Construcția a două submarine de plumb, proiectul 629 (a doua componentă a sistemului de arme) se desfășura simultan în Severodvinsk și Komsomolsk-on-Amur. Au fost puse în funcțiune în 1957 și, doi ani mai târziu, drapelul naval a fost ridicat pe încă cinci dintre aceleași bărci. Toate erau echipate cu sistemul de rachete D-1. Re-echiparea lor ulterioară pentru complexul D-2 a fost realizată de șantierele navale. În total, cu excepția submarinului proiectului 629B, flota a primit 22 de submarine ale proiectului 629 - ultimele două au intrat în serviciu în Oceanul Pacific în 1962.
Dezvoltarea sistemului de arme a constat în dezvoltarea experimentală la sol (NEO) a elementelor, sistemelor de bord și a sistemelor integrate de control automat (KAFU) și a ansamblurilor de rachete balistice și a altor componente ale complexului de rachete: teste de proiectare a zborului rachetei la gama utilizând standuri fixe și oscilante cu aceleași sarcini care au fost și în timpul testelor similare ale RK D-1 (din 19 lansări de rachete, 15 au avut succes); teste comune cu vehiculul de lansare subacvatic Project 629 (11 din 13 lansări de rachete au avut succes).
În perioada august-septembrie 1960, în Golful Kola, pe un stand special care reproduce compartimentul de rachete al submarinului proiect 629, au fost efectuate 6 teste de rezistență la explozie, făcând posibilă verificarea siguranței sistemului de rachete atunci când explodează sarcini de adâncime la diferite distanțe față de corpul navei de transport. Pe baza rezultatelor acestora, s-a decis alimentarea cu un oxidant pe mal. Alimentarea cu combustibil a fost încă efectuată pe submarin din tancurile sale. Sistemul „Project 629 Submarine - RKD-2” a fost adoptat de flota sovietică în 1960 și a fost în funcțiune până în 1972.
Acest sistem prevedea posibilitatea lansării SLBM-urilor dintr-o poziție scufundată la o distanță de cel puțin 1100 km. Crearea inițială a complexului de rachete a fost planificată să fie încredințată biroului de proiectare M. K. Yangel, viitorul academician și creatorul unei game întregi de rachete balistice intercontinentale (ICBM), inclusiv ICBM-urile RS-20 care au cauzat cea mai mare îngrijorare în rândul americanilor (conform clasificării SUA SS-18, NATO - „Satana”) Cu toate acestea, de comun acord dintre MK Yangel și V. P. Makeev, care erau uniți de unitatea de puncte de vedere și abordări, au decis să încredințeze echipa de proiectare a V. P. Makeeva (în continuare - KBM).
În primăvara anului 1960, proiectarea preliminară a sistemului de rachete a fost finalizată, revizuită și aprobată. V. L. a fost numit proiectant principal pentru D-4 la KBM. Kleiman, adjuncții săi O. E. Lukyanov și N. A. Karganyan, supravegherea dezvoltării de la Institutul de Cercetări al Marinei a fost condusă de căpitanul rangul II B. A. Khachaturov și locotenentul comandant S. Z. Eremeev. Acest principiu de funcționare a fost reținut în toate etapele ulterioare ale creării sistemului de rachete - ofițerii flotei erau, de fapt, membri cu drepturi depline ai echipei de proiectare, participând la căutarea, dezvoltarea și implementarea deciziilor luate.
O atenție deosebită a fost acordată dezvoltării experimentale la sol (NEO) a elementelor, sistemelor și ansamblurilor SLBM R-21 și a altor părți ale complexului. Fiecare soluție de proiectare și circuit a fost verificată prin teste la scară completă în condiții de bancă. Așadar, au fost efectuate zeci de teste pe bancul de tragere (OSI) ale motorului rachetă, inclusiv simularea acțiunii de contrapresiune în timpul lansării unui motor cu propulsie lichidă în mina unui submarin, folosind dopuri special create care au fost montate în duze. a camerelor de ardere.
