В апреле 1956 г. ЦКБ-18 было выдано тактико-техническое задание на проектирование ПЛ пр.646. Технический проект 646 был разработан в двух вариантах, различавшихся лишь составом ракетного вооружения. В первом варианте лодка должна была получить четыре ракеты П-5, а во втором – две П-10. В первом варианте поднимающиеся контейнеры для ракеты П-5 располагались в надстройке, попарно в нос и в корму от ограждения рубки. Во втором варианте неподвижный контейнер и пусковые устройства располагались на палубе надстройки, по одной пусковой установке, в нос и в корму от ограждения рубки. Как в первом, так и во втором вариантах, старт осуществлялся из надводного положения, при состоянии моря 4- 5 баллов, скорости ПЛ до 15 узлов и скорости ветра в любом направлении до 10 м/с. Конструкция поднимающихся контейнеров в первом варианте была аналогичной пр. П-613 и 644, а конструкция неподвижного контейнера и пускового устройства но второму варианту была аналогичной пр. П-611. Обеспечивалась возможность плавания ПЛ в подводном положения при двух затопленных контейнерах (одного носового и одного кормового) в первом варианте и одного контейнера, а во втором варианте за счет продувания прочных аварийно-балластных цистерн, специально предусмотренных для этой цели. Теоретический чертеж пр. 646 значительно отличался от пр. 641, так как установка на ПЛ пр. 641 ракетного оружия оказалась невозможной без частичного изменения легкого корпуса.
Постановлением СМ от 31.12 1957 г. все работы по пр. 646 были прекращены.
РАКЕТЫ ОКБ ИЛЬЮШИНА
В августе 1956 года СМ утвердил семилетний план проектирования и производства ГШ с новыми видами вооружения. Среди них предполагалось строительство опытной атомной ПЛ пр. П- 627А, вооруженной ракетой П-20.
Ракета П-20 проектировалась в ОКБ-240 С.В. Ильюшина. Грубо говоря, ракета П-20 представляла собой трубу прямоточного двигателя. Все оборудование ракеты размещалось в кольцевых отсеках, нанизанных на этот двигатель.
Разработчики ракеты шутили, что тройка стала магическим числом для П-20. Масса ее составляла около 30 т, диаметр корпуса – 0,78 м, дальность полета – 3000 км, маршевая скорость – 3 М, высота полета – 30 км, масса боевой' части со спецзарядом – около 3 т.
Система управления ракетой инерциальная, с астрокоррекцией. В перспективе предполагалось установить радиолокационную головку самонаведения.
Старт ракеты осуществлялся с помощью порохового ускорителя, закладываемого в прямоточный двигатель. В другом варианте два ускорителя крепились в средней части корпуса.
Проект атомной ПЛ пр.П-627А был закончен СКБ-143 к концу 1957 года, а в начале 1958 года началась разработка рабочих чертежей. Ракета размещалась в прочном контейнере на палубе надстройки за ограждением рубки. Контейнер имел диаметр 4,6 м и длину около 25 м.
Пуск производили в надводном положении, для чего после всплытия надо было открыть крышку контейнера, выкатить тележку с ракетой на лафет, поднять его на угол 16° и закрепить на контейнере.
После пуска требовалось убрать стартовое оборудование обратно в контейнер, закрыть его крышкой, и только после этого погружаться. И хотя все указанные операции были механизированы и выполнялись дистанционно, расчетное время нахождения ПЛ в надводном положении должно было составить 6,5 минут, в течение которых она была скована в маневрировании и не могла погрузиться.
Вслед за работами по проекту П-627А СКБ-143 приступило к разработке другой атомной ракетной ПЛ пр.653. F-сли первая была опытной, и на ней предстояла отработка комплекса П-20, то вторая должна была стать основным боевым кораблем гю;(водного флота. Лодка пр.653 вооружалась двумя ракетами П-20. Они размещались над прочным корпусом в двух контейнерах, расположенных параллельно диаметральной плоскости. Контейнеры закрывались единым обтекателем, переходящим в ограждение рубки. Организация пуска ракет оставалась прежней, а введение поворотного обтекателя в кормовой части ограждения позволяло при его повороте на правый борт на 30° открывать крышку левого контейнера для вывода из него ракеты на лафет. При повороте обтекателя на левый борт выводилась и запускалась ракета из правого контейнера. Время запуска обеих ракет должно было быть около 10 минут.
Работы по пр. 653 были начаты в середине 1958 года, и к концу 1959 года завершен технический проект. Отправка рабочих чертежей на завод началась в декабре 1959 года. Первоначально намечалась постройка четырех ПЛ пр. 653, но затем ВМФ обратился в Правительство с предложением увеличить серию до 18 кораблей. Головную лодку намечалось сдать флоту в 1962 году.