Строителството на две водещи подводници, проект 629 (вторият компонент на оръжейната система), продължаваше едновременно в Северодвинск и Комсомолск-на-Амур. Те са въведени в експлоатация през 1957 г., а две години по -късно военноморският флаг е издигнат на още пет от същите лодки. Всички те бяха оборудвани с ракетна система Д-1. Последващото им преоборудване за комплекса D-2 беше извършено от корабостроителници. Като цяло, без подводницата по проект 629В, флотът получи 22 подводници по проект 629 - последните две постъпили на въоръжение в Тихия океан през 1962 г.
Развитието на оръжейната система се състоеше от наземни експериментални разработки (NEO) на елементи, системи от бордови и интегрирани автоматизирани системи за управление (KAFU) и комплекти от балистични ракети и други компоненти на ракетния комплекс: полетни конструкторски изпитания обхват с помощта на неподвижни и люлеещи се стойки със същите задачи, които бяха и по време на подобни изпитания на RK D-1 (от 19 изстрелвания на ракети, 15 бяха успешни); съвместни тестове с подводна ракета -носител на проект 629 (11 от 13 изстрелвания на ракети бяха успешни).
През август-септември 1960 г. в Колския залив, на специален щанд, възпроизвеждащ ракетното отделение на подводница по проект 629, бяха проведени 6 изпитания за взривоустойчивост, което позволи да се провери безопасността на ракетната система при взривяване на дълбочинни заряди при различни разстояния от корпуса на лодката -превозвач. Въз основа на техните резултати беше решено да се зарежда гориво с окислител на брега. Зареждането с гориво все още се извършваше на подводницата от нейните резервоари. Системата "Подводница Project 629 - RKD -2" е приета от съветския флот през 1960 г. и е в експлоатация до 1972 г.
Тази система предвиждаше възможност за изстрелване на БРПЛ от потопена позиция на разстояние най -малко 1100 км. Първоначалното създаване на ракетния комплекс беше планирано да бъде поверено на конструкторското бюро М. К. Янгел, бъдещият академик и създател на цяла гама междуконтинентални балистични ракети (ICBM), включително тежката ICBM RS-20, която предизвика най-голямо безпокойство сред американците (според класификацията на САЩ SS-18, НАТО-„Сатана“) Въпреки това, по взаимно съгласие на М. К. Янгел и В. П. Макеев, които бяха обединени от единството на възгледите и подходите, решиха да поверят проектантския екип на В. П. Макеева (по -долу - KBM).
През пролетта на 1960 г. предварителният проект на ракетната система е завършен, прегледан и одобрен. V. L. е назначен за водещ дизайнер на D-4 в KBM. Клейман, неговите заместници О. Е. Лукянов и Н. А. Карганян, надзорът на разработката от Научноизследователския институт на ВМС се осъществява от капитан 2 -ри ранг Б. А. Хачатуров и командир лейтенант С. З. Еремеев. Този принцип на действие се запазва на всички следващи етапи от създаването на ракетната система - офицерите от флота всъщност са пълноправни членове на екипа за проектиране, участващи в търсенето, разработването и изпълнението на взетите решения.
Особено внимание беше обърнато на наземно експериментално развитие (NEO) на елементи, системи и възли на SLBM R-21 и други части от комплекса. Всяко решение за проектиране и схема беше проверено чрез пълномащабни тестове в условия на стенда. Така че бяха проведени десетки изпитвателни изпитателни стрелби (OSI) на ракетния двигател, включително симулиране на действието на противоналягане по време на изстрелването на двигател с течно гориво в мината на подводница, като се използват специално създадени тапи, монтирани в дюзите на горивните камери.
За да се тества задвижващата система (DU) на ракетата като цяло, беше извършен OSI DU и до началото на последните три OSI вече имаше резултати от "хвърляне" (за тях - по -долу) тестове на R -21 SLBM макети от плаващия потопяем щанд (SS) на южния полигон на ВМС … Това даде възможност да се сравнят резултатите от полеви и щандови тестове, да се оцени правилността на метода на изчисление и да се направят необходимите корекции. Резултатът от тази работа бяха изпитвателните изпитания на щангата R-21 SLBM с помощта на бордовата система за управление на ракети.
В структурно отношение подводната балистична ракета R-21 е едноетапна балистична ракета, използваща течни горива (12,4 тона окислител, 3,8 тона гориво). Корпусът на ракетата-изцяло заварен, изработен от стомана EI-811, комбинира последователно разположеното инструментално отделение (OBO), резервоара за окислител, резервоара за гориво и опашното отделение на ракетата в едно цяло.
Ракетният двигател, създаден в конструкторското бюро A. M. Исаева, беше четирикамерна, също направена по отворена схема. Той имаше автоматичен контрол на тягата и съотношението на окислител и разход на гориво. Горивните камери LRE също бяха ръководните органи на SLBM. Дизайнерите изместиха осите си на люлеене под ъгъл от 60 ° спрямо равнините за стабилизиране, което осигури най -рационалната връзка между стойностите на въртящите моменти на наклона, наклона и въртенето.
