Bygging av to blyubåter, prosjekt 629 (den andre komponenten i våpensystemet) pågikk samtidig i Severodvinsk og Komsomolsk-on-Amur. De ble tatt i bruk i 1957, og to år senere ble marineflagget hevet på ytterligere fem av de samme båtene. Alle var utstyrt med rakettsystemet D-1. Deres påfølgende omutstyr for D-2-komplekset ble utført av verft. Totalt, unntatt ubåten til prosjekt 629B, mottok flåten 22 ubåter av prosjekt 629 - de to siste tok i bruk i Stillehavet i 1962.
Utviklingen av våpensystemet besto av eksperimentell utvikling av bakken (NEO) av elementer, systemer ombord og integrerte automatiserte kontrollsystemer (KAFU) og ballistiske missilmonteringer og andre komponenter i missilkomplekset: tester av flydesign av raketten ved rekkevidde ved bruk av faste og svingende stativer med de samme oppgavene som også var under lignende tester av RK D-1 (av 19 missiloppskytninger var 15 vellykkede); felles tester med prosjektet 629 undervannsoppskytningsbil (11 av 13 missiloppskytninger var vellykkede).
I løpet av august-september 1960, i Kola-bukten, på en spesiell stativ som gjengir missilrommet i prosjektet 629 ubåt, ble det utført 6 eksplosjonsmotstandstester, noe som gjorde det mulig å kontrollere sikkerheten til missilsystemet ved eksplodering av dybdeladninger ved forskjellige avstander fra skroget på båten. Basert på resultatene ble det besluttet å fylle drivstoff med en oksydator på fjæra. Påfylling ble fortsatt utført på ubåten fra tankene. Systemet "Project 629 Submarine - RKD -2" ble vedtatt av den sovjetiske flåten i 1960 og var i tjeneste til 1972.
Dette systemet ga mulighet for å lansere SLBM fra en nedsenket posisjon i en avstand på minst 1100 km. Den første opprettelsen av missilkomplekset var planlagt overlatt til designbyrået M. K. Yangel, den fremtidige akademikeren og skaperen av en hel rekke interkontinentale ballistiske missiler (ICBM), inkludert RS-20 tunge ICBM som forårsaket den største bekymringen blant amerikanerne (i henhold til den amerikanske klassifiseringen SS-18, NATO-"Satan"). Men etter gjensidig avtale av MK Yangel og V. P. Makeev, som ble forent av enhetene i synspunkter og tilnærminger, bestemte de seg for å overlate designteamet til V. P. Makeeva (heretter - KBM).
Våren 1960 ble den foreløpige utformingen av missilsystemet fullført, gjennomgått og godkjent. V. L. ble utnevnt til hoveddesigner for D-4 ved KBM. Kleiman, hans varamedlemmer O. E. Lukyanov og N. A. Karganyan, tilsyn med utviklingen fra Research Institute of the Navy ble utført av kaptein 2nd Rank B. A. Khachaturov og kommandørløytnant S. Z. Eremeev. Dette operasjonsprinsippet ble beholdt i alle påfølgende stadier av opprettelsen av missilsystemet - flåtenes offiserer var faktisk fullverdige medlemmer av designteamet, og deltok i søket, utviklingen og implementeringen av de fattede avgjørelsene.
Spesiell oppmerksomhet ble vendt til bakkebasert eksperimentell utvikling (NEO) av elementer, systemer og samlinger av SLBM R-21 og andre deler av komplekset. Hver design- og kretsløsning ble verifisert ved fullskala tester under benkforhold. Så det ble utført dusinvis av skytebenketester (OSI) av rakettmotoren, inkludert simulering av mottrykk under lanseringen av en væskedrivende motor i gruven til en ubåt, ved hjelp av spesialopprettede plugger som ble montert i dysene av forbrenningskamrene.
