V Severodvinsku a Komsomolsku na Amure prebiehala súčasne výstavba dvoch olovených ponoriek, projekt 629 (druhá súčasť zbraňového systému). Boli uvedené do prevádzky v roku 1957 a o dva roky neskôr bola námorná vlajka vztýčená na ďalších piatich rovnakých lodiach. Všetky boli vybavené raketovým systémom D-1. Ich následné dodatočné vybavenie komplexu D-2 vykonali lodenice. Celkovo, bez ponorky projektu 629B, flotila dostala 22 ponoriek projektu 629 - posledné dve vstúpili do služby v Tichom oceáne v roku 1962.
Vývoj zbraňového systému pozostával z pozemného experimentálneho vývoja (NEO) prvkov, systémov palubných a integrovaných automatizovaných riadiacich systémov (KAFU) a zostáv balistických rakiet a ďalších komponentov raketového komplexu: letové konštrukčné skúšky rakety na dostrel využívajúci pevné a výkyvné stojany s rovnakými úlohami, ktoré boli aj pri podobných testoch RK D-1 (z 19 odpalov rakiet bolo 15 úspešných); spoločné testy s podvodným nosným vozidlom Project 629 (11 z 13 odpalov rakiet bolo úspešných).
V období od augusta do septembra 1960 bolo v zálive Kola na špeciálnom stojane, ktorý reprodukoval raketový priestor ponorky projektu 629, vykonaných 6 skúšok odolnosti proti výbuchu, ktoré umožnili overiť bezpečnosť raketového systému pri výbuchu hĺbkových nábojov na rôznych miestach. vzdialenosti od trupu nosného člna. Na základe ich výsledkov bolo rozhodnuté na brehu natankovať okysličovadlo. Tankovanie na ponorke stále prebiehalo z jej nádrží. Systém „Projekt 629 Ponorka - RKD -2“bol prijatý sovietskou flotilou v roku 1960 a slúžil do roku 1972.
Tento systém umožňoval vypúšťanie SLBM z ponorenej polohy na vzdialenosť najmenej 1100 km. Počiatočné vytvorenie raketového komplexu bolo naplánované na zverenie projekčnej kancelárii M. K. Yangel, budúci akademik a tvorca celého radu medzikontinentálnych balistických rakiet (ICBM), vrátane ťažkej ICBM RS-20, ktorá medzi Američanmi vyvolávala najväčšie obavy (podľa klasifikácie USA SS-18, NATO-„Satan“) Po vzájomnej dohode MK Yangela a V. P. Makeeva, ktorých spojila jednota názorov a prístupov, sa však rozhodli poveriť dizajnérsky tím V. P. Makeeva (ďalej len „KBM“).
Na jar 1960 bol dokončený, skontrolovaný a schválený predbežný návrh raketového systému. V. L. bol vymenovaný za vedúceho projektanta pre D-4 v KBM. Kleiman, jeho zástupcovia O. E. Lukyanov a N. A. Karganyan, dohľad nad vývojom z Výskumného ústavu námorníctva vykonával kapitán 2nd Rank B. A. Chačaturov a nadporučík S. Z. Eremeev. Tento princíp činnosti bol zachovaný vo všetkých nasledujúcich fázach vytvárania raketového systému - dôstojníci flotily boli v skutočnosti riadnymi členmi projekčného tímu, ktorí sa podieľali na hľadaní, vývoji a implementácii prijatých rozhodnutí.
Osobitná pozornosť bola venovaná pozemnému experimentálnemu vývoju (NEO) prvkov, systémov a zostáv SLBM R-21 a ďalších častí komplexu. Každé riešenie návrhu a obvodu bolo overené rozsiahlymi testami v podmienkach stolice. Vykonalo sa teda niekoľko desiatok testov palebnej lavice (OSI) raketového motora, vrátane simulácie činnosti protitlaku pri spustení motora na kvapalné palivo v bani ponorky pomocou špeciálne vytvorených zátok, ktoré boli namontované v dýzach. spaľovacích komôr.
