發展沿革
研製背景
P-5飛彈1940年代後期至1950年代，冷戰逐步升級，蘇聯面對英美的海軍，尤其是西方的水面艦艇部隊顯然有非常大的差距。因此提出了將飛彈技術與潛艇結合，以巡航飛彈飽和攻擊對抗西方的水面艦艇優勢。由於制導打擊移動物體是當時無論東西方都並不成熟的技術，更何況當時英美海軍的高速戰船能達到25-30節的速度。這個理論在當時就因不成熟而僅僅作為嘗試，並未成為當時蘇聯的正式戰略。但後來由於蘇聯核彈的成功試爆以及蘇聯核飛彈的成功研製，將這個理論又搬上了台面。尤其是核彈的強大威力和廣闊的覆蓋面，可以彌補制導打擊高速移動物體技術的缺失 。
1955年至1956年，蘇聯開始研製三型巡航飛彈，一型是用於潛艇的П/P-6型，另兩型分別是用於大型水面艦的P/П-35型和小型水面艦的P/П-15型 。P-6是在P-5基礎上改進的一型飛彈，然而當時蘇聯海軍的一些人土認為，發展到P-6這一步已經可以對付美航母編隊，並未考慮其只能在水上狀態發射 。
1956年，蘇聯就決定要建造裝備P-5飛彈的核潛艇，之後開始研製659型巡航飛彈核潛艇和675型巡航飛彈核潛艇，北約分別稱為E-1級和E-2級 。1957年，蘇聯海軍將一部分613型潛艇改裝作為巡航飛彈發射型號，並獲得了預期的成功，後蘇聯高層最終決定發展巡航飛彈潛艇，651型就是基於這個歷史背景而研製的第一級常規巡航飛彈潛艇 。
建造沿革
641型潛艇1957年，蘇聯641型潛艇（北約稱F級）的研製工作進展礙比較順利，其排水量又比613型和611型大，因此就開展了在其上加裝4枚新型的P-5飛彈、以641B為代號的改裝設計方案探討，641B這一設計方案後來又演變成安裝銀鋅蓄電池的642型，然而642型只停留在設計階段。由641型演變而來的641B和642型都因艇的寬度不夠，不得不擴大艇的尺寸，以便布置飛彈，這就有了646型。646型仍裝4枚飛彈，仍是在水上狀態發射。在當時，這種飛彈很容易被美艦的防空系統攔截和擊毀，攻擊成功的可能性是很小的。於是在當時又出現兩個新的方案，一是讓646型攜帶6枚P-35巡航飛彈，當時的設計代號為651。另一方案則是攜帶6枚P-15型短程彈道飛彈的652型，攻擊敵港口目標 。
651型1958年，赫魯雪夫發動了“軍事上的革命”，把海軍排除在戰略作戰任務之外，打擊戰略目標的任務落到了陸基彈道飛彈部隊上，這導致651型和652型方案都以技術上困難的原因予以撤消。為設法改變海軍當時的處境，海軍提出打擊美航母力量的問題。當時的蘇聯認為美航母編隊對蘇聯是很大的威脅，而用彈道飛彈是很難打擊航母編隊的，實際上這是當時海軍的一個不得已的辦法。一方面希望海軍能保存一些戰略打擊力量，一方面又提出航母的問題，這又導致了發射彈道飛彈的629型潛艇（北約稱G級）的出現。而651型則重新設計成為對抗航母的巡航飛彈潛艇，不過沒有用P-35飛彈，而用了P-6飛彈，同時用了原供646型的發射系統，以及642型中的銀鋅蓄電池方案。
1958年5月，新651型由蘇聯當時的第18中央設計局（現紅寶石設計局）提交了草圖設計，總設計師是A·C·卡薩齊耶爾 ，設計工作全面展開。1959年1月，蘇聯部長會議批准，並計畫建造72艘651型 。
1960年11月16日，651型首艇K-156在高爾基市的紅色索爾莫沃造船廠建造，同時在列寧格勒的波羅的海造船廠建造，此後以每年兩艘的速度投入建造，這時的計畫已變為35艘。之後蘇聯的核動力潛艇技術成熟，加之651型潛艇續航力有限，不能執行遠洋作戰任務，同時戰鬥力受限，其戰鬥任務很快被後來服役的659型和675型替代 ，到1969年停造時，共建造了16艘，其中K-156、K-85兩艇在波羅的海造船廠建造，其餘的14艘由紅色索爾莫沃造船廠建造 。