For å teste fremdriftssystemet (DU) til raketten som helhet, ble OSI DU utført, og ved begynnelsen av de tre siste OSI var det allerede resultater av "kast" (om dem - nedenfor) tester av R -21 SLBM-mock-ups fra det flytende nedsenkbare stativet (SS) ved South Range of the Navy … Dette gjorde det mulig å sammenligne resultatene fra felt- og benketester, vurdere korrektheten i beregningsmetoden og foreta nødvendige justeringer. Resultatet av dette arbeidet var avfyringstester av R-21 benken SLBM ved bruk av det innebygde missilkontrollsystemet.
Strukturelt var ballistisk missil R-21 ubåt et etrinns ballistisk missil ved bruk av flytende drivmidler (12,4 tonn oksydasjonsmiddel, 3,8 tonn drivstoff). Rakettlegemet-helsveiset, laget av EI-811 stål, kombinerte det sekvensielt plasserte instrumentrommet (OBO), oksidanttanken, drivstofftanken og halerommet i raketten til en enkelt helhet.
Rakettmotoren, opprettet i designbyrået A. M. Isaeva, var en firekammer, også laget i henhold til et åpent opplegg. Den hadde automatisk kontroll over skyvekraften og forholdet mellom oksydasjonsmiddel og drivstofforbruk. LRE forbrenningskamre var også styrende organer for SLBM. Konstruktørene forskjøvet gyngeaksene sine med en vinkel på 60 ° i forhold til stabiliseringsplanene, noe som ga det mest rasjonelle forholdet mellom verdiene for pitch, yaw og roll control dreiemoment.
Motoren hadde et trykk på jordoverflaten lik 40 tf, den spesifikke skyvekraften var 241,4 tf. En nødstopp av væskedrivmotoren (AED) ble planlagt, samtidig som den sikret en pålitelig hermetisk isolasjon av drivstoffledningene. Spesifikasjonene for undervannsoppskytningen krevde tetthet i SLBM -rom, pneumohydrauliske beslag, elektriske kontakter, kabler, etc. Dette ble levert av en helsveiset enkeltkroppsstruktur, forseglede kabler som gikk ut av rommene gjennom spesielle hermetiske kanaler, hvis hulrom var oppblåst med luft, og forseglede ledd i stridshodet med rakettlegemet, ved bruk av et oppblåst gummidekk.
Det innebygde missilkontrollsystemet er treghet. Den var basert på gyroskopiske enheter, som var plassert i raketten instrumentrom: gyroverticant, gyrohorizon og gyrointegrator av langsgående akselerasjoner. Alle andre enheter og elementer i det innebygde kontrollsystemet ble hovedsakelig opprettet i forskningsinstituttet, som ble ledet av N. A. Semikhatov, fremtidig akademiker og hovedutvikler av kontrollsystemer for alle strategiske marinemissilsystemer. Militær kontroll over opprettelsen av SU i dette forskningsinstituttet ble utført av kaptein 2nd Rank V. V. Sinitsyn).
Kommunikasjonen av det innebygde kontrollsystemet med skipets test, samt utsendingsutstyr, ble utført gjennom to spesielle forseglede kontakter ved hjelp av utskiftbare kabler levert fra produsenten sammen med raketten. Under forhåndsforberedelsen, for å sikre tetthet, ble kablene oppblåst med luft med et nominelt trykk på 6 kg / kvm. cm.
En SLBM ble lansert fra en nedsenket gruvesjakt. Under forberedelsen før lansering ble gyro -enhetene guidet, skytebanen ble satt, kablene og dekkene ble satt under trykk og i to etapper ble tankene satt under trykk. Etter å ha nådd det nødvendige trykket i tankene, ble ubåtakselen automatisk fylt, deretter ble vanntrykket inne i akselen utlignet med påhengsmotortrykket, og akseldekselet ble åpnet.
Umiddelbart før oppskytningen ble raketten overført til strøm ombord (fra ampullbatteriet), i et gitt rom i raketten, ved å tilføre trykkluft, ble det opprettet en "bjelle". "Klokken" ble blåst opp i en automatisk modus, som ble kontrollert av passende sensorer. Det var nødvendig å dempe de gassdynamiske prosessene som fulgte med lanseringen, noe som gjorde det mulig å redusere til akseptable grenser kraften og termiske belastningene på raketten som oppstår ved oppskytning fra en "blind" gruve som ikke er utstyrt med spesielle gassventiler.
