В то время Дальний Восток считался самой горячей точкой советских границ. Морские силы там создавались весьма энергично. Их главным ударным кулаком на случай войны с Японией должны были стать две бригады подводных лодок – «щук» и «малюток». Лодки строились на заводах европейской части страны, а личный состав собирался из Балтийского и Черноморского флотов, а также выпускников училищ. Отбирали только лучших, поэтому сам факт направления Петрова служить в МСДВ говорит о многом.
«Малютка» М-11, на которую его направили, на тот момент находилась не во Владивостоке, а в главном судостроительном центре Черного моря Николаеве. Ее спустили на воду только 29 ноября, и не исключено, что молодой военмор (военный моряк – общее звание всех советских моряков до сентября 1935 года, когда были введены персональные воинские звания) Петров принимал в этом непосредственное участие. Далее последовали заводские испытания, а после их окончания 18 февраля 1934 года – погрузка подлодки на железнодорожную платформу и отправка через всю страну во Владивосток. Сохранилась масса свидетельств суровости условий, в которых осуществлялась переброска 28 «малюток» 4-й морской бригады МСДВ в течение зимы и весны 1934 года, но моряки их словно не замечали. По прибытии они незамедлительно приступили к монтажным работам, вечерами строили себе жилье – базовое строительство в бухте Малый Улисс, выбранной в качестве пункта базирования 4-й бригады только разворачивалось. 28 апреля на земляном плацу был проведен митинг личного состава бригады. В торжественной обстановке был поднят военно-морской флаг на двух первых «малютках». После митинга в центре бухты подлодки M-1 и М-2 провели первое пробное погружение на диферентовку. Это вдохновило остальных на скорейшее окончание достроечных работ. В результате уже 5 июля М-11, на которой служил Николай Иванович, закончила программу государственных испытаний, вступила в строй и подняла военно-морской флаг. В августе – сентябре она в числе двенадцати других «малюток» бригады участвовала в сборе-походе, где особое внимание уделялось безаварийной работе кораблей, бесперебойной работе связи между ними и берегом.
Следует подчеркнуть, что «малютки» VI серии являлись лодками малого радиуса действия, спроектированными для несения дозора и обороны собственных баз и побережья. Считалось, что они будут нести службу в море в течение дневного времени, максимум – на протяжении нескольких суток. С учетом этого проект создавался весьма экономичным – на 37-метровых субмаринах этого типа имелся всего один дизель, один электромотор, один перископ, одна 45-мм пушка. Большим было только число торпедных аппаратов – два, но к ним отсутствовали запасные торпеды. Не было в составе экипажа штатных кока и санинструктора. Из семнадцати членов экипажа только три относились к командному составу: командир, штурман, который также исполнял обязанности помощника командира, и механик. Нести службу в море на подводных лодках этого типа было исключительно тяжело. Даже при среднем волнении 158-тонную подлодку начинало кидать как пушинку. Личный состав сильно укачивался. Особенно большая нагрузка ложилась на командира и штурмана, которые посменно по 4 часа должны были нести ходовую вахту – в надводном положении на мостике. Не все из моряков выдерживали такие нагрузки. Тем большее значение имеет текст аттестации Петрова, написанный командиром М-11 В. О. Сурабековым по итогам 1934 года:
