Severodvinske ir Komsomolske prie Amūro vienu metu vyko dviejų pagrindinių povandeninių laivų statyba, projektas 629 (antrasis ginklų sistemos komponentas). Jie buvo pradėti eksploatuoti 1957 m., O po dvejų metų karinio jūrų laivyno vėliava buvo iškelta dar penkiuose tuose pačiuose laivuose. Visi jie buvo aprūpinti raketų sistema D-1. Vėlesnę jų pakartotinę įrangą D-2 kompleksui atliko laivų statyklos. Iš viso, neįskaitant 629B projekto povandeninio laivo, laivynas gavo 22 629 projekto povandeninius laivus - paskutiniai du buvo pradėti eksploatuoti Ramiajame vandenyne 1962 m.
Ginklų sistemos kūrimą sudarė eksperimentinis antžeminis elementų kūrimas, borto ir integruotų automatinių valdymo sistemų (KAFU) sistemos bei balistinių raketų mazgai ir kiti raketų komplekso komponentai: raketos projektavimo bandymai nuotolį naudojant fiksuotus ir svyruojančius stovus su tomis pačiomis užduotimis, kurios buvo atliekamos atliekant panašius RK D-1 bandymus (iš 19 raketų paleidimo 15 buvo sėkmingi); bendri bandymai su projekto 629 povandenine nešančiąja raketa (11 iš 13 raketų paleidimo buvo sėkmingi).
1960 m. Rugpjūčio – rugsėjo mėn. Kolos įlankoje, specialiame stende, atkartojančiame projekto 629 povandeninio laivo raketų skyrių, buvo atlikti 6 atsparumo sprogimui bandymai, leidžiantys patikrinti raketų sistemos saugumą sprogdinant gylio krūvius įvairiais būdais. atstumus nuo valčių vežėjo korpuso. Remiantis jų rezultatais, buvo nuspręsta krante papildyti degalus oksidatoriumi. Degalų papildymas povandeniniame laive vis dar buvo vykdomas iš jo tankų. Sistemą „Projekto 629 povandeninis laivas - RKD -2“sovietų laivynas priėmė 1960 m. Ir ji tarnavo iki 1972 m.
Ši sistema numatė galimybę paleisti SLBM iš panardintos vietos bent 1100 km atstumu. Pradinį raketų komplekso kūrimą buvo planuota patikėti projektavimo biurui M. K. Yangel, būsimasis akademikas ir daugybės tarpžemyninių balistinių raketų (ICBM), įskaitant RS-20 sunkiąją ICBM, sukėlusią didžiausią susirūpinimą amerikiečiams, kūrėjas (pagal JAV klasifikaciją SS-18, NATO-„Šėtonas“) Tačiau abipusiu MK Yangel ir V. P. Makejevo susitarimu, kuriuos vienijo požiūrių ir požiūrių vienovė, nusprendė patikėti V. P. Majevos (toliau - KBM) projektavimo komandą.
1960 metų pavasarį buvo baigtas, peržiūrėtas ir patvirtintas preliminarus raketų sistemos projektas. V. L. buvo paskirtas pagrindiniu D-4 projektuotoju KBM. Kleimanas, jo pavaduotojai O. E. Lukjanovas ir N. A. Karganyan, karinio jūrų laivyno tyrimų instituto plėtros priežiūrą atliko II laipsnio kapitonas B. A. Chačaturovas ir vadas leitenantas S. Z. Eremejevas. Šis veikimo principas buvo išlaikytas visuose vėlesniuose raketų sistemos kūrimo etapuose - laivyno pareigūnai iš tikrųjų buvo tikri projektavimo komandos nariai, dalyvaujantys ieškant, kuriant ir įgyvendinant priimtus sprendimus.
Ypatingas dėmesys buvo skirtas SLBM R-21 ir kitų komplekso dalių elementų, sistemų ir mazgų eksperimentiniam kūrimui (NEO). Kiekvienas dizainas ir grandinės sprendimas buvo patikrinti visapusiškais bandymais stendo sąlygomis. Taigi buvo atlikta dešimtys raketinio variklio šaudymo stendo bandymų (OSI), įskaitant priešslėgio veikimo modeliavimą paleidžiant skystą varomąjį variklį povandeninio laivo kasykloje, naudojant specialiai sukurtus kištukus, sumontuotus ant purkštukų. degimo kamerų.