Den ustressede utgangen av SLBM-er fra gruven til en ubåt, som var i bevegelse i nærvær av forstyrrelser forårsaket av havbølger og ubåtens forløp, ble sikret ved å bruke et retningsopplegg av drag-type, som besto av stive guider montert på veggene i gruven, og åk montert på selve raketten. Lanseringsplaten ble låst med spesielle pinner under starten. For å redusere den aerodynamiske motstanden, ble åkene droppet i begynnelsen av luftdelen av flybanen (15 s etter at SLBM ble løsnet fra oppskytingsplaten). For å forbedre statisk stabilitet var raketten under flyging utstyrt med fire stabilisatorer, polært plassert i haleseksjonen.
Rakets stridshode på 1179 kg var utstyrt med spesiell ammunisjon. Stridshodekammeret ble produsert av for høyt lufttrykk i raketten i instrumentrommet. Før dette ble stridshodet frigjort fra stivt feste til rakettlegemet ved hjelp av fire pyro-låser utløst av kommandoer fra det innebygde kontrollsystemet.
Rakettens flytid til målet ved maksimal rekkevidde oversteg ikke 11,5 minutter, maksimal høyde på den ballistiske banen nådde 370 km. Ved avfyring på et minimumsområde på 400 km ble flytiden redusert til 7,2 minutter, og maksimal høyde var litt over 130 km. Før utstedelse av SLBM -er til en undervannsbærer ble det utført et kompleks av operasjoner ved den tekniske missilbasen (TRB) i flåten, inkl. pneumatisk testing av systemer, justering, horisontal testing av det innebygde kontrollsystemet, tanking med drivstoff og dokking av raketten med stridshodet. I henhold til klassifiseringen som ble vedtatt i USA, mottok P-21 SLBM den alfanumeriske indeksen SS-N-5, i henhold til NATO-klassifiseringen-navnet "Serb".
De viktigste komponentene i D-4-missilkomplekset var et integrert automatisert kontrollsystem for KAFU, en bærerakett (PU), et kompleks av bakkeutstyr (KNO) og et siktsystem PP-114.
Grunnlaget for KAFU ble opprettet i et av forskningsinstituttene i Nærings- og handelsdepartementet, den automatiske lager- og avstandsformasjonen (APD) "Stavropol-1" og det avgjørende utstyret til "Izumrud" -systemet, som ledet innebygde gyroenheter med tanke på input fra navigasjonskomplekset (NK) "Sigma" -informasjon.
Skyteskytteren, kalt SM-87-1, ga: lagring av SLBM-er i en undervannsaksel med lasteparametere, oppskyting av en rakett fra en sjakt fylt med vann, samt driften av et ballistisk missil etter eksponering for stormforhold og eksplosjoner på ubåten i en angitt radius; dens brann- og eksplosjonssikkerhet etter brudd i den kritiske radiusen. Korrosjonsmotstanden til oppskytingssystemene ga seks ganger forberedelse av raketter før lansering, med fullstendig oversvømmelse av gruvene med sjøvann.
Ved hjelp av et kompleks av bakkeutstyr ble de nødvendige operasjonene for bakkedrift av SLBMer utført (transport, lasting på en ubåt, daglig lagring, forberedende arbeid for utstedelse til en undervannsbærer i en teknisk rakettbase, tanking).
Etter fullføringen av fasen for bakkebasert eksperimentell utvikling i et volum som gjør det mulig å begynne å utarbeide en undervannsoppskytning (i den etablerte sjargongen av missilemen-"kast" -tester), begynte tester av mock-ups av R-21-raketten, først fra et flytende nedsenkbart stativ (PS), og deretter med et nytt utstyrt Project 613 D-4 (en missil-silo ble montert bak styrehuset) av ubåten S-229. Mock-upene samsvarte fullt ut med R-21 SLBM når det gjelder vekt og størrelsesegenskaper, ytre konturer og steder for dokking med skipssystemer. De ble fylt med drivstoffkomponenter basert på motorens drift for en gitt tid.