Na testovanie pohonného systému (DU) rakety ako celku sa vykonal OSI DU a na začiatku posledných troch OSI už boli výsledky „vrhacích“(o nich - nižšie) testov R -21 Makety SLBM z plávajúceho ponorného stojana (SS) v južnom dosahu námorníctva … To umožnilo porovnať výsledky terénnych a skúšobných skúšok, vyhodnotiť správnosť metódy výpočtu a vykonať potrebné úpravy. Výsledkom tejto práce boli palebné testy lavice SLBM R-21 pomocou palubného systému riadenia rakiet.
Štrukturálne bola podmorská balistická raketa R-21 jednostupňová balistická raketa s kvapalnými pohonmi (12,4 t okysličovadla, 3,8 t paliva). Telo rakety-celé zvárané, vyrobené z ocele EI-811, spojilo sekvenčne umiestnený prístrojový priestor (OBO), nádrž oxidátora, palivovú nádrž a zadný priestor rakety do jedného celku.
Raketový motor vytvorený v projekčnej kancelárii A. M. Isaeva, bola štvorkomorová, vyrobená tiež podľa otvorenej schémy. Malo automatické ovládanie ťahu a pomeru oxidačného činidla a spotreby paliva. Spaľovacie komory LRE boli tiež riadiacimi orgánmi SLBM. Konštruktéri posunuli svoje kývavé osi o uhol 60 ° vzhľadom na stabilizačné roviny, čo poskytlo najracionálnejší vzťah medzi hodnotami krútiacich momentov rozstupu, stáčania a valenia.
Motor mal na povrchu zeme ťah rovný 40 tf, špecifický ťah bol 241,4 tf. Počítalo sa s núdzovým vypnutím motora na kvapalné palivo (AED), pričom sa zaistí spoľahlivá hermetická izolácia palivových potrubí. Špecifiká spustenia pod vodou vyžadovali tesnosť oddelení SLBM, pneumohydraulických armatúr, elektrických konektorov, káblov atď. Zabezpečila to zváraná konštrukcia jedného tela, zapečatené káble, ktoré vychádzali z oddelení špeciálnymi hermetickými kanálmi, ktorých dutiny boli nafúknuté vzduchom, a utesnené spoje hlavice s telesom rakety pomocou nahustenej gumovej pneumatiky.
Palubný riadiaci systém rakiet je zotrvačný. Vychádzal z gyroskopických zariadení, ktoré boli umiestnené v prístrojovom priestore rakety: gyroverticant, gyrohorizon a gyrointegrator pozdĺžnych zrýchlení. Všetky ostatné zariadenia a prvky palubného riadiaceho systému boli vytvorené hlavne vo výskumnom ústave, ktorý viedol N. A. Semikhatov, budúci akademik a vedúci vývojár riadiacich systémov pre všetky strategické námorné raketové systémy. Vojenskú kontrolu nad vytvorením SU v tomto výskumnom ústave vykonával kapitán 2. hodnosti V. V. Sinitsyn).
Komunikácia palubného riadiaceho systému s testom lode, ako aj spúšťacieho zariadenia, sa uskutočňovala prostredníctvom dvoch špeciálnych zapečatených konektorov pomocou vymeniteľných káblov dodávaných výrobcom spolu s raketou. Aby sa zaistila tesnosť, počas predbežného spustenia boli káble nafúknuté vzduchom s nominálnym tlakom 6 kg / sq. cm.
SLBM bola vypustená z ponorenej banskej šachty. Počas prípravy na spustenie boli vedené gyroskopy, bol nastavený rozsah streľby, natlakované boli káble a pneumatiky a následne v dvoch fázach boli natlakované nádrže. Po dosiahnutí požadovaného tlaku v nádržiach sa ponorková šachta automaticky naplnila, potom sa tlak vody vo vnútri šachty vyrovnal vonkajšiemu tlaku a otvoril sa kryt šachty.
Tesne pred štartom bola raketa prevedená na palubnú energiu (z ampulkovej batérie), v danom priestore rakety dodaním stlačeného vzduchu bol vytvorený „zvon“. „Zvonček“bol nafúknutý v automatickom režime, ktorý bol ovládaný príslušnými senzormi. Bolo potrebné tlmiť plynové dynamické procesy sprevádzajúce štart, ktoré umožnili znížiť na prijateľnú hranicu výkonové a tepelné zaťaženie rakety, ktoré vzniká pri štarte z „slepej“míny, ktorá nie je vybavená špeciálnymi plynovými ventilmi.
