Поиски новых типов энергетических установок, способных обеспечить высокую скорость при движении подводных лодок в подводном положении, велись в России, а затем в СССР постоянно. Особенно широко они развернулись в тридцатые годы нашего века. Тогда пошли по пути использования жидкого кислорода для обеспечения работы дизелей в подводном положении. Первопроходцем в данной области можно считать нашего талантливого инженера С.А. Базилевского. Вслед за ним было предложено и осуществлено несколько других вариантов использования жидкого кислорода, некоторые из которых внедрены в практику кораблестроения. Кроме того, в конце 1944 года проводились опыты по использованию в качестве кислородоносителя перекиси водорода. Она предназначалась для окисления топлива в рабочей камере парогенератора. Опыты эти не вызывали большого энтузиазма, очевидно, по двум причинам - из-за малой концентрации применяемой перекиси водорода и несовершенства предложенной схемы ее использования.
В 1945 году, после окончания войны, из СССР в Германию направили специальные группы инженеров для освоения немецкого опыта в различных отраслях промышленности. Среди них были и кораблестроители-подводники. Инженеры Владимир Константинович Станкевич и Исаак Самойлович Тольтраф ознакомились в дрезденской фирме «Брюнер-Канис-Редер» с оригинальной парогазовой турбиной, заказанной ранее военно-морским ведомством. Она обладала мощностью 7500 л.с. при 10000 об/мин, а время выхода из холодного состояния на полные обороты у нее составляло 5 минут. Ее рабочим телом являлся парогаз, для получения которого использовалась высококонцентрированная перекись водорода.
Разработки турбины вело бюро, которое называлось «Глюкауф» («счастливо наверх» - нем.). Были собраны около 15 бывших сотрудников этого бюро, и им предложили возобновить работу, начав с восстановления утраченной документации по проекту подводной лодки XXVI серии с Вальтеровской форсажной турбинной парогазовой установкой (ПГТУ). Для этого в Германии организовали «совместное» конструкторское бюро.
Его возглавил инженер-капитан 1 ранга А.А. Антипин, руководивший ленинградским конструкторским бюро (ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18), которое спроектировало все советские ПЛ Подводная лодка довоенной и военной постройки и выросло из бюро, созданного выдающимся инженером-кораблестроителем, конструктором первых отечественных боевых подводных лодок И.Г. Бубновым. Главным инженером нового КБ назначили Б.Д. Златопольского, возглавлявшего отдел специальных энергетических установок Центрального НИИ Научно-исследовательский институт судостроения, где в те годы была сосредоточена значительная часть работ по проблемам создания энергетических установок, предназначенных для обеспечения высоких скоростей ПЛ Подводная лодка в подводном положении.
Новое конструкторское бюро, названное по фамилии его начальника «бюро Антипина», состояло из работников ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18, ЦНИИ судостроения и немецких специалистов, главным у которых был инженер доктор Статешный. В число сотрудников бюро вошли С.Н. Ковалев, руководивший корпусным отделом, и В.К. Станкевич, возглавлявший механический отдел.
В первую очередь бюро занялось восстановлением немецкого проекта подводной лодки XXVI серии, а затем Антипин, Станкевич, старший группы немецких специалистов Статешный побывали на всех фирмах, изготавливавших оборудование для парогазотурбинной установки, и заключили с ними договоры. Удалось заказать полный комплект оборудования, кроме винтового компрессора фирмы «Лисхольм», так как она находилась не в Германии, а в Швеции.
Работа шла быстро. Вся подготовленная в «бюро Антипина» документация, а также полученное оборудование парогазотурбинной установки отправлялись в Ленинград. Там в 1946 году ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18 восстановило в объеме предэскизного варианта проект подводной лодки XXVI серии в том виде, в каком его представило бюро «Глюкауф». Эта работа выполнялась под руководством С.А. Егорова, наблюдение за ходом и консультации проводил Б.М. Малинин - первый главный конструктор большинства советских подводных лодок, работавший в то время в ЦНИИ судостроения.
Проект получил номер 616. Однако ряд технических решений, используемых на подводных лодках немецкой XXVI серии, не удовлетворял наших военных моряков и конструкторов (малый запас плавучести, бортовые торпедные аппараты направлены в корму; большой объем отсеков прочного корпуса и т.п.). Поэтому сразу же после критического рассмотрения этого варианта ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18 начало разработку нового проекта ПЛ Подводная лодка с парогазотурбинной установкой, которому присвоили номер 617.
