Праз тры гады яго лодка С-338 была пераведзена на Чарнаморскі флот. Падводнікі базіраваліся ў Феадосіі, неслі баявую службу ў праліве Басфор. В. Ф. Касатонаў — флагманскі штурман злучэння падводных лодак, старшы памочнік, камандзір падводнай лодкі. У 1966–1969 гг. вучыўся ў Ваенна-марской акадэміі ў Ленінградзе. Затым працаваў інжынерам-выпрабавальнікам на палігоне Феадосіі, адладжваў радыёэлектронныя сродкi для ВМФ. Завочна вучыўся ў аспірантуры ў Харкаве (Інстытут радыёфізікі і электронікі Акадэміі навук УССР).