Pentru a testa sistemul de propulsie (DU) al rachetei în ansamblu, OSI DU a fost efectuat și până la începutul ultimelor trei OSI existau deja rezultate ale testelor de „aruncare” (despre ele - mai jos) a R-21 Mașini SLBM din standul submersibil plutitor (SS) din zona de sud a Marinei … Acest lucru a făcut posibilă compararea rezultatelor testelor pe teren și pe bancă, evaluarea corectitudinii metodei de calcul și efectuarea ajustărilor necesare. Rezultatul acestei lucrări a fost testele de tragere a bancului R-21 SLBM folosind sistemul de control al rachetelor de la bord.
Structural, racheta balistică submarină R-21 a fost o rachetă balistică cu o singură etapă care utilizează propulsori lichizi (12,4 tone de oxidant, 3,8 tone de combustibil). Corpul rachetei - complet sudat, din oțel EI-811, a combinat compartimentul pentru instrumente (OBO) situat secvențial, rezervorul oxidant, rezervorul de combustibil și compartimentul cozii rachetei într-un singur întreg.
Motorul rachetă, creat în biroul de proiectare A. M. Isaeva, era o cameră cu patru camere, realizată și după o schemă deschisă. Avea control automat al presiunii și al raportului dintre oxidant și consumul de combustibil. Camerele de ardere LRE au fost, de asemenea, organele de conducere ale SLBM-urilor. Proiectanții și-au deplasat axele oscilante cu un unghi de 60 ° față de planurile de stabilizare, ceea ce a furnizat cea mai rațională relație între valorile cuplului, a girației și a cuplurilor de control ale rulării.
Motorul avea o împingere la suprafața pământului egală cu 40 tf, propulsia specifică era de 241,4 tf. A fost prevăzută o oprire de urgență a motorului cu combustibil lichid (DEA), asigurând în același timp o izolare ermetică fiabilă a conductelor de combustibil. Specificul lansării subacvatice a impus etanșeitatea compartimentelor SLBM, a fitingurilor pneumohidraulice, a conectorilor electrici, a cablurilor etc. Acest lucru a fost asigurat de o structură cu un singur corp complet sudată, cabluri etanșe care ieșeau din compartimente prin conducte hermetice speciale, ale căror cavități erau umflate cu aer și îmbinări etanșe ale focosului cu corpul rachetei, folosind o anvelopă de cauciuc umflată.
Sistemul de control al rachetelor de la bord este inerțial. S-a bazat pe dispozitive giroscopice, care au fost amplasate în compartimentul pentru instrumente al rachetei: giroverticant, girorizont și girator integrator de accelerații longitudinale. Toate celelalte dispozitive și elemente ale sistemului de control la bord au fost create în principal în institutul de cercetare, condus de N. A. Semikhatov, viitor academician și dezvoltator principal de sisteme de control pentru toate sistemele strategice de rachete navale. Controlul militar asupra creării SU în acest institut de cercetare a fost efectuat de căpitanul rangul II V. V. Sinitsyn).
Comunicarea sistemului de control la bord cu testul navei, precum și a echipamentului de lansare, a fost realizată prin intermediul a doi conectori speciali sigilați prin intermediul cablurilor înlocuibile furnizate de producător împreună cu racheta. În timpul pregătirii prelansării, pentru a asigura etanșeitatea, cablurile au fost umflate cu aer cu o presiune nominală de 6 kg / mp. cm.
Un SLBM a fost lansat dintr-un arbore de mină scufundat. În timpul pregătirii prelansării, dispozitivele giroscopice au fost ghidate, a fost setat domeniul de tragere, cablurile și anvelopele au fost presurizate și, consecutiv în două etape, rezervoarele au fost presurizate. După atingerea presiunii necesare în rezervoare, arborele submarin a fost umplut automat, apoi presiunea apei din interiorul arborelui a fost egalizată cu presiunea exterioară și capacul arborelui a fost deschis.
Imediat înainte de lansare, racheta a fost transferată la puterea de la bord (de la bateria fiolei), într-un spațiu dat al rachetei, prin furnizarea de aer comprimat, a fost creat un „clopot”. „Clopotul” a fost umflat într-un mod automat, care a fost controlat de senzori corespunzători. A fost necesar să se amortizeze procesele dinamice gazoase care însoțesc lansarea, ceea ce a făcut posibilă reducerea la limite acceptabile a puterii și a sarcinilor termice pe rachetă care apar la lansarea dintr-o mină "orbă" care nu este echipată cu guri de aerisire speciale.