服役歷程
德國的651型潛艇博物館1963年12月10日，651型首艇K-156艇交付部隊，而E-1級首艇於1960年9月，E-2級首艇於1963年開始服役這說明其晚於E-1級，而和E-2級是同時研製的 。651型潛艇有9艘先在北方艦隊，後轉入波羅的海艦隊服役，3艘在黑海艦隊和4艘在太平洋艦隊服役 。
1990年，服役20多年的651型開始退役，其中有一艘賣給一家芬蘭公司，幾經周折後，又被美國普羅維登斯的一家博物館買走，於2002年8月開始對外展出。另有一艘賣給一家德國公司成為博物館外，其餘的都已銷毀，有一艘在拖往拆船廠時沉沒 。
技術特點
艇型結構
艇型
651型側視圖651型潛艇外型仍然採用二戰時期的德國的XXI型潛艇艇型，指揮台圍殼位於艇體中部，艏水平舵位於艇體前部的艇身上，可收縮回艇內，艉部採用了H型尾舵。為發射飛彈，在指揮台圍殼前後的耐壓殼體和非耐壓殼體之間分置了4具長達18米的細長形飛彈發射筒，分左右兩舷布置在指揮室圍殼前後的上層建築內，上層建築內有較大的空間，發射筒的傾斜度為15-20°，首向發射，但不能在水下發射飛彈，必須浮出水面發射 。
651型在發射筒這一段的上層建築甲板是覆蓋左右兩舷連在一起的一個“蓋子”。發射時這一段上層建築甲板也抬高，發射筒後蓋的開啟方向是向中線面的。而且在發射筒的尾部，有一個很大的尾流導流槽，引導飛彈發射時的噴氣尾流 。
結構
651型651型潛艇的結構基本上沿襲了613型潛艇的設計，並吸取了P/П-615型的設計經驗，採用雙殼體結構，典型大儲備浮力，艙室小的布局。全艇共7個（8個）耐壓艙 ，包括艏魚雷艙，艇員生活艙，電池及飛彈控制艙，艦橋艙，艇員生活及艉電池和柴油動力艙，電機艙，艉魚雷艙 。（8個耐壓艙室則分別是首魚雷艙；住艙和前蓄電池艙：飛彈控制艙，下層布置有蓄電池；潛艇控制艙；住艙和後蓄電池艙；柴油機和發電機艙；電機艙；尾魚雷艙 ）
651型651型和641型相同，耐壓艇體由AK-25鋼製成，但是非耐壓艇體曾用過低磁鋼。低磁鋼耐腐蝕性很差，用不上5-6年就會出現裂紋。以前只在指揮台圍殼的磁羅經部位處使用低磁鋼，也有腐蝕現象651型選用低磁鋼似乎是為了減弱艇的磁性，但最後還是不得不放棄低磁鋼，只是在較早開工的K-156和K-85號艇上用過，是不成功的，從第6艘起在非耐壓艇體鋪設了反聲吶覆蓋層，降低了艇的噪聲 。
動力系統
651型651型潛艇的動力裝置和641型有較大的不同，為雙軸雙槳，取消了641型的3軸中的中軸，而在中軸位置布置了一台2Д-42型柴油機和1台ПГ-142型直流發電機。這樣，提高了充電能力，同時雙槳的噪聲比3槳的小，也便於設計螺旋槳，提高螺旋槳的總效率 。
651型潛艇的2台主機共6000馬力，而641型的3台主電機只有5400馬力。但是651型的排水量比641型大約1200噸。為了提高水下航速，651型也用了和633型潛艇一樣的導管螺旋槳，使水下最大航速達到18節，可以最大速度航行1.5小時，距離達27.8海里 。
651型水下續航力的提高靠的是銀鋅蓄電池。銀鋅蓄電池共4組，每組152塊。銀鋅蓄電池容量大，按1.5小時放電制比鉛酸蓄電池小時放電制時的容量要大。銀鋅蓄電池還有其他一些優點，但是最大的問題是銀鋅蓄電池耗銀量大，價格昂貴。一艘潛艇用銀量以噸計，而俄羅斯又不盛產銀。因此，銀鋅蓄電池在俄羅斯未得到廣泛的套用。在651型上實際安裝過銀鋅蓄電池的只有首艇K-156和K-24、K-85，這3艘艇也是最早開工的。