Двигателят е имал тяга на повърхността на земята, равна на 40 tf, специфичната тяга е 241,4 tf. Предвиждаше се аварийно спиране на двигателя с течно гориво (AED), като същевременно се гарантира надеждна херметична изолация на горивните тръбопроводи. Спецификата на подводното изстрелване изискваше плътността на отделенията за SLBM, пневмохидравличните фитинги, електрическите съединители, кабелите и т.н. Това беше осигурено от изцяло заварена конструкция от едно тяло, запечатани кабели, които излизаха от отделенията през специални херметични канали, кухините на които бяха напомпани с въздух, и запечатани съединения на бойната глава с корпуса на ракетата, използвайки напомпана гумена гума.
Бордовата система за управление на ракети е инерционна. Той се основаваше на жироскопични устройства, които бяха разположени в отделението за инструменти на ракетата: жировертик, жирохоризонт и жироинтегратор с надлъжни ускорения. Всички други устройства и елементи на бордовата система за управление са създадени главно в изследователския институт, който се ръководи от N. A. Семихатов, бъдещ академик и водещ разработчик на системи за управление на всички стратегически военноморски ракетни системи. Военен контрол върху създаването на СУ в този изследователски институт се осъществява от капитан 2 -ри ранг В. В. Синицын).
Комуникацията на бордовата система за управление с изпитанието на кораба, както и стартовото оборудване, се осъществяваше чрез два специални запечатани съединителя посредством сменяеми кабели, доставени от производителя заедно с ракетата. По време на подготовката преди пускане, за да се осигури херметичност, кабелите бяха напомпани с въздух с номинално налягане 6 кг / кв. см.
От потопена шахтна шахта беше изстрелян SLBM. По време на подготовката преди изстрелването, жироскопите бяха насочени, стрелбата беше зададена, кабелите и гумите бяха под налягане и последователно на два етапа резервоарите бяха под налягане. След достигане на необходимото налягане в резервоарите, подводният вал се напълва автоматично, след това налягането на водата вътре в вала се изравнява с външното налягане и капакът на вала се отваря.
Непосредствено преди изстрелването ракетата е прехвърлена на бордово захранване (от ампулната батерия), в дадено пространство на ракетата, чрез подаване на сгъстен въздух, се създава „звънец“. „Камбаната“беше напомпана в автоматичен режим, който се управляваше от подходящи сензори. Това беше необходимо за овлажняване на газодинамичните процеси, съпътстващи изстрелването, което даде възможност да се намалят до приемливи граници силовите и топлинните натоварвания на ракетата, които възникват при изстрелване от „сляпа“мина, която не е оборудвана със специални отвори за газ.
Ненапрегнатото излизане на БРПЛ от рудника на подводница, което беше в движение при наличие на смущения, причинени от морски вълни и хода на подводницата, беше осигурено чрез използване на насочена схема тип плъзгане, състояща се от твърди водачи, монтирани на стените на мината и ярмовете, монтирани върху корпуса на самата ракета. Стартовата площадка беше заключена със специални щифтове по време на старта. За да се намали аеродинамичното съпротивление, ярмовете бяха пуснати в началото на въздушната част на траекторията на полета (15 s след като SLBM беше отделена от стартовата площадка). За да се подобри статичната стабилност, по време на полет ракетата е оборудвана с четири стабилизатора, разположени полярно в опашната част.
Бойната част на ракетата с тегло 1179 кг е оборудвана със специални боеприпаси. Отделението за бойна глава е произведено от излишно налягане на въздуха в отделението за инструменти на ракетата. Преди това бойната глава беше освободена от твърдо закрепване към корпуса на ракетата с помощта на четири пирозаключващи устройства, задействани от команди от бордовата система за управление.
Времето за полет на ракетата до целта, разположена на максималния обхват, не надвишава 11,5 минути, максималната височина на балистичната траектория достига 370 км. В случай на стрелба на минимален обхват от 400 км, времето за полет е намалено до 7,2 минути, а максималната надморска височина е малко над 130 км. Преди издаването на БРПЛ на подводен превозвач е извършен комплекс от операции в техническата ракетна база (ТРБ) на флота, вкл. пневматично изпитване на системи, подравняване, хоризонтално изпитване на бордовата система за управление, зареждане с гориво и докинг на ракетата с бойната глава. Според класификацията, приета в САЩ, P-21 SLBM е получил буквено-цифровия индекс SS-N-5, според класификацията на НАТО-името „сръбски“.
Най-важните компоненти на ракетния комплекс D-4 бяха интегрирана автоматизирана система за управление на KAFU, стартер (PU), комплекс от наземно оборудване (KNO) и система за прицелване PP-114.
Основата на KAFU беше създадена в един от научноизследователските институти на Министерството на промишлеността и търговията, автоматичното формиране на лагери и обсеги (APD) "Ставропол-1" и изчислително-решаващото оборудване на системата "Izumrud", което ръководеше бордовите жироскопични устройства, като се вземат предвид данните от навигационния комплекс (NK) "Sigma".