Norint išbandyti visos raketos varomąją sistemą (DU), buvo atliktas OSI DU, o paskutinių trijų OSI pradžioje jau buvo gauti R -21 bandymų (apie juos - žemiau) rezultatai. SLBM maketai iš plaukiojančio panardinamojo stovo (SS) pietiniame karinio jūrų laivyno diapazone … Tai leido palyginti lauko ir stendo bandymų rezultatus, įvertinti skaičiavimo metodo teisingumą ir atlikti reikiamus koregavimus. Šio darbo rezultatas buvo R-21 SLBM stendo bandymai naudojant raketų valdymo sistemą.
Struktūriškai povandeninė balistinė raketa R-21 buvo vienpakopė balistinė raketa, naudojanti skystąsias raketines medžiagas (12,4 tonos oksidatoriaus, 3,8 tonos kuro). Visiškai suvirintas raketos korpusas, pagamintas iš EI-811 plieno, sujungė nuosekliai išdėstytą prietaisų skyrių (OBO), oksidatoriaus baką, degalų baką ir raketos uodegos skyrių į vieną visumą.
Raketų variklis, sukurtas projektavimo biure A. M. Isaeva buvo keturių kamerų, taip pat pagaminta pagal atvirą schemą. Jis automatiškai valdė trauką, oksidatoriaus ir degalų sąnaudų santykį. LRE degimo kameros taip pat buvo SLBM valdymo organai. Dizaineriai savo sukimosi ašis perkėlė 60 ° kampu, palyginti su stabilizavimo plokštumomis, o tai užtikrino racionaliausią ryšį tarp žingsnio, posūkio ir sukimosi sukimo momento verčių.
Variklio trauka žemės paviršiuje buvo lygi 40 tf, specifinė trauka - 241,4 tf. Buvo numatytas avarinis skystojo kuro variklio (AED) išjungimas, tuo pačiu užtikrinant patikimą hermetišką kuro linijų izoliaciją. Povandeninio paleidimo ypatumai reikalavo SLBM skyrių sandarumo, pneumohidraulinės jungiamosios detalės, elektros jungtys, kabeliai ir kt. Tai suteikė visiškai suvirinta vieno korpuso konstrukcija, sandarūs kabeliai, išeinantys iš skyrių per specialius hermetiškus kanalus, kurių ertmės buvo išpūstos oru, ir sandarios kovos galvutės jungtys su raketos korpusu, naudojant pripūstą guminę padangą.
Borto raketų valdymo sistema yra inercinė. Jis buvo pagrįstas giroskopiniais prietaisais, esančiais raketos prietaisų skyriuje: giroskopiniu, girorizoniniu ir išilginio pagreičio girosintegraatoriumi. Visi kiti borto valdymo sistemos įtaisai ir elementai buvo sukurti daugiausia tyrimų institute, kuriam vadovavo N. A. Semikhatovas, būsimasis akademikas ir pagrindinis strateginių jūrų raketų sistemų valdymo sistemų kūrėjas. Karinę SU sukūrimo kontrolę šiame tyrimų institute vykdė 2 -ojo rango kapitonas V. V. Sinicynas).
Borto valdymo sistemos ryšys su laivo bandymu, taip pat paleidimo įranga buvo vykdomas per dvi specialias sandarias jungtis, naudojant keičiamus kabelius, tiekiamus iš gamintojo kartu su raketa. Ruošiant paleidimą, siekiant užtikrinti sandarumą, kabeliai buvo pripūsti oro, kurio nominalus slėgis buvo 6 kg / kv. cm.
SLBM buvo paleistas iš panardinto kasyklos šachtos. Ruošiantis prieš paleidimą, buvo vadovaujamasi giroskopo įtaisais, nustatytas šaudymo diapazonas, slėgis kabeliuose ir padangose, o iš eilės dviem etapais - bake. Pasiekus reikiamą slėgį rezervuaruose, povandeninio laivo velenas buvo automatiškai pripildytas, tada vandens slėgis šachtos viduje buvo išlygintas su išoriniu slėgiu ir atidarytas veleno dangtis.
Prieš pat paleidimą raketa buvo perkelta į borto maitinimą (iš ampulės baterijos), tam tikroje raketos erdvėje, tiekiant suslėgtą orą, buvo sukurtas „varpas“. „Varpelis“buvo pripūstas automatiniu režimu, kurį valdė atitinkami jutikliai. To reikėjo sušvelninti paleidimą lydinčius dujų dinaminius procesus, kurie leido iki priimtinų ribų sumažinti raketos galią ir šilumines apkrovas, kylančias paleidžiant iš „aklos“minos, kurioje nėra specialių dujų išleidimo angų.
