После войны семья вернулась в Ленинград. Перегудов уже был признанным мастером, определявшим развитие советского подводного флота, когда поздней осенью 1952 г. его вызвали в Москву, в Кремль.
Малышев, как это было принято в те времена, раскрыл карты сразу. Дизель-электрические лодки уже не отвечают требованиям времени: из-за ограниченной емкости аккумуляторных батарей они вынуждены всплывать через несколько десятков часов, скорость их ограничена, глубина погружения тоже. Лучшая лодка Второй мировой войны — немецкая XXI серии — могла пройти под водой лишь 285 миль со скоростью 6 узлов.
А на суше уже достаточно освоен атомный реактор. Поставить его на лодку — это совершить революцию на флоте. Скорость утраивается, и при этом корабль с атомной главной энергетической установкой (ГЭУ) может месяцами не всплывать на поверхность. И американцы такую лодку уже создают. Опоздаем, преимущество у США будет такое же, как сразу после войны, когда у них была атомная бомба, а у нас — нет.
— Неволить не могу, Владимир Николаевич, однако во главе нового дела никого, кроме вас, не вижу, — подытожил разговор Малышев.
Огромного объема работы и ответственности Перегудов не боялся. Более того, грандиозный замысел захватил его. Но ему уже пошел шестой десяток, сказывались напряженная и трудная жизнь, к тому же стала мучить гипертония.
— Конструктор такое предложение, наверное, получает раз в жизни, — сказал Перегудов. — Но должен предупредить, боюсь, как бы не подкачало здоровье.
— Мы с вами одногодки, Владимир Николаевич, — заметил Малышев. — Должны выдюжить! А теперь не теряйте ни минуты — промедление может нам дорого обойтись.
Незадолго до того ВМФ в очередной раз «трясли». В распоряжении американцев оказались данные о состоящей на вооружении в СССР секретной акустической торпеде. И хотя речь шла о трофейной немецкой торпеде, сведения о которой к американцам могли попасть и другими путями, на флоте начались репрессии. Руководители этой темы адмиралы Л.М.Галлер, Г.А.Степанов, В.А.Алафузов были осуждены и посажены в тюрьму (в 1953 г. все они реабилитированы, Л.М.Галлер — посмертно). А министра ВМФ Н.Г.Кузнецова, звание которого приравнивалось к маршальскому, разжаловали в контрадмиралы и отправили служить на Дальний Восток.
Решив, что военные язык за зубами держать не умеют, Сталин счел необходимым поручить заказ первой атомной подводной лодки не ВМФ, а Министерству среднего машиностроения — оплоту военной промышленности СССР.
Главным конструктором реактора был назначен академик Николай Антонович Доллежаль, а разработку парогенераторов поручили Генриху Алиевичу Гасанову. Оба были отмечены самыми высокими наградами страны — Ленинской и Государственной премиями, званием Героя Социалистического труда (Доллежаль дважды) — и неизвестны никому, кроме узкого круга ученых и политиков.
Перегудов, Доллежаль и Гасанов вместе проведут долгие недели, запершись в рабочем кабинете и не отвечая на телефонные звонки. Ни один из них не знает, какой должна быть атомная подводная лодка в целом, каждый ясно представляет только свою часть. С утра до вечера конструкторы считали, чертили и снова считали. Постепенно были определены примерный вес и габариты атомной ГЭУ — без этого Перегудов не мог начинать проектирование корабля. Правда, оставалось не ясно, как будет вести себя атомный реактор на подверженной морской стихии лодке. Сложные маневры, качка на поверхности и обжатие корпуса на глубине... Может ли реактор работать в таких условиях?
С этой проблемой обратились к научному руководителю темы, академику Анатолию Петровичу Александрову. Один из крупнейших физиков, соратник И.В.Курчатова, вспоминает: «Перегудов мне понравился с первого взгляда, с первой беседы. Стало ясно, что он человек дела и глубоко знающий специалист. Хотя Перегудов был конструктором, но обладал он и глубоко научным пониманием вопросов, которые предстояло решить. С ним легко работалось, хотя и спорили немало... В моей жизни были два случая контактов с людьми, которых я мог бы приравнять, — это Курчатов и Перегудов. Обоих отличало невероятное чувство ответственности за порученное дело. Никогда не пытались с себя ответственность спихнуть, переложить на другие плечи. Перегудову можно было доверить все, и если он брался за что-то, беспокоиться не приходилось — сделает».
Все это время Перегудов постоянно ездил на действующий атомный реактор, общался со специалистами. Однако сюрпризы, которые его там поджидали, не шли не в какое сравнение с впечатлением, полученным физиками во время посещения подводной лодки.
«Я пришел в ужас от тесноты, — вспоминает академик Доллежаль. — Потом кто-то шутил, что меня пришлось протискивать между дизелями. Я сказал Перегудову: “Не понимаю, как тут люди могут существовать”. Он усмехнулся: “Подводники — народ особый, закаленный. А на нашей лодке мы условия жизненные поднимем.”»