Nenapätý výstup SLBM z bane ponorky, ktorá bola v pohybe za prítomnosti porúch spôsobených morskými vlnami a priebehom ponorky, bol zaistený použitím smerovej schémy typu drag, ktorá pozostávala z tuhých vodidiel namontovaných na steny bane a jarmo namontované na tele samotnej rakety. Štartovacia rampa bola počas štartu zaistená špeciálnymi čapmi. Na zníženie aerodynamického odporu boli strmene spustené na začiatku vzduchového úseku trajektórie letu (15 s po odpojení SLBM od štartovacej rampy). Na zlepšenie statickej stability bola raketa počas letu vybavená štyrmi stabilizátormi, polárne umiestnenými v chvostovej časti.
Hlavica rakety s hmotnosťou 1179 kg bola vybavená špeciálnou muníciou. Priestor pre hlavicu bol vytvorený prebytočným tlakom vzduchu v prístrojovom priestore rakety. Predtým bola hlavica oslobodená od pevného pripevnenia k telesu rakety pomocou štyroch pyro-zámkov spustených príkazmi palubného riadiaceho systému.
Čas letu rakety na cieľ umiestnený v maximálnom dosahu nepresiahol 11,5 minúty, maximálna výška balistickej dráhy dosiahla 370 km. V prípade streľby na minimálny dosah 400 km sa čas letu skrátil na 7,2 minúty a maximálna výška bola tesne nad 130 km. Pred vydaním SLBM podvodnému dopravcovi bol na technickej raketovej základni (TRB) flotily vykonaný komplex operácií, vč. pneumatické testovanie systémov, zarovnanie, horizontálne testovanie palubného riadiaceho systému, tankovanie pohonných hmôt a dokovanie rakety s hlavicou. Podľa klasifikácie prijatej v USA získal P-21 SLBM alfanumerický index SS-N-5 podľa klasifikácie NATO-názov „Srb“.
Najdôležitejšími súčasťami raketového komplexu D-4 boli integrovaný automatizovaný riadiaci systém KAFU, nosná raketa (PU), komplex pozemného vybavenia (KNO) a zameriavací systém PP-114.
Základom KAFU bola, vytvorená v jednom z výskumných ústavov ministerstva priemyslu a obchodu, automatická tvorba ložísk a rozsahu (APD) „Stavropol-1“a výpočtovo rozhodujúce zariadenie systému „Izumrud“, ktoré viedlo palubné gyroskopy berúc do úvahy vstup z informácií „Sigma“z navigačného komplexu (NK).
Odpaľovač s názvom SM-87-1 poskytoval: skladovanie SLBM v podmorskej šachte s parametrami zaťaženia, odpálenie rakety z šachty naplnenej vodou, ako aj prevádzkyschopnosť balistickej rakety po vystavení búrkovým podmienkam a výbuchom na ponorka v určenom polomere; jeho požiarna a výbuchová bezpečnosť po roztrhnutí v kritickom polomere. Odolnosť odpaľovacích systémov proti korózii poskytovala šesťnásobnú predbežnú prípravu rakiet s úplným zaplavením mín morskou vodou.
S pomocou komplexu pozemných zariadení boli vykonané potrebné operácie pre pozemnú prevádzku SLBM (preprava, nakládka na ponorku, denné skladovanie, prípravné práce na vydanie podmorskému nosiču na technickej raketovej základni, tankovanie).
Po dokončení etapy pozemného experimentálneho vývoja v objeme, ktorý umožňuje začať s vypracovaním podvodného štartu (v zavedenom žargóne riadených strelcov-testy „hodom“), sa začali skúšky makiet rakety R-21., najskôr z plávajúceho ponorného stojana (PS), a potom s vybaveným projektom 613 D-4 (jedno raketové silo bolo namontované za krytom kormidelne) ponorky S-229. Makety úplne zodpovedali hmotnostným a rozmerovým charakteristikám R-21 SLBM, vonkajším obrysom a miestam dokovania s lodnými systémami. Boli naplnené palivovými komponentmi na základe činnosti motora v danom čase.
