Опыт строительства и испытаний советской опытовой М-401 позволил сделать следующий шаг — перейти к созданию более совершенной опытовой подводной лодки проекта 615. Заложенная в 1950 году на судостроительном заводе «Судомех», подводная лодка проекта 615 вошла в состав ВМФ в 1953 году и получила тактический номер М-254. Заводские, ходовые, а затем и государственные испытания проводились в Таллинской военно-морской базе. В то же время применение «единого» двигателя, как это часто бывает при создании новой военной техники, было делом весьма небезопасным.

Сегодня считается, что эксплуатация подводных лодок с «единым» двигателем позволила создать предпосылки для создания более совершенных подводных лодок с атомной энергетической установкой. Необходимо оговориться, что особое значение в этом процессе принадлежало еще одной опытовой подводной лодке — С-99 проекта 617. На ней впервые в СССР была установлена турбинная установка, в которой в качестве кислородоносителя использовалась перекись водорода 80%-й концентрации. На С-99 впервые была достигнута уникальная по тому времени 20-узловая скорость подводного хода, причем эту скорость лодка могла развивать в течение 6 часов. Однако в мае 1959 года и на этой лодке произошел взрыв, приведший к полному затоплению турбинного отсека. Экипаж при этом не только спас лодку от гибели, но и довел ее до базы своим ходом

Сразу же вслед за испытаниями М-254, в ходе которых подводная лодка продемонстрировала неплохие возможности, было решено, не откладывая дела в долгий ящик, приступить к строительству большой серии лодок несколько усовершенствованного проекта 615, получившего наименование А615. Подводные лодки этого проекта проектировались ЦКБ МТ «Рубин» и строились на ГУП «Адмиралтейские верфи» в Ленинграде в период с 1948-го по 1959 год. Всего их было построено 30 единиц, из них 23 — на судостроительном заводе «Судомех» и 7 — на Адмиралтейском заводе (А Марти). Советский Союз стал единственной военно-морской державой, серийно строившей корабли с подобной силовой установкой. Серийные подводные лодки проекта А615 в составе ВМФ СССР стали наиболее эффективными кораблями закрытых морей.

Малые подводные лодки проекта А615 предназначались для боевых действий в прибрежных районах Балтийского и Черного морей. Главный конструктор — А.С. Кассациер. Дизельная машинная установка субмарин на подводном ходу работала по замкнутому циклу с использованием жидкого кислорода и твердого химпоглотителя. Применение «единого двигателя» позволило увеличить скоростные данные и дальность плавания лодок проекта А615, на чем мы остановимся ниже.

Следует сказать, что подводные лодки этого проекта к 1957 году только что вошли в состав ВМФ и были окружены ореолом таинственности и сверхсекретности. Это было связано с тем, что подводные лодки проекта А615 принципиально отличались от своих предшествующих собратьев — дизель-электрических подводных лодок. Они были способны плавать в подводном положении, используя двигатели внутреннего сгорания в режиме работы по замкнутому циклу. Официально субмарины проекта А615 именовались подводными лодками с единым двигателем, но среди моряков получили более мрачное название — «зажигалки». Они и на самом деле напоминали зажигалки, под завязку наполненные не только топливом, но и чрезвычайно опасным жидким кислородом. К сожалению, «зажигалки» в полной мере оправдали данное им прозвище. Вся история их испытаний и эксплуатации — это история пожаров, аварий и катастроф.

Для понимания сути вопроса необходимо остановиться на конструктивных особенностях этих лодок Ранее в надводном положении ход подводных лодок обеспечивался дизелями, которым для работы необходим кислород, а в подводном — электродвигателями, которым кислород не нужен, так как они питаются энергией аккумуляторных батарей. Однако наличие двух видов двигателей имело серьезные недостатки: громоздкость, большой вес «двойного комплекта» двигателей, а самое главное — ограниченность емкости аккумуляторов, что делало необходимыми частые всплытия лодки на поверхность.

Сам принцип работы двигателей А615 по замкнутому циклу заключался в следующем: отработанные газы из выхлопного коллектора дизеля поступали в газоохладитель, где охлаждались и освобождались от водяных паров и механических примесей. В дальнейшем они направлялись в газофильтр с химопоглотителем, в котором поглощался углекислый газ. При химической реакции между поглотителем и углекислым газом происходил незначительный подогрев очищенных газов. Дальнейшее охлаждение обратного газа и освобождение его от избыточной влаги осуществлялось в конденсаторе. Освобожденный от углекислого газа и избытка влаги выхлопной газ направлялся в газовый смеситель. В него же по трубопроводу под давлением добавлялся газообразный кислород в определенной пропорции. Из смесителя газ подавался в дизельный отсек. Даже одно описание принципа работы двигателей по единому циклу показывает, насколько сложен и опасен был этот процесс. Чего стоят только процесс смешивания газов с кислородом и происходящие при этом сложные химические реакции. Если же принять во внимание, что освоение этих двигателей еще только начиналось и они нуждались в большой доработке, то становится понятен тот ежеминутный риск, которым подвергались подводники на этих субмаринах.

Главным компонентом для обеспечения работы дизелей в подводном положении являлся жидкий кислород. О том, какие неприятности и опасности таил он в себе, говорит соответствующая справка: «Жидкий кислород имеет низкую температуру кипения и потому быстро испаряется. Потери при заправке (в качестве окислителя ракетного топлива) на испарение могут составить 50%. Недостаточная герметичность емкостей может привести к повышению содержания кислорода в воздухе помещений. Содержание кислорода в помещении не должно превышать 25%. Жидкий кислород, емкости, в которых он хранится, и трубопроводы могут послужить причиной обморожения личного состава. Вещества, пропитанные жидким кислородом (ветошь, масла), становятся взрывоопасными. Испаряющийся кислород сорбируется также и волосистыми частями тела.

Кислород является сильным окислителем. Вдыхание воздуха, содержащего по объему более 25% молекулярного кислорода, негативно влияет на зубы и верхние дыхательные пути. Представляет опасность для здоровья людей и контакт с таким веществом, каким является химический поглотитель кислорода, в больших количествах погружаемый на подводные лодки, заправляемые жидким кислородом ХПИ — химический поглотитель известковый — также является фактором, вредно влияющим на здоровье личного состава. При погрузке попадание ХПИ на кожу и на слизистые дыхательных путей в виде пыли и аэрозоля может стать причиной развития воспалительных процессов и ожогов. Вдыхание известковой пыли оказывает раздражающее действие, особенно опасно попадание такой пыли в глаза.

Опасность работы с жидким кислородом связана также и с тем, что при попадании его на ряд материалов (дерево, бумагу, уголь, асфальт и т.д.), они способны детонировать. Длительное вдыхание чистого кислорода ведет к развитию воспаления слизистых оболочек ротовой полости и верхних дыхательных путей, молекулярный кислород при контакте с клетками может стать причиной развития патологических процессов в тканях вследствие нарушения мембран клеток и функций тканей.