А обстановка вокруг поиска пропавшей подводной лодки продолжала оставаться чрезвычайно напряженной. В тот же день, 8 февраля, в 16.00 поступило радио от рыболовного траулера «Тунец». Самописец его эхолота внезапно обрисовал длинный и узкий предмет длиной около девяносто метров и высотой около двадцати, лежащий на морском дне. Когда операторы нанесли точку контакта «Тунца» с неизвестным предметом, то карандаши чуть не выпали из рук. Точка контакта находилась лишь в восьми кабельтовых от точки недавнего обнаружения спасательного буя с С-80!
Немедленно последовала команда: «Все к «Тунцу»! Штурманы кораблей и судов лихорадочно прокладывали новый курс и определяли время расчетного прибытия в указанную точку. А тем временем дало себя знать и Баренцево море. Ветер резко усилился, пошла крупная зыбь. Корабли отчаянно валяло, особенно тяжко приходилось мелкосидящим тральщикам, которых бросало на высоких волнах как щепки. Но ни один из командиров не попросился в базу. Все они были полны надежды найти пропавшую лодку и, может быть, спасти еще остававшихся в живых подводников, а потому все остальное для них в этот момент было несущественно.
С вышедшего в море, несмотря на непогоду, спасательного судна «Алдан» пытались спустить батисферу, но из этого ничего не получилось. Помешал начавшийся шторм. Вскоре ветер достигал уже десяти баллов, а волнение моря — семи. Командующий флотом отдал приказ всем задействованным в поиске кораблям и судам укрыться от шторма за островом Кильдин. В море остался лишь эскадренный миноносец «Сведущий» под флагом командующего и спасательное судно «Алдан». Когда погода немного улучшилась, поиск немедленно продолжили.
Интенсивная поисковая операция производилась вплоть до 16 февраля, но оказалась безрезультатной. Расчетное время возможного существования людей на борту затонувшей лодки истекло. Поисковые работы начали было уже понемногу свертывать, когда 2 марта спасательное судно СС-21 зацепилось якорем за неизвестный тяжелый предмет, лежащий на дне. Предмет этот оставил на лапе якоря след сурика, которым окрашивали корпуса подводных лодок. Снова последовала серия выходов в море и тщательное обследование «подозрительного» района, но и здесь все оказалось напрасным Пропавшей субмарины не нашли. Как показали расчеты, к этому времени даже при самом благоприятном развитии ситуации для оказавшихся в подводном плену моряков С-80, из них никто уже не мог остаться в живых. В связи с этим было решено больше не изматывать понапрасну экипажи кораблей и судов, а вернуть их в свои базы. Однако поисковые мероприятия продолжались еще вплоть до августа 1961 года кораблями различных соединений по специально разработанному плану штаба Северного флота
Год за годом корабли в какой уже раз обследовали район предполагаемой гибели С-80. Один раз был даже обнаружен лежащий на глубине двухсот сорока метров неизвестный танкер. С новой силой работы возобновились в 1965 году. При этом использовалась вся новейшая аппаратура гидрографические эхолоты, магнитные металлоискатели, специальные гидрологические станции поиска затонувших подводных лодок и телевизионные подводные установки. Так, по плану в 1967 году корабли производили поиск в южной части района, а в следующем, 1968-м, перешли в северную. Настойчивость и последовательность североморцев оказались в конце концов вознаграждены.
23 июля спасательное судно СС-47 в северо-восточной части полигона, где пропала С-80, в точке с координатами: широта 70 градусов 01 минута 23 секунды северная, долгота 35 градусов 35 минут 22 секунды восточная на глубине 196 метров с помощью гидролокационной станции поиска затонувших подводных лодок МГА-6 обнаружило затонувшую подводную лодку.
Первое же визуальное обследование, произведенное с 12 по 20 августа наблюдательными камерами НК-300 и НК-600, показало, что затонувшая подводная лодка и есть пропавшая в 1961 году С-80. Осматривать затонувшую лодку спускался на наблюдательной камере лично первый заместитель командующего Северным флотом вице-адмирал А.И. Петелин. В свете прожектора субмарина являла собой фантастическое и жуткое зрелище.
20 августа специалисты по результатам наружного обследования и исходя из внешнего вида подводной лодки сформулировали общую версию гибели С-80. Лодка лежала на грунте без дифферента с креном в 35 градусов на правый борт. Носовая часть слегка задрана вверх. Корпус субмарины был сильно опутан рыбацкими сетями и поплавками. Оба аварийных буя были отданы. РДП, антенны и ВАН подняты в верхнее крайнее положение. Обрастание ракушками и водорослями незначительное. Предварительный вывод сводился к следующему: ракетоносец шел на перископной глубине в режиме РДП, то есть при работающих дизелях, а затем по какой-то причине резко устремился вниз. Возможно, что командир внезапно увидел неизвестное судно, шедшее на опасное сближение, и скомандовал «срочное погружение». Поплавковый клапан при этом обледенел и не сработал — вода хлынула в отсеки. Экипаж пытался «продуться» и всплыть, но тщетно. Лодка легла на грунт. Некоторое время люди были еще живы, об этом говорили оба выпущенных аварийных буя.
Позднее Государственная комиссия определит причины, почему так долго продолжался поиск пропавшей подводной лодки:
— несовершенство поисковой аппаратуры;
— организация основного поиска в южном районе полигона, там, где был обнаружен аварийный буй.
Получив доклад об обнаружении С-80, Главнокомандующий ВМФ отдал приказ поднять подводную лодку не позднее лета 1969 года. В связи с этим была сформирована специальная экспедиция ЭОН-Ю. Командиром назначен опытный спасатель капитан 1-го ранга С.В. Минченко. Сама же операция по подъему С-80 получила кодовое название «Глубина».
Уже в апреле 1969 года на Черном море были проведены учения по подъему подводной лодки с грунта, в ходе которых выяснилось, что для успешного подъема с большой глубины необходима надежная амортизация подъемных устройств. Такие устройства были в срочном порядке разработаны и изготовлены из особо прочных капроновых тросов.
Первоначально для подъема предполагалось использовать специальное захватывающее устройство, которое срочно начали изготавливать на горьковском заводе «Красное Сормово». Однако затем в силу ряда причин этот проект был пересмотрен и принято решение поднимать С-80 с помощью специальных металлических полотенец.
3 мая 1969 года к месту трагедии направились три корабля экспедиции. Операция «Глубина» началась. Первым делом корабли, прибыв в расчетную точку, над местом гибели лодки выставили ограждение из шести рейдовых бочек. Затем в центр этого ограждения вошло новейшее спасательное судно «Карпаты» водоизмещением в 10 тысяч тонн. Оно имело два 750-тонных подъемника, работающих как раздельно, так и в паре, а кроме того, по одному подъемнику в 100 и 60 тонн и два по 10. Именно «Карпатам» отводилась главная роль в начинающихся работах.
Непосредственно же работы по подъему подводной лодки начались 9 июня 1969 года. Вначале подводную лодку очистили от сетей. Затем под ее нос и корму подвели специальные, соединенные с гинями металлические полотенца. Операцию затрудняла постоянная зыбь, неустойчивая погода и малая прозрачность воды, вызванная цветением планктона Проводимым работам постоянно мешало и разведывательное норвежское судно «Мариетта», которое, в своем стремлении выяснить, что же делают русские, маневрировало слишком близко. Норвежцев несколько раз предупредили, однако действия это не возымело. Пришлось разведывательное судно достаточно бесцеремонно вытеснять из района. Помимо назойливой «Мариетты» то и дело появлялись невесть откуда взявшиеся английские траулеры. В воздухе непрерывно патрулировали самолеты «Нептун». Вероятный противник по «холодной войне» никак не мог уяснить суть проводимых работ, а потому нервничал. Но, несмотря ни на что, операция по подъему подводной лодки продолжалась круглосуточно.
