Если в оценке боевых возможностей АПЛ мнение Правительственной комиссии было единодушным, то в части касающейся ее дальнейшей судьбы наметились серьезные разногласия. Представители ВМФ потребовали передать корабль в опытную эксплуатацию только после того, как будут устранены все обнаруженные недостатки и обеспечена надежная работа механизмов и оборудования АЭУ. Однако представители науки и промышленности наоборот считали, что АПЛ следует сначала передать в опытную эксплуатацию ВМФ, а уже затем устранять все выявляемые недостатки. Последняя точка зрения возобладала, что и было зафиксировано постановлением Правительства от 17 января 1979 г., в соответствии с которым флот обязали принять К-3 в опытную эксплуатацию, а промышленность – выполнять по его заявкам все необходимые работы.
Подготовка К-3 к опытной эксплуатации была осуществлена на СС3-402 в период с декабря 1958 г. по июнь 1959 г. В ходе выполнения работ перегрузили A3 носового реактора[13*] в связи с выработкой ею кампании до 26%, заменили все ПГ и ЦНПК более совершенными, изготовленными по новой технологии. Кроме того, в компенсаторах объема установили новые трубные системы, провели ревизию и устранили мелкие неисправности оборудования, арматуры и приборов.
13 июня 1959 г. корабль был подготовлен к опытной эксплуатации, в рамках которой он с 24 июля по 14 ноября 1959 г. совершил три выхода в море общей продолжительностью 45 суток. Несмотря на ряд неисправностей в работе АЭУ, в том числе и весьма серьезных (таких, например, как выход из строя ПГ правого борта и НТГ левого борта), удалось достичь значительного повышения скорости в подводном положении – до 28 уз при тепловой мощности реакторов 80% от номинальной величины. Кроме того, были проведены (правда, по сокращенной программе) испытания торпедного вооружения и проверена эффективность работы ПУТС «Торий».
Исходя из опыта постройки, испытаний и опытной эксплуатации в проектную документацию и материальную часть корабля было внесено большое число изменений, в соответствии с более чем со 150 совместными решениями МСП и ВМФ. Благодаря этому удалось значительным образом упростить проектирование и серийную постройку АПЛ пр. 627А, обеспечив при этом сравнительно надежную работу их энергетических установок. Вместе с тем, даже после опытной эксплуатации К-3 оставались недостаточно надежными их элементами ПК, ЦНПК и арматура трубопроводов высокого давления. Особенно досаждали ПГ и, главным образом, из-за коррозийного растрескивания элементов трубной системы. Эту проблему удалось решить лишь в середине 60-х годов после внедрения в технологию изготовления трубной системы ПГ перлитовой стали или титановых сплавов.
