Byggandet av två ledda ubåtar, projekt 629 (den andra komponenten i vapensystemet) pågick samtidigt i Severodvinsk och Komsomolsk-on-Amur. De togs i drift 1957, och två år senare hävdes marinflaggan på ytterligare fem av samma båtar. Alla var utrustade med missilsystemet D-1. Deras efterföljande omutrustning för D-2-komplexet utfördes av varv. Totalt, exklusive ubåten till projekt 629B, fick flottan 22 ubåtar från projekt 629 - de två sista togs i tjänst i Stilla havet 1962.
Utvecklingen av vapensystemet bestod av markförsöksutveckling (NEO) av element, system ombord och integrerade automatiska styrsystem (KAFU) och ballistiska missilaggregat och andra komponenter i missilkomplexet: flygdesigntester av raketen vid räckvidd med fasta och svängande stativ med samma uppgifter som även under liknande tester av RK D-1 (av 19 missilskjutningar, 15 lyckades); gemensamma tester med Project 629 undervattenslanseringsfordon (11 av 13 missilskjutningar var framgångsrika).
Under augusti-september 1960 utfördes 6 explosionsmotståndstester i Kola Bay, på en särskild stativ som reproducerar missilutrymmet i ubåten projekt 629, vilket gjorde det möjligt att kontrollera missilsystemets säkerhet vid exploderande djupladdningar vid olika avstånd från lastbåtens skrov. Baserat på deras resultat beslutades det att tanka med en oxidator på stranden. Tankning utfördes fortfarande på ubåten från dess tankar. Systemet "Project 629 Submarine - RKD -2" antogs av den sovjetiska flottan 1960 och var i trafik fram till 1972.
Detta system gav möjlighet att skjuta SLBM från en nedsänkt position på ett avstånd av minst 1100 km. Det första skapandet av missilkomplexet var planerat att anförtros designbyrån M. K. Yangel, den framtida akademikern och skaparen av en hel rad interkontinentala ballistiska missiler (ICBM), inklusive RS-20 tunga ICBM som orsakade största oro bland amerikanerna (enligt amerikansk klassificering SS-18, NATO-"Satan") Men efter ömsesidig överenskommelse mellan MK Yangel och V. P. Makeev, som förenades av enhetens åsikter och tillvägagångssätt, beslutade de att anförtro designteamet för V. P. Makeeva (nedan kallat KBM).
Våren 1960 slutfördes, granskades och godkändes den preliminära konstruktionen av missilsystemet. V. L. utsågs till ledande designer för D-4 på KBM. Kleiman, hans suppleanter O. E. Lukyanov och N. A. Karganyan, övervakning av utvecklingen från Research Institute of the Navy genomfördes av kapten 2nd Rank B. A. Khachaturov och löjtnantkommandant S. Z. Eremeev. Denna arbetsprincip behölls i alla efterföljande skeden av skapandet av missilsystemet - flottans officerare var faktiskt fullvärdiga medlemmar i designteamet och deltog i sökandet, utvecklingen och genomförandet av de fattade besluten.
Särskild uppmärksamhet ägnades åt markbaserad experimentell utveckling (NEO) av element, system och sammansättningar av SLBM R-21 och andra delar av komplexet. Varje design och kretslösning verifierades genom fullskaliga tester under bänkförhållanden. Så, dussintals skjutbänkstest (OSI) av raketmotorn utfördes, inklusive simulering av mottryck under lanseringen av en vätskedrivande motor i en ubåts gruva, med hjälp av speciellt skapade pluggar som monterades i munstyckena av förbränningskamrarna.
För att testa framdrivningssystemet (DU) för raketen som helhet utfördes OSI DU, och i början av de tre senaste OSI: n fanns redan resultat av "kast" (om dem - nedan) tester av R -21 SLBM-mock-ups från det flytande dränkbara stativet (SS) vid Marinens södra område … Detta gjorde det möjligt att jämföra resultaten från fält- och bänkprov, utvärdera beräkningsmetodens riktighet och göra nödvändiga justeringar. Resultatet av detta arbete var att skjuta tester av R-21-bänken SLBM med hjälp av det inbyggda missilkontrollsystemet.
Strukturellt var R-21 ubåtens ballistiska missil en enstegs ballistisk missil med flytande drivmedel (12,4 ton oxidationsmedel, 3,8 ton bränsle). Rakettkroppen-helsvetsad, tillverkad av EI-811-stål, kombinerade det sekvensiellt placerade instrumentfacket (OBO), oxideringsbehållaren, bränsletanken och rakets svansfack till en enda helhet.
Raketmotorn, skapad i designbyrån A. M. Isaeva, var en fyrkammare, också gjord enligt ett öppet schema. Den hade automatisk styrning av dragkraften och förhållandet mellan oxidationsmedel och bränsleförbrukning. LRE -förbränningskammare var också SLBM: s styrande organ. Konstruktörerna flyttade sina gungaxlar med en vinkel på 60 ° i förhållande till stabiliseringsplanen, vilket gav det mest rationella förhållandet mellan värdena för stignings-, gaffel- och valsstyrmoment.