Neįtemptas SLBM išėjimas iš povandeninio laivo kasyklos, kuri judėjo esant jūros bangų sukeltiems sutrikimams ir povandeninio laivo kursui, buvo užtikrinta naudojant pasipriešinimo tipo kryptinę schemą, kurią sudarė standūs kreiptuvai, sumontuoti ant kasyklos sienos ir jungos, sumontuotos ant pačios raketos korpuso. Starto metu paleidimo aikštelė buvo užrakinta specialiais kaiščiais. Siekiant sumažinti aerodinaminį pasipriešinimą, jungtys buvo numestos skrydžio trajektorijos oro sekcijos pradžioje (15 s po to, kai SLBM buvo atjungtas nuo paleidimo aikštelės). Siekiant pagerinti statinį stabilumą, skrydžio metu raketa buvo aprūpinta keturiais stabilizatoriais, poliškai esančiais uodegos dalyje.
Raketos kovinė galvutė, sverianti 1179 kg, buvo aprūpinta specialia amunicija. Kovos galvutės skyrius susidarė dėl per didelio oro slėgio raketos prietaisų skyriuje. Prieš tai kovinė galvutė buvo atlaisvinta nuo standaus prisitvirtinimo prie raketos korpuso, naudojant keturis pirolinius užraktus, suaktyvintus borto valdymo sistemos komandomis.
Raketos skrydžio laikas iki taikinio, esančio didžiausiu nuotoliu, neviršijo 11,5 minučių, maksimalus balistinės trajektorijos aukštis siekė 370 km. Šaudant mažiausiai 400 km nuotoliu, skrydžio laikas sutrumpėjo iki 7,2 minučių, o didžiausias aukštis buvo kiek daugiau nei 130 km. Prieš išduodant SLBM povandeniniam vežėjui, laivyno techninių raketų bazėje (TRB) buvo atliktas operacijų kompleksas, įskaitant. sistemų pneumatinis bandymas, derinimas, borto valdymo sistemos horizontalus bandymas, degalų papildymas propelentais ir raketos prijungimas prie kovinės galvutės. Remiantis JAV priimta klasifikacija, P-21 SLBM gavo raidinį ir skaitmeninį indeksą SS-N-5, pagal NATO klasifikaciją-pavadinimą „serbas“.
Svarbiausi raketų komplekso D-4 komponentai buvo integruota automatinė KAFU valdymo sistema, paleidimo įrenginys (PU), antžeminės įrangos kompleksas (KNO) ir taikymo sistema PP-114.
KAFU pagrindas buvo sukurtas viename iš Pramonės ir prekybos ministerijos tyrimų institutų, automatinis guolių ir diapazono formavimas (APD) „Stavropol-1“ir „Izumrud“sistemos skaičiavimo lemianti įranga. borto giroskopiniai įrenginiai, atsižvelgiant į navigacijos komplekso (NK) „Sigma“informacijos įvestį.
Paleidimo priemonė, pavadinta SM-87-1, numatė: SLBM laikymą povandeninio laivo šachtoje su pakrovimo parametrais, raketos paleidimą iš vandens pripildyto veleno, taip pat balistinės raketos veikimą po audros ir sprogimų. povandeninis laivas nurodytu spinduliu; jos gaisrinė ir sprogimo sauga po plyšimų kritiniu spinduliu. Paleidimo sistemų atsparumas korozijai leido šešis kartus paruošti raketas prieš paleidimą, visiškai užliejus minas jūros vandeniu.
Naudojant antžeminės įrangos kompleksą, buvo atliktos būtinos operacijos, skirtos SLBM antžeminiam darbui (gabenimas, pakrovimas į povandeninį laivą, kasdienis saugojimas, parengiamieji darbai, skirti išdavimui povandeniniam vežėjui techninėje raketų bazėje, degalų papildymas).
Užbaigus antžeminio eksperimentinio kūrimo etapą, kurio apimtis leidžia pradėti paleisti povandeninį paleidimą (pagal raketų žargoną-„mesti“bandymus), buvo pradėti R-21 raketos maketų bandymai., pirmiausia iš plaukiojančio panardinamojo stovo (PS), o paskui su iš naujo įrengtu povandeninio laivo „S-229 Project 613 D-4“(vienas raketų silosas buvo sumontuotas už vairinės korpuso). Maketai pagal svorį ir dydį, išorinius kontūrus ir prijungimo prie laivų sistemas visiškai atitiko R-21 SLBM. Jie buvo užpildyti degalų komponentais, atsižvelgiant į variklio veikimą tam tikrą laiką.