651型動力裝置的特點是柴油機、輪胎離合器、柴油機排氣和進氣舌閥設有遙控系統，包括柴油機工作參數和輪胎離合器位置的信號裝置。這種遠距離自動控制裝置還操縱柴油機通氣管狀態工作時的舌閥，並保證柴油機在通氣管狀態工作時柴油機和主推進電機的聯鎖 。
艇載武器
配置
651型651型潛艇艇艏設有6具533毫米魚雷發射管，艇艉設有4具400毫米魚雷發射管，分別用於發射18枚53型和12枚40型魚雷。4具飛彈發射筒最初為P/П-6巡航飛彈（北約稱SS-N-3A，P-5“沙道克”巡航飛彈的潛射型）發射裝置，後改為P-500反艦巡航飛彈（北約稱SS-N-12“沙箱”）發射裝置 。
魚雷
651型艇艏魚雷發射管可裝6枚魚雷在管內，另還可在Ⅱ艙存放6枚備用魚雷。在I、Ⅱ艙的艙壁上有專為通過魚雷而開的艙口和Ⅱ艙的魚雷存放架，這一種存放魚雷的方式也不同於其他的潛艇。這樣，I艙的長度可以縮短，有可供再裝填的裝置 。
651型艇艉部的4具400毫米魚雷發射管，也有裝填裝置，一共有12枚400毫米的МГТ型電動魚雷，這型魚雷有被動聲自導系統。當潛艇受到攻擊時可對護衛艦艇等水面艦艇進行反擊，是一種反艦魚雷 。
飛彈
651型潛艇裝備的P-500飛彈， 擁有比較精確的制導能力，使得反艦飛彈不需要再使用核彈頭作為戰鬥部。但是P-500仍然不能進行潛射，發射是需要上浮發射的。更加重要的是，每次飛彈發射間隔大約為10分鐘，也就是全部4發飛彈發射出去需要大概40分鐘的時間 ，由於是在水上狀態發射，要求艇的航速不大於8節，海況不大於4級 ，為對付敵反潛飛機，給艇上先是配了14.5毫米的機槍，隨後又配了一種肩扛對空型飛彈 。
水聲系統
651型潛艇聲吶為МГ-200型“北極-M”。МГ-15型“杜羅姆”環掃聲吶，這是在641型進行過試驗的，但641型未裝備。此外還有МГ-10型噪聲測向站和МГ-13型偵察聲吶以及“亮光-2”型水下通信聲吶 。
艇電系統
651型潛艇配置了導航系統、水面搜尋雷達、聲吶、火控系統、敵我識別系統、電子對抗等電子設備，觀通導航設備有很多和E-2級核潛艇相同 ，有些艇還安裝了為SS-N-12飛彈提供衛星目標信息的雷達天線 。
火控
651型潛艇艇上有“自變數”飛彈火控系統（或稱為“論證”、“幅角”，北約代號為“前門”），該系統雷達跟蹤系統和數據鏈組合在一起，置於指揮室圍殼前端的一個旋轉部分，成為指揮室圍殼的首部。“自變數”有一主動雷達天線，跟蹤飛彈的飛行，並傳送/接收數據。當接收到飛彈發回的雷達圖像數據後，就嚮導彈發出修正航向的信號。當飛彈探測到幾個目標時，這些目標的圖像也會傳送到艇上，再從艇上發出關於選擇攻擊哪個目標的指示。此外，還有備用控制工況。當巡航飛彈用慣性控制系統完成自主飛行到達計算點後，就啟動主動雷達自導頭，並自主選擇攻擊目標。16艘651型有13艘上又逐步換裝了傳送目標數據的“燕子”衛星數據鏈（北約稱為“大缽”通信天線）。除“自變數”外，艇上還有從遠程偵察機得到關於目標位置數據的目標指示系統“成功-Y”型 。
綜合
651型雷達有攻擊雷達РЛК-101型，搜尋偵察雷達“涌浪”型，應答器“鎳鉻-M”型。觀導設備有“燈塔”型電羅經，ЛР-2型計程儀、НЭЛ-6型回聲測聲儀。導航系統為“力量-H-651”型，另有天文導航系統“豎琴-11”型 。
性能數據
| 艇體參數 | |
| 艇長 | 85.9-90米 |
| 艇寬 | 9.7米 |
| 吃水 | 6.29米（平均） |
| 水上排水量 | 3174噸 |
| 水下排水量 | 3750/4137噸 |
| 水上航速 | 16.8節 |
| 水下航速 | 18節 |