Motorn hade en dragkraft på jordytan lika med 40 tf, den specifika dragkraften var 241,4 tf. En nödstopp av vätskedrivmotorn (AED) var tänkt, samtidigt som man säkerställde tillförlitlig hermetisk isolering av bränsleledningarna. Specifikationerna för undervattenslanseringen krävde att SLBM -facken, pneumohydrauliska kopplingar, elektriska kontakter, kablar etc. var täta. Detta tillhandahålls av en helsvetsad enkelkroppsstruktur, förseglade kablar som lämnade facken genom speciella hermetiska kanaler, vars håligheter var uppblåsta med luft, och förseglade leder i stridshuvudet med raketkroppen, med hjälp av ett uppblåst gummidäck.
Det inbyggda missilkontrollsystemet är tröghet. Den baserades på gyroskopiska anordningar, som var placerade i raketens instrumentfack: gyroverticant, gyrohorizon och gyrointegrator av längsgående accelerationer. Alla andra enheter och delar av det inbyggda styrsystemet skapades huvudsakligen i forskningsinstitutet, som leddes av N. A. Semikhatov, framtida akademiker och ledande utvecklare av styrsystem för alla strategiska marinmissilsystem. Militär kontroll över skapandet av SU i detta forskningsinstitut utfördes av kapten 2: a rang V. V. Sinitsyn).
Kommunikationen av det inbyggda styrsystemet med fartygets test samt lanseringsutrustning utfördes genom två speciella förseglade kontakter med hjälp av utbytbara kablar från tillverkaren tillsammans med raketen. Under förlanseringen, för att säkerställa täthet, blåstes kablarna upp med luft med ett nominellt tryck på 6 kg / kvm. centimeter.
En SLBM lanserades från ett nedsänkt gruvaxel. Under förlanseringen förbereddes guidning av gyroanordningarna, skjutfältet sattes, kablarna och däcken sattes under tryck och i följd i två steg trycksattes tankarna. Efter att ha uppnått önskat tryck i tankarna fylldes ubåtsaxeln automatiskt, sedan utjämnades vattentrycket inuti axeln med utombordertrycket och axelkåpan öppnades.
Omedelbart före uppskjutningen överfördes raketen till ombordkraft (från ampullbatteriet), i ett givet utrymme i raketen, genom att tillföra tryckluft, skapades en "klocka". "Klockan" blåstes upp i ett automatiskt läge, som styrdes av lämpliga sensorer. Det var nödvändigt för att dämpa de gasdynamiska processerna som följde med lanseringen, vilket gjorde det möjligt att minska till acceptabla gränser den effekt och termiska belastning på raketen som uppstår vid sjösättning från en "blind" gruva som inte är utrustad med speciella gasventiler.
Den obetonade utgången av SLBM från gruvan i en ubåt, som var i rörelse i närvaro av störningar orsakade av havsvågor och ubåtens gång, säkerställdes genom att använda ett dragriktat schema, som bestod av styva styrningar monterade på gruvens väggar och ok monterade på själva raketkroppen. Uppskjutningsplattan låstes med specialnålar under starten. För att minska det aerodynamiska motståndet tappades oken i början av luftsektionen i flygbanan (15 sekunder efter att SLBM lossnat från startskivan). För att förbättra statisk stabilitet, under flygning, var raketen utrustad med fyra stabilisatorer, polärt placerade i svansdelen.
Rakets stridsspets som vägde 1179 kg var utrustad med speciell ammunition. Stridshuvudfacket producerades av för högt lufttryck i raketens instrumentfack. Före detta befriades stridshuvudet från styv fastsättning på raketkroppen med hjälp av fyra pyro-lås som utlöstes av kommandon från styrsystemet ombord.
Missilens flygtid till målet som ligger vid maximal räckvidd översteg inte 11,5 minuter, den maximala höjden på den ballistiska banan nådde 370 km. Vid avfyrning på en minsta räckvidd på 400 km reducerades flygtiden till 7,2 minuter och den maximala höjden var drygt 130 km. Innan SLBM utfärdades till en undervattensbärare utfördes ett komplex av operationer vid flottans tekniska missilbas (TRB), inkl. pneumatisk testning av system, inriktning, horisontell testning av det inbyggda styrsystemet, tankning med drivmedel och dockning av missilen med stridsspetsen. Enligt den klassificering som antogs i USA fick P-21 SLBM det alfanumeriska indexet SS-N-5, enligt Nato-klassificeringen-namnet "Serb".
De viktigaste komponenterna i D-4-missilkomplexet var ett integrerat automatiserat styrsystem för KAFU, en bärraket (PU), ett komplex av markutrustning (KNO) och ett riktningssystem PP-114.
Grunden för KAFU skapades i ett av industri- och handelsministeriets forskningsinstitut, den automatiska lager- och räckviddsbildningen (APD) "Stavropol-1" och den avgörande utrustningen för "Izumrud" -systemet, som styrde den inbyggda gyroenheten med hänsyn tagen till inmatningen från navigeringskomplexet (NK) "Sigma" -information.