Ieșirea nestresată a SLBM-urilor din mina unui submarin, care se afla în mișcare în prezența tulburărilor cauzate de valurile mării și cursul submarinului, a fost asigurată prin utilizarea unei scheme direcționale de tip drag, care consta din ghidaje rigide montate pe zidurile minei și jugurile montate pe corpul rachetei în sine. Rampa de lansare a fost blocată cu știfturi speciale în timpul startului. Pentru a reduce rezistența aerodinamică, jugurile au fost scăpate la începutul secțiunii de aer a traiectoriei de zbor (15 s după ce SLBM a fost detașat de platforma de lansare). Pentru a îmbunătăți stabilitatea statică, în timpul zborului, racheta a fost echipată cu patru stabilizatori, localizați polar în secțiunea cozii.
Focosul rachetei cu greutatea de 1179 kg a fost echipat cu muniție specială. Compartimentul focos a fost produs de presiunea excesivă a aerului în compartimentul instrumentului rachetei. Înainte de aceasta, focosul a fost eliberat de atașarea rigidă la corpul rachetei cu ajutorul a patru piroturi declanșate de comenzile din sistemul de control de la bord.
Timpul de zbor al rachetelor către ținta situată la raza maximă nu a depășit 11,5 minute, înălțimea maximă a traiectoriei balistice a ajuns la 370 km. În cazul tragerii la o distanță minimă de 400 km, timpul de zbor a fost redus la 7,2 minute, iar altitudinea maximă a fost puțin peste 130 km. Înainte de eliberarea SLBM-urilor către un transportator subacvatic, la baza tehnică de rachete (TRB) a flotei a fost efectuat un complex de operațiuni, incl. testarea pneumatică a sistemelor, alinierea, testarea orizontală a sistemului de control la bord, realimentarea cu propulsori și andocarea rachetei cu focosul. Conform clasificării adoptate în SUA, P-21 SLBM a primit indicele alfanumeric SS-N-5, conform clasificării NATO - denumirea „sârb”.
Cele mai importante componente ale complexului de rachete D-4 au fost un sistem integrat de control automat al KAFU, un lansator (PU), un complex de echipamente la sol (KNO) și un sistem de țintire PP-114.
Baza KAFU a fost, creată într-unul dintre institutele de cercetare ale Ministerului Industriei și Comerțului, formarea automată a rulmenților și a gamei (APD) „Stavropol-1” și echipamentul decisiv de calcul al sistemului „Izumrud”, care a ghidat dispozitivele giroscopice de la bord ținând cont de intrarea din informațiile „Sigma” ale complexului de navigație (NK).
Lansatorul, numit SM-87-1, prevedea: stocarea SLBM-urilor într-un arbore submarin cu parametri de încărcare, lansarea unei rachete dintr-un arbore umplut cu apă, precum și operabilitatea unei rachete balistice după expunerea la condiții de furtună și explozii pe submarinul la o rază specificată; siguranța la incendiu și explozie după rupturi pe raza critică. Rezistența la coroziune a sistemelor de lansare a asigurat pregătirea de șase ori a prelansării rachetelor, cu inundarea completă a minelor cu apă de mare.
Cu ajutorul unui complex de echipamente terestre, s-au efectuat operațiunile necesare pentru operarea la sol a SLBM-urilor (transport, încărcare pe un submarin, depozitare zilnică, lucrări pregătitoare pentru eliberarea către un transportator subacvatic într-o bază tehnică de rachete, realimentare).
După finalizarea etapei de dezvoltare experimentală la sol într-un volum care permite începerea unei lansări subacvatice (în jargonul stabilit al rachetelor - teste de „aruncare”), au început testele de machete ale rachetei R-21, mai întâi dintr-un stand submersibil plutitor (PS) și apoi cu un proiect reutilat 613 D-4 (un siloz de rachete a fost montat în spatele incintei timoneriei) al submarinului S-229. Mașinile au corespuns pe deplin modelului R-21 SLBM în ceea ce privește caracteristicile de greutate și dimensiune, contururile externe și locurile de andocare cu sistemele de navă. Au fost umplute cu componente de combustibil pe baza funcționării motorului pentru un anumit timp.
