За завданням Главсевморпути Судопроект приступив до розробки двох проектів криголамів для Арктики: з парової установкою індикаторної потужністю 10 тис. К.с. або 7353 кВт (по прототипу «Красіна»), і дизель-електричної - потужністю 12 тис. к.с. (8824 кВт).
Рішення уряду про будівництво цих судів не залишили без впливу і вчені, що працювали в області ледоколостроенія. У журналах «Суднобудування» і «Водний транспорт» почали публікуватися статті А.Н. Крилова, Ю.А. Шиманського, Л.М. Ногіда, І.В. Виноградова та ін. Технічний проект (головний конструктор К.К. Боханевіч) виконувався колективом Судопроект, робочі креслення створювалися конструкторським бюро Балтійського заводу; над ним працювали такі досвідчені проектувальники, як В.Г. Чиликин, В. Ашик, А.С. Барсуков, В.І. Неганов, Л.В. Таге. Одночасно досліджувалися питання вибору граничної потужності і її розподіл по гвинтів, міцності гребних валів і гвинтів, використання змінного струму, вироблення типових корпусних конструкцій, рекомендації по коефіцієнтам повноти, формі і обводам корпусу. Розроблялася крепова і діфферентная системи. Складався перелік допоміжних механізмів, які могла поставити вітчизняна промисловість, відпрацьовувалися конструкції паро- та турбодінамо для електростанцій. А робітники креслення парових машин потужністю 3300 л. с. для прискорення будівництва, придбали у англійської фірми «Армстронг», свого часу будувала «Єрмак». Проекту було присвоєно номер 51. Головний корабель, закладений на Балтійському заводі, отримав звучне ім'я «І. Сталін », згодом в 1958 році він був перейменований в« Сибір ». Наступними кораблями серії були «В. Молотов »(« Адмірал Макаров »), теж ленінградської споруди, потім« Л. Каганович »(« Адмірал Лазарєв ») і« А. Мікоян »миколаївської побудови.
У проекті криголамів передбачалися такі положення: збільшення автономності за рахунок зменшення питомої витрати палива в результаті перегріву пара, підігріву живильної котельні води; збереження криголамних властивостей судна при повній осаді (з максимальними запасами палива 3000 т) за рахунок зміни носовій частині ( «Красін» при повних запасах частково втрачав криголамні здатності); до деяких корпусні конструкції вводилися зварні вузли; замість вантажних кранів з паровим приводом встановлювалися електричні, для чого збільшувалася потужність суднової електростанції, передбачалося турбодінамо, що було нововведенням в ледоколостроеніі, водонепроникні перегородки між машинними та котельнями відділеннями обладналися клінкетних дверима з електроприводом, керованим як з місцевого, так і з центрального постів (на «Красін» сполучення між відсіками здійснювалося через житлову палубу); значне поліпшення умов населеності команди: розміщення в чотирьох-, дво- і одномісних каютах; створення лабораторії для наукових працівників на верхній палубі і т. д. Складна форма корпусу, товсті листи обшивки, окремі великогабаритні деталі, велика кількість житлових та службових приміщень - все це створило значні труднощі при будівництві криголамів, змусивши в досить короткий термін значно вдосконалити організацію та технологію суднобудівного виробництва.
Наведемо основні проектні характеристики криголамів ін. 51: довжина 106,6, ширина 23,12, висота борта 11,64, осаду 7,9- 9,04 м, водотоннажність 11 тис. Т. Швидкість на чистій воді 15,5 уз, команда 142 чол. енергетична установка складалася з дев'яти огнетрубних котлів оборотного типу (тиск пара 15,5 кг / кв. см), які працювали на вугіллі, і трьох парових машин сумарною потужністю 10 тис. л. с. частота обертання гребних валів 125 об / хв (три гвинта діаметром по 4100 мм мали крок 4050 мм); електростанція з постійною напругою 220В складалася з двох турбогенераторів потужністю 100 кВт, пародінамо потужністю 25 кВт, аварійних дизель-генераторів 12 і 5 кВт. До складу вантажних пристроїв входили дві лебідки загальною вантажопідйомністю 4 т, дві стріли сумарною вантажопідйомністю 15 т; два вантажних електрокрана по 15 т і чотири крана по 3 т; передбачалися вельми потужні протипожежні та водовідливні засоби.
Енергетична установка криголама значно відрізнялася від установок транспортних суден, над якими працювало до того конструкторське бюро Балтійського заводу. Три великогабаритні машини, розташовані в двох машинних відділеннях, значна кількість допоміжних механізмів, чотири котелень відділення, складна система трубопроводів - все це створювало труднощі при розміщенні і компонуванні. При цьому варто відзначити, що достатнього досвіду в проектуванні енергетичних установок криголамів у наших конструкторів не було; дещо доводилося робити на основі фактичних даних по прототипу (так, наприклад, вибирався діаметр, повітряних труб баластних, діфферентная і Креновая цистерн). Не відразу зважився і питання про димарях: балтійці задумали зробити їх прямими, як у «Єрмака», але конструктори Чорноморського заводу, отримавши креслення з Ленінграда, додали трубах нахил як у «Красіна». Пізніше моряки безпомилково по трубах розрізняли криголами споруди Балтійського і Чорноморського заводів.
Процес виготовлення і монтажу головних парових машин також супроводжувався чималими труднощами. На стендових випробуваннях в Ленінграді головна машина розвинула індикаторну потужність 4000 л. с. На основі досвіду, накопиченого балтійцями, на Чорноморському заводі вдалося машини після складання відразу ж монтувати на судні.
На першому чорноморському криголамі, згодом отримав назву «Лазар Каганович», розпочався завершальний етап добудови. Заздалегідь і ретельно підібраний екіпаж (капітан - відомий полярний моряк Н.М. Миколаїв, старший помічник - А.І. Вєтров) брав активну участь в підготовці механізмів до здачі, в швартових і ресурсних випробуваннях. Морякам було потрібно краще вивчити техніку, так як відразу ж після приймання судна їм належало зробити перехід з Чорного моря на Далекий Схід, через Суецький канал і Індійський океан. Досвід експлуатації криголама «Красін» дозволив внести ряд нововведень по контролю і полегшення управління машинно-котельні установкою. У пульта управління бортових машин був обладнаний центральний пост механіка з контрольно-вимірювальними приладами від всіх машин, а також центральний пульт контролю температури газів, що відходять котлів, що дозволило вирівнювати їх навантаження.
Споруда і здача в експлуатацію таких складних за конструкцією і технологією виготовлення, насичених технічними засобами об'єктів, як арктичні криголами, були великим успіхом вітчизняної суднобудівної промисловості передвоєнних років. А через 20 років після початку будівництва парових криголамів, в повній мірі використавши накопичений при їх будівництві та експлуатації досвід, був спущений на воду атомний криголам «Ленін» - первісток світового атомного ледоколостроенія.