Uppskjutningsrampen, med namnet SM-87-1, gav: förvaring av SLBM i en ubåt med axlar för lastning, skjutning av en raket från en axel fylld med vatten, samt en ballistisk missils funktion efter exponering för stormförhållanden och explosioner på ubåten vid en angiven radie; dess brand- och explosionssäkerhet efter bristningar vid den kritiska radien. Lanseringssystemens korrosionsbeständighet medförde sex gånger förberedelse av missiler med förlansering, med fullständig översvämning av gruvorna med havsvatten.
Med hjälp av ett komplex av markutrustning utfördes de nödvändiga operationerna för markdrift av SLBM: er (transport, lastning på en ubåt, daglig lagring, förberedande arbete för utfärdande till en undervattensbärare i en teknisk raketbas, tankning).
Efter slutförandet av etappen av markbaserad experimentell utveckling i en volym som gör det möjligt att börja träna en undervattensuppskjutning (i den etablerade jargongen för missiler-"kast" -tester), började tester av mock-ups av R-21-raketen, först från ett flytande dränkbart stativ (PS), och sedan med en omutrustad Project 613 D-4 (en missilsilo monterades bakom styrhöljet) på ubåten S-229. Mockarna motsvarade fullt ut R-21 SLBM vad gäller vikt och storlekskarakteristik, yttre konturer och platser för dockning med fartygssystem. De var fyllda med bränslekomponenter baserade på motorns drift under en viss tid.
Chefsdesignern för det flytande dränkbara stativet och ubåten för projekt 613 D-4 var anställd av Central Design Bureau-designern för ubåten i projektet 629 Ya. E. Evgrafov. Arbetet med tillverkning av stativet och ubåten utfördes av Black Sea Shipyard.
"Kasta" -tester utfördes från maj 1960 till oktober 1961 vid Marinens södra område (16 lanseringar av mock-ups utfördes från läktaren, 10 sjösättningar från en ubåt), under överinseende av en kommission under ledning av överste MF Vasilyeva. Tester har bekräftat att R-21 SLBM är lämplig för sjösättningar under vattnet från upp till 50 meters djup.
Under den sista perioden av dessa tester på R-21-missiler utfördes två experiment för att fastställa missilens säkerhet vid sjösättning för en ubåt. Under det första experimentet simulerades fastkörning av SLBM -ok i guiderna i början av raketens rörelse i axeln, i det andra simulerades läckaget av oxidationslinjen i rakets svans, vilket ledde till blandning av drivmedelskomponenterna. Resultaten av experimenten var framgångsrika. Missilerna kom ut ur gruvan utan att orsaka betydande skada på elementen i gruvan. Totalt användes 28 mock -ups för "kast" -testerna, som talar om utvecklarnas och marinespecialisternas extremt ansvarsfulla inställning till lösningen av en helt ny uppgift - den garanterade utvecklingen av en undervattenslansering av SLBM. Vägen för presentationen av D-4-missilsystemet i etappen av gemensamma tester öppnades.
Dessa tester utfördes från ubåten pr. 629B "K-142". Den första lanseringen av SLBM genomfördes den 24 februari 1962 (innan dess genomfördes en försökslansering av "kast" -mock-up). Totalt gjordes 28 lanseringar under testerna, varav 27 lyckades.
Fullständigheten och noggrannheten av mark- och flygprovning under drift gav mycket resultat - även när livslängden för R -21 SLBM nådde 18 år var misslyckade uppskjutningar av denna missil extremt sällsynta. D-4-komplexet togs i bruk sent på våren 1963. De planerade att återutrusta ubåtar till projekt 629 (uppgraderade till projekt 629A) och ubåtar till projekt 658. Vid denna tidpunkt inkluderade vår marina 22 ubåtar av projekt 629, som hade missilsystemet D-2. Totalt, enligt projekt 629A, från 1965 till 1972, utrustades 14 ubåtar (med beaktande av ubåten från projekt 629B, som också genomgick omutrustning enligt projekt 629A) ubåtar. Den ledande ubåten i den norra flottan "K-88" gick med i vår marin i december 1966. Under sina statliga tester genomfördes två lanseringar av R-21 SLBM med positiva resultat. Observera att under konverteringen av dessa ubåtar enligt Project 629A, tillsammans med utbytet av fartygssystemen i själva missilkomplexet, ersattes Pluto -navigationssystemet också med den mer avancerade Sigma.
När det gäller ubåtarna i 658M-projektet, utrustades alla 8 båtar i 658-projektet, som togs i drift under perioden från november 1960, om. Renoveringen slutfördes 1970.
1977-1979 genomgick detta vapensystem modernisering i samband med byte av stridsspets. Missilen med det nya stridsspetsen fick den alfanumeriska beteckningen R-21M och hela komplexet-D-4M. Beväpningssystemet "Project 658M (629A) ubåt - RK D -4 (M)" var i tjänst hos marinen till slutet av åttiotalet. Och nya prestationer väntade framöver. Utvecklingen av det första marina missilvapensystemet i den andra generationen "Project 667A ubåt - RK D -5" har redan satts, designstudier och arbete utfördes för att skapa en SLBM med skjutfält som tills nyligen verkade fantastiskt.