Sjefdesigneren for det flytende nedsenkbare stativet og ubåten til prosjekt 613 D-4 var ansatt i Central Design Bureau-designeren av ubåten til prosjektet 629 Ya. E. Evgrafov. Arbeidet med fremstilling av stativet og ubåten ble utført av Black Sea Shipyard.
"Kasting" -tester ble utført fra mai 1960 til oktober 1961 ved Southern Range of the Navy (16 lanseringer av mock-ups ble utført fra standen, 10 lanseringer fra en ubåt), under tilsyn av en kommisjon under ledelse av oberst MF Vasilyeva. Tester har bekreftet at R-21 SLBM er egnet for sjøoppskytninger under vann fra opptil 50 meters dyp.
I den siste perioden av disse testene på R-21-missiler ble det utført to forsøk for å bestemme sikkerheten til missilet ved oppskytning for en ubåt. Under det første eksperimentet ble jamming av SLBM -åk i føringene helt i begynnelsen av rakettens bevegelse i skaftet simulert, i det andre ble lekkasjen av oksidasjonslinjen i rakettens hale simulert, noe som førte til blanding av drivstoffkomponentene. Resultatene av forsøkene var vellykkede. Dummiene til missilene kom ut av gruven uten å forårsake vesentlig skade på elementene i gruven. Totalt ble 28 mock -ups brukt til "kast" -testene, som snakker om den ekstremt ansvarlige tilnærmingen til utviklerne og marinespesialistene til løsningen av en fundamentalt ny oppgave - den garanterte utviklingen av en undervanns lansering av SLBM -er. Veien for presentasjonen av D-4-missilsystemet på scenen av felles tester ble åpnet.
Disse testene ble utført fra ubåten pr. 629B "K-142". Den første lanseringen av SLBM ble utført 24. februar 1962 (før det fant en prøvelansering av "kast" -mockupen sted). Totalt ble det gjort 28 lanseringer under testene, hvorav 27 var vellykkede.
Fullstendigheten og grundigheten til testing av bakke og fly under drift betalte seg godt - selv når levetiden til R -21 SLBM nådde 18 år, var mislykkede oppskytninger av dette missilet ekstremt sjeldne. D-4-komplekset ble tatt i bruk på slutten av våren 1963. De planla å utstyre ubåtene Project 629 (oppgradert til Project 629A) og Project 658 på nytt. På dette tidspunktet inkluderte vår marine 22 Project 629 ubåter, som hadde missilsystemet D-2. Totalt, i henhold til prosjekt 629A, fra 1965 til 1972, ble 14 ubåter utstyrt på nytt (med tanke på ubåten til prosjekt 629B, som også gjennomgikk omutstyr i henhold til prosjekt 629A) ubåter. Den ledende ubåten i den nordlige flåten "K-88" ble med i marinen vår i desember 1966. I løpet av statstestene ble 2 lanseringer av R-21 SLBM utført med positive resultater. Vær oppmerksom på at under konverteringen av disse ubåtene i henhold til prosjekt 629A, sammen med utskifting av skipssystemene til selve missilkomplekset, ble Pluto -navigasjonssystemet også erstattet med den mer avanserte Sigma.
Når det gjelder ubåtene til 658M-prosjektet, ble alle 8 båtene i 658-prosjektet, som tok i bruk i perioden fra november 1960, utstyrt på nytt. Oppussingen ble fullført i 1970.
I 1977-1979 gjennomgikk dette våpensystemet en modernisering knyttet til utskifting av stridshodet. Missilet med det nye stridshodet mottok den alfanumeriske betegnelsen R-21M, og hele komplekset-D-4M. Bevæpningssystemet "Project 658M (629A) ubåt - RK D -4 (M)" var i tjeneste med marinen til slutten av åttitallet. Og nye prestasjoner ventet fremover. Utviklingen av det første marine missilvåpensystemet til andre generasjon "Project 667A ubåt - RK D -5" er allerede satt, designstudier og arbeid ble utført for å lage en SLBM med et skytefelt som inntil nylig virket fantastisk.