Proiectantul șef al standului submersibil plutitor și al submarinului proiectului 613 D-4 a fost un angajat al Biroului Central de Proiectare - proiectantul submarinului proiectului 629 Ya. E. Evgrafov. Lucrările la fabricarea standului și a submarinului au fost efectuate de șantierul naval de la Marea Neagră.
Testele de „aruncare” au fost efectuate din mai 1960 până în octombrie 1961 în zona de sud a marinei (16 lansări de machete au fost efectuate din stand, 10 lansări de la un submarin), sub supravegherea unei comisii aflate sub conducerea al colonelului MF Vasilyeva. Testele au confirmat faptul că R-21 SLBM este potrivit pentru lansări subacvatice de la adâncimi de până la 50 de metri.
În ultima perioadă a acestor teste pe rachetele R-21, au fost efectuate două experimente pentru a determina siguranța rachetei la lansarea unui submarin. În timpul primului experiment, blocarea jugurilor SLBM în ghiduri chiar la începutul mișcării rachetei în arbore a fost simulată, în al doilea a fost simulată scurgerea liniei de oxidant în coada rachetei, ceea ce a dus la amestecarea a componentelor combustibilului. Rezultatele experimentelor au avut succes. Manechinele rachetelor au ieșit din mină fără a provoca daune semnificative elementelor minei. În total, au fost utilizate 28 de machete pentru testele de „aruncare”, ceea ce vorbește despre abordarea extrem de responsabilă a dezvoltatorilor și a specialiștilor navali în soluția unei sarcini fundamental noi - dezvoltarea garantată a unei lansări subacvatice a SLBM-urilor. S-a deschis calea pentru prezentarea sistemului de rachete D-4 în etapa testelor comune.
Aceste teste au fost efectuate de la submarinul pr. 629B "K-142". Prima lansare a SLBM a fost efectuată pe 24 februarie 1962 (înainte de aceasta, a avut loc o lansare de probă a machetei „aruncare”). În total, au fost efectuate 28 de lansări în timpul testelor, dintre care 27 au avut succes.
Integritatea și temeinicia testelor la sol și zbor în timpul funcționării au dat roade frumos - chiar și atunci când durata de viață a R-21 SLBM a ajuns la 18 ani, lansările nereușite ale acestei rachete au fost extrem de rare. Complexul D-4 a fost pus în funcțiune la sfârșitul primăverii anului 1963. Plănuiau să re-echipeze submarinele proiectului 629 (actualizate la proiectul 629A) și submarinele proiectului 658. În acest moment, marina noastră a inclus 22 de submarine proiect 629, care aveau sistemul de rachete D-2. În total, conform proiectului 629A, din 1965 până în 1972, 14 submarine au fost re-echipate (ținând cont de submarinul proiectului 629B, care a suferit și re-echipare conform proiectului 629A). Submarinul de plumb din flota nordică „K-88” s-a alăturat marinei noastre în decembrie 1966. În cursul testelor sale de stat, au fost efectuate 2 lansări ale R-21 SLBM cu rezultate pozitive. Rețineți că în timpul conversiei acestor submarine conform proiectului 629A, împreună cu înlocuirea sistemelor de nave ale complexului de rachete în sine, sistemul de navigație Pluto a fost, de asemenea, înlocuit cu Sigma mai avansat.
În ceea ce privește submarinele proiectului 658M, toate cele 8 bărci ale proiectului 658, care au intrat în funcțiune în perioada din noiembrie 1960, au fost re-echipate. Renovarea a fost finalizată în 1970.
În 1977-1979, acest sistem de arme a suferit o modernizare asociată cu înlocuirea focosului. Racheta cu noul focos a primit denumirea alfanumerică R-21M și întregul complex - D-4M. Sistemul de armament "Project 658M (629A) submarin - RK D-4 (M)" a fost în serviciu cu Marina până la sfârșitul anilor optzeci. Și noi realizări așteptau înainte. Dezvoltarea primului sistem de arme rachete navale din a doua generație „Submarinul Project 667A - RK D-5” a fost deja stabilită, s-au efectuat studii de proiectare și s-au lucrat la crearea unui SLBM cu un domeniu de tragere care până de curând părea fantastic.
