Активная служба подлодок проектов 641 и 641Б проходила в основном на Северном и Тихоокеанском флотах. Позже, по мере поступления субмарин более совершенных проектов, «Фокстроты» и «Танго» переводились на Балтику и Черное море.
Наиболее известный эпизод с участием подлодок проекта 641 – операция «Кама», проводившаяся во время Карибского кризиса осенью 1962 года. Целью операции было перебазирование на Кубу крупного соединения советских подлодок и надводных кораблей. Однако из-за обострения обстановки реализацию плана в полном объеме отменили, отправив лишь 69-ю бригаду дизельных торпедных лодок Северного флота в составе четырех субмарин пр. 641.
ОПЕРАЦИЯ «КАМА»
На исходе 1 октября 1962 года к берегам Кубы с небольшими интервалами отправились подлодки: Б-4 капитана 2-го ранга Р. А. Кетова, Б-36 капитана 2-го ранга А. Ф. Дубивко, Б-59 капитана 2-го ранга В. Г Савицкого и Б-130 капитана 2-го ранга Н. А. Шумкова. На каждой лодке помимо обычного вооружения находилось по атомной торпеде мощностью 20 кт.
Только пройдя Кольский залив и вскрыв пакеты, командиры узнали, что они должны «скрытно и стремительно» прибыть в кубинский порт Мариэль. Увы, план развертывания не был продуман до конца. Рожденный в спешке, он задавал среднюю скорость на переходе в 9 узлов, а это заставляло использовать двигатели в форсированном режиме, что приводило к частым поломкам механизмов. Был допущен просчет и с назначением собирательного сеанса связи – 00 часов по московскому времени. А в западной Атлантике это было 16 часов – светлое время суток, и всплыть скрытно в такой обстановке было проблематично.
В начале похода лодки настиг сильнейший шторм. 15-метровые волны доводили крен до 50°, швыряли подводников о переборки, расплескивали электролит в ямах. Но плохая погода позволила им незамеченными преодолеть противолодочные рубежи НАТО в северной Атлантике. Лодки проекта 641 совершенно не были приспособлены к действиям в тропиках, где температура забортной воды даже на глубинах 100-200 м достигала +30°С. В отсеках температура доходила до +60°С, влажность достигала 100 %, часты были случаи обмороков, экипаж получал по 250 г пресной воды в сутки на человека. Люди теряли за поход по 10-15 кг своего веса.
С приближением к Багамским островам резко возросла активность американских противолодочных сил, где была задействована стационарная гидроакустическая система SOSUS. Стоило только поднять перископ или антенну РЛС, как сразу обнаруживалась работа радаров американских самолетов противолодочной обороны. Лодки сразу уходили на глубину, иногда не имея возможности всплыть для зарядки батарей по несколько суток. Другой проблемой была полная неясность обстановки. Главный штаб не информировал командиров о событиях в мире.
ОХОТА
22 октября 1962 года соединения ВМС США начали блокаду Кубы. 23 октября командиры лодок 69-й бригады получили радиограмму от главного штаба ВМФ, который приказал занять позиции на расстоянии 300 миль восточнее Багамских островов и где говорилось о возможности провокаций против Кубы. Президент США отдал приказ своему флоту найти советские субмарины и поднять на поверхность любой ценой, а в случае необходимости уничтожить. Против них было задействовано свыше 180 судов всех классов и около 200 самолетов противолодочной обороны. Береговые гидроакустические станции наводили авиацию, которая с помощью акустических буев «Джули» обнаруживала лодки, а затем ставила до четырех маркеров, к ним тут же устремлялось до трех эсминцев, которые с помощью учебных глубинных бомб передавали лодкам команду на всплытие.
Советские командиры отрывались от американских кораблей, опираясь на доклады акустиков, но все равно длительное время преследовались противником. Не имея приказа на применение оружия и израсходовав последний запас электроэнергии, который мог оставить лодку без хода в подводном положении, наши лодки были вынуждены всплывать для зарядки аккумуляторов в окружении американских кораблей. Первой из советских лодок была вынуждена всплыть 6-130. 26 октября она была замечена патрульным самолетом на поверхности, когда у нее вышли из строя все три дизеля. После длительного преследования, исчерпав весь запас электроэнергии, вечером 27 октября вынуждена была всплыть в окружении 11 американских кораблей лодка Б-59. Ранним утром 30 октября в окружении четырех эсминцев была вынуждена всплыть Б-130. После 35-часового преследования эсминцем утром 31 октября всплыла Б-36. Прорваться на Кубу так и не удалось…