На подводных лодках этого проекта все оборудование, за исключением парогазотурбинной установки, было отечественным. Предэскизный проект 617 появился в конце 1947 года. Работы по нему проходили под руководством опытнейшего инженер-механика П.С. Савинова, участника создания всех советских подводных лодок, и молодого инженера С.Н. Ковалева, ставшего впоследствии генеральным конструктором атомных подводных ракетоносцев. Проект выполнялся под наблюдением уже упоминавшегося ранее Б.М. Малинина, для которого он стал последним в его жизни, оборвавшейся в 1949 году.
После анализа различных вариантов предэскизного проекта было составлено и утверждено тактико-техническое задание на его дальнейшую разработку. Этому придавалось особо важное значение, так как ожидаемая большая подводная скорость данных ПЛ Подводная лодка позволяла по-иному оценить тактику их использования и место в отечественном ВМФ Военно-морской флот.
Для дальнейшей разработки подводной лодки с новой энергетикой в мае 1948 года было создано второе в СССР подводное конструкторское бюро, СКБ-143. В его состав вошли группа специалистов ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18, сотрудники «бюро Антипина» в Германии (в том числе и 10 немецких специалистов), а также коллектив отдела специальных энергетических установок ЦНИИ судостроения. Начальником бюро и главным конструктором подводных лодок проекта 617 был назначен А.А. Антипин, его помощником - С.Н. Ковалев.
После создания эскизной и технической частей проекта 617, не изменивших существенно первоначально намеченного облика субмарины, коллектив бюро передал заводу «Судомех» комплект рабочих чертежей для строительства корабля. Надо отметить, что уникальность проекта привела к решению построить сначала только одну, опытную, подводную лодку, вопрос же о строительстве такой серии откладывался до окончания ее испытаний. Параллельно с этим конструкторы разработали еще несколько более перспективных проектов подводных лодок с использованием маловодной перекиси водорода (МПВ), но это тема для отдельного рассказа.
Поставка заводу-строителю основных материалов для испытаний парогазовой турбинной установки (ПГТУ): МПВ, топлива, катализатора для разложения перекиси водорода и прочего - осуществлялась через конструкторское бюро. В одном из цехов завода «Судомех», переданном конструкторскому бюро, находился испытательный стенд, основными компонентами которого являлись хранилище для перекиси водорода и корпус турбинного отсека будущей субмарины. В этом корпусе смонтировали стендовую парогазотурбинную установку, максимально отвечавшую лодочным условиям и выполненную из элементов и деталей, полученных из Германии. Недостающие части были изготовлены на месте, в механической мастерской конструкторского бюро. Для обеспечения возможности проведения испытаний ПГТУ по всему диапазону мощностей, вплоть до полной, вне отсека установили гидромотор, который с помощью сменных колес воспроизводил характеристику гребного винта ПЛ Подводная лодка проекта 617. Здесь же размещался «забортный» охладитель конденсата.
Программа испытаний стендовой ПГТУ разбивалась на пять основных этапов: I этап - испытания камеры разложения перекиси водорода в специальном бронированном боксе; II - испытания блока питания: трехкомпонентного насоса, четырехкомпонентного регулятора и трехкомпонентного переключателя; III - испытания блока генерации парогазовой смеси; IV - испытания конденсатной системы, состоящей из конденсатора турбины, забортного охладителя конденсата и конденсатного насоса, и V - комплексные испытания всей установки в целом, включая определение времени запуска и переходов с режима на режим, выход на 100-процентную мощность и 6-часовой непрерывный режим работы на полной мощности.
Работы по испытаниям ПГТУ возглавлял ее главный конструктор В.К. Станкевич. Руководителями первых четырех этапов были инженеры Евгений Николаевич Гурфейн, Илья Моисеевич Озеров, Петр Петрович Петров и Ольга Владимировна Ковалевская. Немецкие коллеги участвовали в работах в качестве консультантов по ряду возникавших технических вопросов и располагались в отдельном помещении. По мере накопления опыта их роль становилась все меньше, и в 1951 году эти специалисты вернулись на родину.
В самом начале 1951-го стендовые испытания ПГТУ были закончены. В мае того же года стендовая ПГТУ была демонтирована, все ее механизмы, аппараты и устройства подверглись тщательной ревизии и дефектации. После устранения замечаний и замены элементов, выработавших свой ресурс, сама установка и пульт управления ею были законсервированы и переданы ленинградскому заводу «Судомех» для монтажа на опытной подводной лодке, строительство которой шло полным ходом.