Hlavný projektant plávajúceho ponorného stojana a ponorky projektu 613 D-4 bol zamestnancom projektanta Central Design Bureau-projektanta ponorky projektu 629 Ya. E. Evgrafov. Práce na výrobe stojana a ponorky vykonala čiernomorská lodenica.
„Hádzacie“testy boli vykonávané od mája 1960 do októbra 1961 na južnom dosahu námorníctva (16 štartov makiet bolo vykonaných zo stojana, 10 štartov z ponorky), pod dohľadom komisie pod vedením plukovníka MF Vasilyeva. Testy potvrdili, že R-21 SLBM je vhodný na podvodné štarty z hĺbky až 50 metrov.
V záverečnom období týchto testov na raketách R-21 boli vykonané dva experimenty na stanovenie bezpečnosti rakety pri štarte na ponorku. Počas prvého experimentu bolo simulované zaseknutie strmeňov SLBM vo vodidlách na samom začiatku pohybu rakety v šachte, v druhom bol simulovaný únik vedenia okysličovadla do chvosta rakety, čo viedlo k zmiešaniu zložiek hnacieho plynu. Výsledky experimentov boli úspešné. Atrapy rakiet vyšli z míny bez toho, aby to spôsobilo vážne poškodenie prvkov bane. Celkovo bolo na „hodové“testy použitých 28 makiet, ktoré hovoria o mimoriadne zodpovednom prístupe vývojárov a námorných špecialistov k riešeniu zásadne novej úlohy - zaručeného vývoja podvodného spustenia SLBM. Otvoril sa spôsob prezentácie raketového systému D-4 vo fáze spoločných testov.
Tieto testy boli vykonané z ponorky pr. 629B "K-142". Prvé spustenie SLBM sa uskutočnilo 24. februára 1962 (predtým sa uskutočnilo skúšobné uvedenie makety „nahodenia“). Počas testov bolo vykonaných 28 štartov, z ktorých 27 bolo úspešných.
Úplnosť a dôkladnosť pozemných a letových skúšok počas prevádzky sa slušne vyplatila - aj keď životnosť R -21 SLBM dosiahla 18 rokov, neúspešné štarty tejto rakety boli extrémne zriedkavé. Komplex D-4 bol uvedený do prevádzky koncom jari 1963. Plánovali znovu vybaviť ponorky projektu 629 (upgradované na projekt 629A) a ponorky projektu 658. Do tohto času naše námorníctvo zahrnovalo 22 ponoriek projektu 629, ktoré mali raketový systém D-2. Celkovo bolo podľa projektu 629A v rokoch 1965 až 1972 prerobených 14 ponoriek (s prihliadnutím na ponorku projektu 629B, ktorá tiež prešla vybavením podľa projektu 629A). Vedúca ponorka v severnej flotile „K-88“sa k nášmu námorníctvu pripojila v decembri 1966. V priebehu svojich štátnych testov boli vykonané 2 spustenia R-21 SLBM s pozitívnymi výsledkami. Všimnite si toho, že počas konverzie týchto ponoriek podľa projektu 629A, spolu s výmenou lodných systémov samotného raketového komplexu, bol navigačný systém Pluto tiež nahradený pokročilejšou Sigmou.
Pokiaľ ide o ponorky projektu 658M, bolo všetkých 8 lodí projektu 658, ktoré vstúpili do služby v období od novembra 1960, znovu vybavené. Rekonštrukcia bola dokončená v roku 1970.
V rokoch 1977-1979 prešiel tento zbraňový systém modernizáciou spojenou s výmenou hlavice. Raketa s novou hlavicou dostala alfanumerické označenie R-21M a celý komplex-D-4M. Zbrojný systém „Ponorka projektu 658M (629A) - RK D -4 (M)“slúžil u námorníctva do konca osemdesiatych rokov. A nové úspechy čakali dopredu. Vývoj prvého námorného raketového zbraňového systému druhej generácie „Ponorka projektu 667A - RK D -5“už bol stanovený, boli vykonané štúdie návrhu a práce na vytvorení SLBM so strelným rozsahom, ktorý sa až donedávna zdal fantastický.
