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Eine erneute Modernisierungsmaßnahme war PROJEKT 09780. Die Umbauten zu dem Projekt vergrößerten den Bug des U-Bootes um Platz für eine neue Generation von Sonarsystemen zu schaffen. Der Rumpf wurde auf 151,8 Meter verlängert, die Wasserverdrängung erhöhte sich auf 8.675 Tonnen in aufgetauchtem Zustand. Die Modernisierung war ein ambitioniertes Projekt, das auch den Einbau von Glasfaserkabeln und umfassende Maßnahmen zur elektronischen- und akustischen Emissionsdämmung beinhaltete. Ob im Zuge der Umbauarbeiten auch eine Veränderung der Torpedobewaffnung stattfand, ist umstritten. Die K-403 - "KAZAN" wurde zwischen 1991 und 1995 umgebaut, jedoch war das Sonarsystem nicht verfügbar, so dass das U-Boot mit umgebauten Rumpf aber ohne das moderne Sonar wieder in die Flotte eingegliedert wurde. "K-415" war zur Modernisierung vorgesehen, der Umbau wurde jedoch 1987 eingestellt. Die NATO gab dem U-Boot, basierend auf dem vergrößerten Bug, die Bezeichnung YANKEE BIG NOSE-KLASSE.