Projekto 613 D-4 plūduriuojančio povandeninio stovo ir povandeninio laivo vyriausiasis dizaineris buvo Centrinio projektavimo biuro darbuotojas-projekto 629 povandeninio laivo „Ya. E. Evgrafovas. Stendo ir povandeninio laivo gamybos darbus atliko Juodosios jūros laivų statykla.
„Mėtymo“bandymai buvo atlikti nuo 1960 m. Gegužės iki 1961 m. Spalio mėn. Pietiniame karinio jūrų laivyno diapazone (16 maketų paleidimo iš stendo, 10 paleidimo iš povandeninio laivo), prižiūrint komisijai, kuriai vadovavo pulkininko MF Vasiljeva. Bandymai patvirtino, kad R-21 SLBM tinka povandeniniams paleidimams nuo 50 metrų gylio.
Paskutiniame šių R-21 raketų bandymų laikotarpyje buvo atlikti du eksperimentai, siekiant nustatyti raketos saugumą paleidžiant povandeninį laivą. Pirmojo eksperimento metu buvo imituojamas SLBM jungčių įstrigimas kreiptuvuose pačioje raketos judėjimo veleno pradžioje, antrame buvo imituojamas oksidatoriaus linijos nutekėjimas raketos uodegoje, o tai sukėlė maišymą raketinio kuro komponentų. Eksperimentų rezultatai buvo sėkmingi. Raketų manekenai išėjo iš minos nepadarę didelės žalos minos elementams. Iš viso „mesti“bandymams buvo panaudoti 28 maketai, kurie kalba apie itin atsakingą kūrėjų ir jūrų laivyno specialistų požiūrį į iš esmės naujos užduoties sprendimą - garantuotą SLBM paleidimo povandeniniu būdu kūrimą. Buvo atidarytas būdas pristatyti raketų sistemą D-4 bendrų bandymų etape.
Šie bandymai buvo atlikti iš povandeninio laivo 629B „K-142“. Pirmasis SLBM paleidimas buvo atliktas 1962 m. Vasario 24 d. (Prieš tai įvyko bandomasis „mesti“maketo paleidimas). Iš viso bandymų metu buvo paleisti 28 paleidimai, iš kurių 27 buvo sėkmingi.
Žemės ir skrydžio bandymų išsamumas ir kruopštumas veikimo metu pasiteisino - net tada, kai R -21 SLBM tarnavimo laikas pasiekė 18 metų, nesėkmingi šios raketos paleidimai buvo labai reti. D-4 kompleksas buvo pradėtas eksploatuoti 1963 metų pavasario pabaigoje. Jie planavo iš naujo įrengti „Project 629“povandeninius laivus (atnaujintus į „Project 629A“) ir „Project 658.“. Iš viso pagal projektą 629A, nuo 1965 iki 1972 m., Buvo iš naujo įrengta 14 povandeninių laivų (atsižvelgiant į projekto 629B povandeninį laivą, kuris taip pat buvo perrengtas pagal projektą 629A). Pagrindinis laivynas Šiaurės laivyne „K-88“prisijungė prie mūsų karinio jūrų laivyno 1966 m. Atliekant valstybinius bandymus, buvo du R-21 SLBM paleidimai, kurių rezultatai buvo teigiami. Atkreipkite dėmesį, kad konvertuojant šiuos povandeninius laivus pagal projektą 629A, kartu keičiant paties raketų komplekso laivų sistemas, Plutono navigacijos sistema taip pat buvo pakeista pažangesne „Sigma“.
Kalbant apie 658M projekto povandeninius laivus, visos 8 658 projekto valtys, pradėtos eksploatuoti nuo 1960 m. Lapkričio mėn. Remontas buvo baigtas 1970 m.
1977–1979 m. Ši ginklų sistema buvo modernizuota kartu su kovinės galvutės pakeitimu. Raketa su nauja kovine galvute gavo raidinį ir skaitmeninį žymėjimą R-21M, o visas kompleksas-D-4M. Ginkluotės sistema „Project 658M (629A) povandeninis laivas - RK D -4 (M)“kariniame jūrų laivyne tarnavo iki devintojo dešimtmečio pabaigos. Ir laukė nauji laimėjimai. Jau buvo sukurta pirmoji antrosios kartos „Project 667A“povandeninis laivas - RK D -5 “karinių jūrų pajėgų raketinių ginklų sistema, atlikti projektavimo tyrimai ir darbai, siekiant sukurti SLBM su šaudymo nuotoliu, kuris dar visai neseniai atrodė fantastiškas.