Мечта о создании подлинно подводного корабля, которому бы почти не надо было всплывать на поверхность моря, всегда волновала умы моряков. Даже субмарины Второй мировой войны и те вынуждены были весьма часто всплывать, так как аккумуляторные батареи, питающие электромоторы, дававшие ход под водой, очень быстро разряжались. Теоретический выход был. Надо было выбросить огромные и тяжелые аккумуляторы и заставить дизеля работать под водой, но для этого им нужно было много кислорода, кроме того, надо было куда-то девать и выхлопные газы. А от теории до практики, как известно, путь не близкий. Время от времени в ведущих морских державах создавались опытные образцы таких лодок. В России в начале XX века тоже была лодка такого типа — «Почтовый». Более серьезно к идее лодки с единым двигателем обратились уже в 30-е годы XX века, когда развитие техники позволило принимать новые конструктивные решения. Работу дизелей в подводном положении можно было обеспечить при подаче кислорода, хранящегося в жидком состоянии в специальной цистерне. Несмотря на это, дело продвигалось медленно.

В СССР разработкой подобных лодок тоже занимались. Так, в 1937 году опытным единым двигателем была оснащена лодка XII серии С-92. Осенью следующего года она уже вышла на испытания, которые продолжались более двух лет. К началу Великой Отечественной войны испытания еще не закончились, и С-92 законсервировали. После войны подводная лодка использовалась для отработки новых типов единых двигателей. В 1938 — 1939 годах ОКБ НКВД разработало проект еще одной подводной лодки с опытной единой энергетической установкой.

В 1941 году была построена опытная подводная лодка М-401. Лодку с «ЕД-ХПИ» спустили на воду в Ленинграде в июне 1941 года. С началом войны ее отбуксировали в Горький, а затем в Баку. М-401 испытывалась на Каспийском море и была принята в состав ВМФ СССР в 1946 году. В 1946 году по постановлению правительства в ЦКБ-18 начались работы по созданию более совершенной опытной подводной лодки проекта 615. Главным конструктором был назначен А.С. Кассациер. В 1948 году за создание новой энергоустановки для подводной лодки группе специалистов была присуждена Сталинская премия. Именно М-401, несмотря на постигшие ее беды, стала прообразом будущих наших серийных подводных лодок с единым двигателем Создание «единых» двигателей позволило в 1,6 раза увеличить как полную скорость подводного хода, так и район плавания этой скоростью. Район плавания экономической подводной скоростью увеличился до 360 миль. Это был большой прогресс, но плата за это, как оказалось, была тоже высокой...

Один из крупнейших отечественных специалистов по непотопляемости подводных лодок профессор Худяков пишет. «Первые взрывы — "хлопки" — происходили еще на опытной подводной лодке С-92 (подводная лодка XII серии), переоборудованная для испытания энергоустановки РЕДО (регенеративного единого двигателя особого назначения, работавшего по замкнутому циклу, конструктор — С.А. Базилевский), а также на экспериментальной подводной лодке М-401 проекта 95 с энергоустановкой ЕД-ХПИ (главный конструктор подводной лодки — А.С. Кассациер, конструктор энергоустановки — В.С Дмитриевский).

Во время испытаний, которые проводились в период Великой Отечественной войны на Каспийском море, 23 ноября 1942 г. на подводной лодке М-401 при работе энергоустановки по замкнутому циклу в подводном положении в результате заклинивания (в открытом положении) дистанционно управляемого клапана подачи кислорода в носовом дизельном отсеке возник сильный пожар, едва не закончившийся гибелью корабля. Во время этого пожара, получив тяжелые ожоги, погиб В.С. Дмитриевский, достаточно странные действия которого так и не получили однозначного объяснения.

После всплытия в надводное положение В.С. Дмитриевский без разрешения командира подводной лодки М.И. Шейхатовича и инженер-механика Ю.Н. Кузьминского, грубейше нарушая инструкцию по посещению дизельных отсеков, необитаемых во время работы энергоустановки по замкнутому циклу, отдраил переборочный люк и пошел в аварийный отсек. Через несколько секунд он выскочил оттуда в горящей одежде, пламя на которой было потушено личным составом центрального поста. Затем В.С. Дмитриевский, опасаясь, видимо, нарастания давления в кислородной цистерне, самостоятельно открыл клапан на трубопроводе стравливания кислорода в центральный пост. Одежда на В.С. Дмитриевском вновь загорелась, одновременно начался пожар в центральном посту. Оператор пульта управления Н.С. Иссерлис перекрыл клапан стравливания кислорода в центральный пост и открыл клапан его стравливания за борт. Из-за большой загазованности отсеков личный состав покинул корабль и перешел на обеспечивающий тральщик. Подводная лодка осталась на плаву.

