После памятного совещания 5 января 1954 года конструкторский коллектив СКБ-143 под руководством Владимира Николаевича Перегудова полностью перепроектировал субмарину с учётом информации о недостатках проекта, переданной ему ведомством Серова. Информация вызвала у главного конструктора лёгкий шок. Но Серов настрого предупредил, вручая ему увесистый ящик с распечатками, обляпанный сургучными печатями:
— Никаких вопросов, товарищ Перегудов. Это сводка информации о новейших западных разработках и засекреченных катастрофах в американском и других флотах мира. Некоторые технические решения перекликаются с вашей работой, и могут быть вам полезны. Ваша задача — по максимуму отработать информацию о недостатках проекта и устранить их заранее. Если для этого нужно будет проводить научно-исследовательские работы — прошу сообщить об этом письменно и как можно раньше. Вопрос на контроле у Первого секретаря ЦК.
Разумеется, НИР проводить пришлось, и не одну. Прежде всего, для снижения шумности лодок была начата постоянная НИР, получившая «от противного» несколько легкомысленный шифр «Карнавал».
Поначалу некоторые участники НИР недостаточно хорошо представляли себе важность акустической маскировки и проявляли элементарное непонимание. В результате первого анализа полученной информации поначалу предлагалось лишь поставить основные механизмы лодки на амортизаторы, не проводя комплексного исследования источников шума. Сторонники такого подхода упирали на необходимость уложиться в сроки, что и так было маловероятно, в связи с необходимостью полностью перепроектировать лодку под другое относительное удлинение.
Перегудов, ознакомившись с предложением, не задумываясь его забраковал.
— Если уж делать — так делать качественно, — сказал Владимир Николаевич. — Добро, если бы мы не знали о недостатках и проблемах, но раз уж нам столько информации предоставили, грех её не учесть.
При переработке проекта было сделано множество изменений, направленных на уменьшение шумности, улучшение боевых характеристик лодки, для обеспечения плавания в высоких широтах, подо льдом, а также на обеспечение радиационной и пожарной безопасности. (подробнее см. полную версию текста)
Основными источниками шума были гребные винты, парогенераторы, главные турбозубчатые агрегаты (ГТЗА), циркуляционные насосы охлаждения реактора и, в меньшей степени, холодильные машины.
Полученная информация об отслеживании наших лодок и кораблей американцами по индивидуальным особенностям «звукового портрета» натолкнула специалистов на идею звуковой маскировки. В мирное время на корпусе лодок устанавливались турбулизаторы потока, индивидуально подбираемые для каждой лодки. В случае начала военных действий эти имитаторы сбрасывались или втягивались внутрь лёгкого корпуса, характер обтекания менялся, и записанные в мирное время «звуковые портреты» лодок становились непригодными для опознания. (АИ)
Кавитационный шум пытались снижать подбором количества, форм и размеров лопастей, изменением частоты вращения винта. В полученных информационных материалах были фотографии многолопастных винтов с серповидно изогнутыми лопастями. Начали ставить эксперименты в этом направлении, работали на макетах, построили специальный стенд, на котором испытали несколько десятков вариантов винта и выбрали наиболее эффективный.
Для снижения шумности был принят целый ряд конструктивных решений, во многом заимствованный из описания конструкции советских АПЛ 3-го поколения. С шумом боролись за счёт создания малошумных образцов механизмов, использования различных покрытий, амортизаторов и демпферов, изоляции этажерок с оборудованием от прочного корпуса.
Чтобы снизить уровень собственных помех для ГАС, постоянно или периодически работающие механизмы были по возможности вынесены в кормовые отсеки. Большая работа была проделана по улучшению обводов корпуса.
Среди демаскирующих признаков наиболее опасным для лодки являлся кильватерный след. По данным из полученных документов, кильватерный след атомной лодки или крупного корабля сохранялся в течение нескольких суток, своей интенсивностью указывая направление движения.
Это явление было решено использовать для обнаружения целей и наведения на них торпед. Была начата разработка так называемой «толстой» торпеды калибром 650 мм, самонаводящейся по кильватерному следу, в двух вариантах — с ядерным и обычным зарядом. (В реальной истории ядерная торпеда 65-76 была неуправляемой) Также для самих лодок разрабатывалась система обнаружения по кильватерному следу (СОКС «Снегирь», в реальной истории разработана с 1963 по 1969 г) На первой лодке её ещё не было, её устанавливали позднее, как доработку.
Фактически, лодка оказалась вообще не похожа на изначальный проект 627. Теперь она выглядела как гигантская сигара, с соотношением 7,9:1 как наиболее выгодным для обтекаемости под водой. Носовая оконечность была сделана полусферической, кормовая получила крестообразное «Альбакоровское» оперение с единственным многолопастным гребным винтом. Снаружи корпус был облицован резиновым покрытием.