Эпоха становления советского атомного подводного флота в 1950-1960-х годах сопровождалась смелыми и опасными экспериментами. Оборонная промышленность стремилась создать идеальную субмарину, с почти неограниченным запасом хода. Яркий пример одной из таких попыток - крейсерская подводная лодка "К-27", спущенная на воду 1 апреля 1962 года. Ей прочили большое будущее. Специально для "К-27" советские конструкторы разработали принципиально новый ядерный реактор с жидко-кресталическим теплоносителем.
Такое "сердце" было компактнее других силовых установок других атомоходов. Отличалась быстрым набором мощности и простой конструкцией, что облегчало эксплуатацию обслуживания. Кроме того, жидкие металлы, и единственный теплоноситель, удовлетворяющий всем требованиям в отношении теплоотвода, и ядерных свойств, предъявляемых энергетическим реакторам на промежуточных и быстрых нейтронах. В общем, на "К-27" установили идеальную, как тогда думали, энергетическую установку. Но всё оказалось не так просто.
Проблемы начались ещё на берегу. В 1959 году, на специально построенном в Обнинске испытательном стенде, произошли две серьёзные аварии. Несколько человек получили большую дозу облучения, а трюмного машиниста по инвалидности отправили в запас. Стало ясно, что при всех своих достоинствах, новейший реактор недостаточно изучен и, соответственно, ненадёжен. Однако флотское начальство торопило ввод "К-27" в строй. Американская лодка "SeaWolf" первого поколения, со схожей силовой установкой, к тому времени уже совершила первый выход в море.
Спешка привела к тому, что силовые и государственные испытания атомохода в 1963 году решили совместить. А 30 октября того же года правительственная комиссия подписала акт о приёмке "К-27". В качестве теплоносителя для реакторов всех подводных лодок новых проектов рекомендовалось применять эвтектический сплав свинец-висмут.
За время испытаний подводная лодка "К-27" прошла 5760 миль, за 528 ходовых часов. В полтора раза больше, чем первая советская атомная подводная лодка "К-3". Серьёзных происшествий в это время не было.
В свой первый дальний поход "К-27" отправилась 21 апреля 1964 года. "Автономка" длилась более пятидесяти суток. Лодка преодолела почти 12000 морских миль, что по тем временам было абсолютным мировым рекордом. Экипаж отрабатывал эксплуатацию всех узлов и агрегатов лодки на предельных режимах, и в разных климатических условиях.
"К-27" проследовала из Арктики в экваториальные районы Атлантического океана, где температура воды местами достигала 27 градусов. Системы охлаждения реактора работали на износ. От жара отсеки реактора прогревались до 45 градусов.
В этом походе возникла внештатная ситуация с реактором левого борта. Расплавленный металл попал в газовую систему первого контура, и застыл. Экипажу пришлось разрезать дефектную трубку, и вручную выдалбливать образовавшуюся пробку. Капитан 3-го ранга Александр Шпаков получил серьёзную дозу радиации, но остался в строю.
Второй поход "К-27" состоялся осенью 1965 года и длился шестьдесят суток - с 15 июля по 13 сентября. Атомоход направился в Средиземное море, где в то время находился шестой флот ВМС США. Это имело серьёзное символическое значение: советский подводный флот впервые обозначал своё военное присутствие в данном регионе. Но и в этот раз не обошлось без происшествий: 19 августа случился пожар на станции правого гребного электродвигателя. Шесть дней спустя по ряду причин снизилась мощность реактора. Вернуть её на номинальные показатели удалось лишь к 8 сентября.
В рамках подготовки к третьему походу "К-27" вышла в море 13 октября 1967 года для проверки всех систем и механизмов. И снова авария, практически идентичная самой первой, в 1964-м, — жидкометаллический сплав попал в газовую систему первого контура, но на этот раз — реактора правого борта. Причина — окисление сплава свинец-висмут, в результате чего образовались шлаки, закупорившие теплоноситель. Ремонтировали уже на базе — матросы кувалдой и зубилом выбивали застывший радиоактивный металл из повреждённых трубопроводов. Многие получили большие дозы. К этому времени советские моряки уже окрестили "К-27" мрачным прозвищем "Нагасаки". "Хиросимой" ранее за многочисленные аварии прозвали печально известную АПЛ "К-19".
24 мая 1968 года, "К-27" вышла в Баренцево море. Перед экипажем стояла задача проверить работу главной энергетической установки (ГЭУ) после ремонта. Однако в 11:30 мощность реактора начала самопроизвольно снижаться. Спустя полчаса в реакторном отсеке резким скачком повысился уровень гамма-излучения до 150 рентген в час и произошёл мощный выброс радиоактивных газов. Поняв, что повреждено ядерное топливо, личный состав включил аварийную защиту левого реактора. Но к тому времени субмарина уже насквозь пропиталась смертельной радиацией.
После экстренного всплытия экипаж "К-27" провентилировал заражённые помещения и на одном исправном реакторе к 17:30 довёл лодку до базы. Все 144 человека были сильно облучены, двадцать моряков получили дозы радиации от 600 до 1000 рентген. Один матрос погиб прямо на борту, задохнувшись в противогазе, ещё восемь скончались в госпитале. В той или иной степени радиация подорвала здоровье всех членов экипажа. Многие впоследствии были вынуждены оставить службу из-за вызванных облучением болезней. Средняя продолжительность жизни обречённых подводников составила всего 50 лет.
Основная причина аварии — использование реактора на предельных режимах. Техника попросту не выдержала. В результате нарушился теплоотвод от активной зоны. Грубо говоря, ГЭУ перегрелась. И если бы экипаж не успел включить аварийную защиту левого реактора, лодку мог разрушить тепловой взрыв. Виновных так и не нашли. Позже выяснилось, что перед роковым выходом в море командир электромеханической боевой части, отвечавший за атомные реакторы, долго отказывался расписаться в вахтенном журнале корабля о готовности подразделения. Но флотское начальство его мнение проигнорировало.
Более десяти лет лодку пытались вернуть в строй или хотя бы сохранить на плаву. Однако очистить её от радиоактивных отходов не представлялось возможным. Кроме того, в стране не было полигона для захоронения реакторного отсека. В итоге "К-27" исключили из состава флота и 10 сентября 1981 года затопили в Карском море возле полуострова Степового на глубине 75 метров. Авария привела к закрытию программы реакторов с жидкометаллическим теплоносителем. Передовая и перспективная технология оказалась слишком сложной, чтобы в полной мере подчиниться человеку. И слишком капризной, чтобы использовать её на таких важных платформах, как боевые подводные лодки. Схожая судьба постигла и американскую АПЛ "Seawolf" первого поколения, так и не пошедшую в серийное производство.