Существовала версия, ее охотно поддерживали работники НКВД, согласно которой В.С. Дмитриевский, находясь в состоянии большого нервного, физического и морального перенапряжения (он длительное время находился в заключении), из-за этой крупной неудачи хотел покончить с собой. После аварии инженер-механик Ю.Н. Кузьминский был вызван лично к Берии, который, как выяснилось, был уже знаком с конструкцией М-401, с программой проводимых испытаний. Работников Наркомата внутренних дел занимала версия специально спланированной акции со стороны создателей М-401 и лично В.С. Дмитриевского. Эта авария, произошедшая к тому же в годы войны, надолго задержала завершение испытаний М-401 (заводские ходовые испытания были закончены только 10 июня 1945 г.). Подводная лодка была принята в состав ВМФ только в 1946 году».

Еще одной страной, где шли интенсивные работы по созданию подводных лодок с единым двигателем внутреннего сгорания, была фашистская Германия. В Германии единый двигатель назывался «крейслауф» — круговорот. К середине Второй мировой войны немцам удалось создать более-менее надежный двигатель. В 1943 году адмирал Дениц добился разрешения на постройку экспериментальной подлодки XVII серии с дизелем «крейслауф». В 1944 году ее заложили под обозначением U-798, но до конца войны спустить на воду не успели.

В 1930-х годах в Германии предпринималась еще одна попытка создать двигатель, работающий по замкнутому циклу, но с применением в качестве окислителя не кислорода, а перекиси водорода. Автором идеи был инженер Гельмут Вальтер. Инженер пришел к выводу, что наиболее эффективно свойства концентрированной перекиси водорода можно использовать не в дизельной, а в турбинной установке. В 1937 году Вальтер доложил результаты своих опытов руководству германских ВМС и заверил всех в возможности создания подводных лодок с парогазовыми турбинными установками с невиданной скоростью подводного хода — более 20 узлов. Было приняло решение о форсировании создания лодки с турбиной Вальтера Расчеты показали, что она может развивать скорость до 28 узлов, более чем в два раза больше, чем лодки того времена. Однако в дальнейшую разработку свои коррективы внесла война.

И все же немцы заложили восемь таких подводных лодок нескольких серий. Фактически лодки развивали под водой ход до 19 узлов, что тоже было очень много. Ни одна из лодок с двигателями Вальтера в боевых действиях так и не участвовала. Перед капитуляцией все они были затоплены экипажами. Но союзники все же две лодки подняли. Одну отправили в США, другую в Англию. Там специалисты изучили немецкие новинки, а англичане даже провели натурные испытания. В 1956 году англичане ввели в строй свои опытные подлодки «Эксплорер» и «Экскалибур» с двигателями Вальтера. Что касается американцев, то, изучив трофейную лодку, они от развития этой темы отказались и сосредоточили все усилия на внедрении атомных установок. Позднее за ними последовали и англичане.

Опыт строительства и испытаний советской опытовой М-401 позволил сделать следующий шаг — перейти к созданию более совершенной опытовой подводной лодки проекта 615. Заложенная в 1950 году на судостроительном заводе «Судомех», подводная лодка проекта 615 вошла в состав ВМФ в 1953 году и получила тактический номер М-254. Заводские, ходовые, а затем и государственные испытания проводились в Таллинской военно-морской базе. В то же время применение «единого» двигателя, как это часто бывает при создании новой военной техники, было делом весьма небезопасным.

Сегодня считается, что эксплуатация подводных лодок с «единым» двигателем позволила создать предпосылки для создания более совершенных подводных лодок с атомной энергетической установкой. Необходимо оговориться, что особое значение в этом процессе принадлежало еще одной опытовой подводной лодке — С-99 проекта 617. На ней впервые в СССР была установлена турбинная установка, в которой в качестве кислородоносителя использовалась перекись водорода 80%-й концентрации. На С-99 впервые была достигнута уникальная по тому времени 20-узловая скорость подводного хода, причем эту скорость лодка могла развивать в течение 6 часов. Однако в мае 1959 года и на этой лодке произошел взрыв, приведший к полному затоплению турбинного отсека. Экипаж при этом не только спас лодку от гибели, но и довел ее до базы своим ходом