро, критически оценивать свои результаты и вносить в них необходимые коррективы. К весне 1953 года было выполнено тактико-техническое задание (ТТЗ) по опытной АПЛ, которое за подписями Курчатова, Ванникова, Завенягина, Малышева и Носенко поступило на утверждение Совета министров СССР. 18 апреля 1953 года Совмин утвердил ТТЗ, приняв соответствующее постановление[779]. Первому главному управлению предписывалось разработать эскизные проекты и в III квартале 1953 года приступить к строительству в Лаборатории «В» (Обнинск) двух опытных отсеков лодки, в каждом из них следовало установить по два реактора и по одной паровой турбине. В ЛИПАН надлежало ввести в действие во II квартале 1953 года реактор малой мощности для проверки расчета реактора объекта № 627.

На совещании у Курчатова и Александрова было принято решение построить в Москве специальный реактор для испытания защиты с условным названием «Газовый завод». Реактор имел специальную нишу, в которую можно было погружать материалы защиты для масштабного их исследования массой до 20 тонн[780]. Исследования проводили сотрудники сектора № 11 В. И. Мостового (при ЛИПАН), в них также участвовали специалисты Лаборатории «В». Эти эксперименты заложили новое направление, которое потом стало развиваться и получило название «физика защиты». Исследования помогли создать биологическую защиту ядерных энергетических установок (реакторов АЭС, подводных лодок, ледоколов, исследовательских реакторов)[781].

Согласно утвержденному Совмином ТТЗ торпедное вооружение объекта № 627 должно было состоять из одного носового торпедного аппарата для торпеды диаметром 1500 миллиметров и двух носовых торпедных аппаратов для торпед 533 миллиметра. Боекомплект предусматривался из трех торпед — по одной на каждый аппарат. Разработка цилиндрических отсеков для указанных торпед, а также ядерных зарядов для них включалась в план работ КБ-11 на 1953 год[782], где главным конструктором являлся Ю. Б. Харитон, а морскую тематику курировал заместитель начальника этого КБ контр-адмирал В. И. Алферов.

Настоятельные требования Н. Г. Кузнецова привели к тому, что постановлением Совмина СССР № 1987–814сс от 28 июля 1953 года[783] ВМФ был включен в работы по объекту № 627. Документ предписывал:

«9. Обязать Министерство обороны СССР (т. Кузнецова):

а) выделить подводную лодку с командой и подготовить ее для длительных испытаний на обитаемость по техническим заданиям Министерства здравоохранения…;

б) провести во втором полугодии 1953 г… длительные испытания на обитаемость по программе, утвержденной совместно с Министерством среднего машиностроения»[784].