Пусковата установка, наречена SM-87-1, осигурява: съхранение на БРПЛ в подводен вал с параметри на зареждане, изстрелване на ракета от вал, напълнен с вода, както и работоспособност на балистична ракета след излагане на бурни условия и експлозии на подводницата с определен радиус; неговата пожарна и експлозивна безопасност след разкъсвания при критичния радиус. Устойчивостта на корозия на системите за изстрелване осигурява шесткратна подготовка на ракетите преди изстрелване, с пълно заливане на мините с морска вода.
С помощта на комплекс наземно оборудване бяха извършени необходимите операции за наземната експлоатация на БРПЛ (транспортиране, товарене на подводница, ежедневно съхранение, подготвителни работи за издаване на подводен носител в техническа ракетна база, зареждане с гориво).
След приключване на етапа на наземно експериментално разработване в обем, който позволява да се започне разработването на подводен изстрелване (в установения жаргон на ракети-„хвърлящи“тестове), започнаха тестове на макети на ракетата R-21, първо от плаваща потопяема стойка (PS), а след това с преоборудван проект 613 D-4 (един ракетен силоз е монтиран зад корпуса на кормилната рубка) на подводницата S-229. Макетите напълно съответстват на R-21 SLBM по отношение на теглото и размерите, външните контури и местата на скачване с корабни системи. Те бяха пълни с горивни компоненти въз основа на работата на двигателя за дадено време.
Главният конструктор на плаващия потопяем щанд и подводница по проект 613 D-4 беше служител на Централното конструкторско бюро-дизайнер на подводницата по проект 629 Я. Е. Евграфов. Работата по производството на стойката и подводницата беше извършена от Черноморската корабостроителница.
Тестовете за „хвърляне“бяха проведени от май 1960 г. до октомври 1961 г. на южния полигон на ВМС (16 изстрелвания на макети бяха извършени от трибуната, 10 изстрелвания от подводница), под наблюдението на комисия под ръководството на полковник М. Ф Василиева. Тестовете потвърдиха, че R-21 SLBM е подходящ за подводни изстрелвания от дълбочина до 50 метра.
В последния период на тези изпитания на ракети R-21 бяха проведени два експеримента за определяне безопасността на ракетата при изстрелване за подводница. По време на първия експеримент, симулирането на забиване на ярета на SLBM в водачите в самото начало на движението на ракетата в вала, във втория се симулира изтичането на линията на окислителя в опашката на ракетата, което доведе до смесване на компонентите на горивото. Резултатите от експериментите бяха успешни. Манекените на ракетите излязоха от мината, без да причинят значителни щети на елементите на мината. Общо 28 макета бяха използвани за „хвърлящите“тестове, което говори за изключително отговорния подход на разработчиците и военноморските специалисти към решаването на фундаментално нова задача - гарантираното развитие на подводно изстрелване на БРПЛ. Беше отворен начинът за представяне на ракетната система Д-4 на етапа на съвместните изпитания.
Тези изпитания са проведени от подводницата пр. 629В „К-142“. Първото изстрелване на SLBM беше извършено на 24 февруари 1962 г. (преди това се проведе пробно стартиране на макета "хвърляне"). По време на тестовете бяха направени общо 28 изстрелвания, от които 27 бяха успешни.
Пълнотата и задълбочеността на наземните и полетните тестове по време на експлоатация се изплатиха много - дори когато експлоатационният живот на R -21 SLBM достигна 18 години, неуспешните изстрелвания на тази ракета бяха изключително редки. Комплексът D-4 е въведен в експлоатация в края на пролетта на 1963 г. Те планираха да преоборудват подводници от проект 629 (модернизирани до проект 629А) и подводници от проект 658. По това време нашият флот включваше 22 подводници от проект 629, които имаха ракетна система D-2. Общо, по проект 629А, от 1965 до 1972 г. 14 подводници бяха преоборудвани (като се вземе предвид подводницата от проект 629В, която също претърпя преоборудване по проект 629А) подводници. Водещата подводница в Северния флот „К-88“се присъедини към нашия флот през декември 1966 г. В хода на държавните си тестове бяха проведени 2 изстрелвания на R-21 SLBM с положителни резултати. Имайте предвид, че по време на преобразуването на тези подводници по проект 629A, заедно с подмяната на корабните системи на самия ракетен комплекс, навигационната система Плутон също е заменена с по -модерната Sigma.
Що се отнася до подводниците на проекта 658M, всички 8 лодки от проекта 658, които влязоха в експлоатация в периода от ноември 1960 г., бяха преоборудвани. Ремонтът е завършен през 1970 г.
През 1977-1979 г. тази оръжейна система претърпя модернизация, свързана с подмяната на бойната глава. Ракетата с новата бойна глава получи буквено-цифровото обозначение R-21M, а целият комплекс-D-4M. Въоръжената система „Подводница с проект 658M (629A) - RK D -4 (M)“е била на въоръжение във ВМС до края на осемдесетте години. И предстоят нови постижения. Разработването на първата военноморска система за ракетно оръжие от второ поколение „Подводница Project 667A - RK D -5“вече е заложено, проведени са проектни проучвания и работа за създаване на БРПЛ с полигон, който доскоро изглеждаше фантастичен.
