陆上的模拟反应堆作为未来核潜艇的动力试验。解放军海军制订了研制两种核动力潜艇的计划，包括一种核动力攻击型核潜艇，以及在此基础上改装出的弹道导弹核潜艇。1969年起，一个顶尖科学家小组开始投入核潜艇研制计划，总设计师是彭士禄，副总设计师为黄旭华、赵仁恺、黄纬禄。中国于同期建造了核潜艇的配套设施，包括位于四川绵阳的陆基实验性核反应堆、辽宁葫芦岛造船厂的核潜艇船坞，以及配套的鱼雷、声纳和导弹等。第一艘09I型核潜艇（长征1号，舷号401）于1966年开始总体设计，并建造了一个1:1的实体模型。1968年5月开