| 潛航深度 | 235米（工作） 300米（極限） |
| 自持力 | 90天續航，800小時潛航 |
| 續航力 | 18000海里/7節（通氣管） 9000海里/8節（通氣管） 810海里/2.74節（水下） 27.8海里/18節（按銀鋅蓄電池計算） |
| 艇員編制 | 78-82人 |
| 傳動 | 雙軸雙槳 |
| 動力系統 | 柴電動力 2台Д-43柴油機，2×4000馬力 2台ПГ-141主電機，2×3000馬力 2台經航電機，2×500馬力或2×1000馬力 另有1台2Д-42型柴油機和1台ПГ-142型直流發電機，1000千瓦 |
衍生型號
651E20世紀60年代末，蘇聯曾考慮過多種提高柴電潛艇性能的技術方案，其中之一就是在651型上再加裝一種輔助的核動力裝置。改裝設計工作由第18中央設計局在1975年完成的，在1977年又進行過一些修改。紅色素爾莫沃工廠改裝了一艘651型K-58艇，該艇是16艘中的第3艘，1962年1月開工，1966年9月交付海軍的，其被稱為651Э/E型。
651E型615Э型的水上排水量為3280噸，比651型的3174噸大了100噸多一點，水下排水量為4180噸，其儲備浮力為31.6%，增加的小型核動力裝置為BAY-6型。BAY-6是一種小尺寸的沸騰堆，安裝布置在651型潛艇尾部的一個耐壓容器內，處於水線下。功率是600千瓦，用於發電，不用作直接驅動螺旋槳。試航的結果表明，這種小堆用作輔助動力是合理的，這樣可以加大潛艇的水下持續航行時間。用小型核動力裝置時，水下續航力可達7000海里。這種動力裝置體積較小，可以裝上當時蘇聯的柴電潛艇，以提高潛艇水下低速航行時的續航力，而水下高速航行時仍需使用蓄電池 。通過增加一個小型核動力裝置，艇的排水量只增加100噸多一點，提高了水下續航力，研製是成功，但是當時蘇聯海軍對重型核動力潛艇的濃厚興趣和大量投入，導致這一柴電潛艇的核動力改造計畫缺乏吸引力，沒有能夠實現 。
總體評價
651型651型潛艇不像W級、Z級、G級那樣進行過多次改裝，試驗海軍的新型武器和裝備，也不象R級那樣出口過好幾個國家，更沒有象F級那樣有過遠征加勒比海的“壯舉”。實際上也沒有對美海軍水面艦艇、航空母艦等構成威脅，因為從水上發射飛航式飛彈就沒有發揮潛艇特有的優點-隱蔽性。如果將水上發射飛彈作為從水下發射的一種“過渡”，這是可以理解，甚至是必要的。因為飛彈沒有裝備過潛艇，即令是水下發射，也可以從飛彈在艇上的安裝、調試，儲存、保養，操作使用中得到對潛艇設計和飛彈設計都有益的經驗。一方面可以培訓艇員，也為研製水下發射的飛彈提供經驗數據。問題是，為什麼在已經研製成功水上發射的E-I級、E-2級核潛艇後，又來研製同樣是水上發射的常規動力的651型，而且沒有用作試驗新型的“紫晶石”飛彈，也未裝備這型飛彈，因此651型潛艇是一型頗受爭議的潛艇。唯一可能的解釋是，增加蘇聯巡航飛彈潛艇的數量或者是那個時代的產物 。
651型潛艇是新設計的一型常規動力巡航飛彈潛艇，此後蘇聯再也沒有研製常規動力巡航飛彈潛艇 。
651型潛艇只能從水上狀態發射是其最大的缺點。發射前要做很多準備工作，約需時20至35分鐘。發射後又必須在水上狀態跟蹤飛彈，接收飛彈的雷達信號，傳送修正航向的信號。這樣，潛艇需在水上狀態停留較長時間，容易受到敵方的攻擊。651型的另一缺點則是容易被美反潛兵力發現並跟蹤。時間一長，美國發現651型要發出與蘇聯其他型潛艇不同的一種聲脈衝信號，這是由於凹進去的尾流槽而形成的流體動力噪聲，這樣就很容易被識別並定位，受到攻擊 （艦船知識評） 。
