Kahe juhtiva allveelaeva ehitamine, projekt 629 (relvasüsteemi teine komponent) käis samaaegselt Severodvinskis ja Komsomolsk-on-Amuril. Need võeti kasutusele 1957. aastal ja kaks aastat hiljem heisati merelipp veel viiele samale paadile. Kõik nad olid varustatud raketisüsteemiga D-1. Nende hilisema D-2 kompleksi ümbervarustuse viisid läbi laevatehased. Kokku, välja arvatud projekti 629B allveelaev, sai laevastik 22 projekti 629 allveelaeva - kaks viimast alustasid teenistust Vaikses ookeanis 1962. aastal.
Relvastussüsteemi väljatöötamine koosnes maapealsest eksperimentaalsest arendusest (NEO), elementidest, pardal olevatest ja integreeritud automatiseeritud juhtimissüsteemidest (KAFU) ning ballistiliste rakettide sõlmedest ja muudest raketikompleksi komponentidest: raketi lennukonstruktsiooni testid. kaugus, kasutades fikseeritud ja pööratavaid aluseid samade ülesannetega, mis olid ka sarnaste RK D-1 katsetuste ajal (19 raketiheitest 15 õnnestus); ühised katsed projekti 629 allveerakettidega (11 raketiheitmist 13st õnnestus).
1960. aasta augustis-septembris viidi Koola lahes projekti 629 allveelaeva raketiruumi reprodutseerival spetsiaalsel stendil läbi 6 plahvatuskindluskatse, mis võimaldas kontrollida raketisüsteemi ohutust, kui plahvatati sügavuslaenguid erinevatel alustel. kaugused kandjapaadi kerest. Nende tulemuste põhjal otsustati kaldal tankida oksüdeerijaga. Tankimist teostati allveelaeval endiselt selle paakidest. Süsteemi "Projekti 629 allveelaev - RKD -2" võttis Nõukogude laevastik kasutusele 1960. aastal ja see oli kasutusel kuni 1972. aastani.
See süsteem nägi ette võimaluse käivitada SLBM -id veealusest asendist vähemalt 1100 km kaugusel. Raketikompleksi esialgne loomine plaaniti usaldada projekteerimisbüroole M. K. Yangel, tulevane akadeemik ja terve hulga mandritevaheliste ballistiliste rakettide (ICBM) looja, sealhulgas ameeriklaste seas suurimat muret tekitanud raske ICBM (vastavalt USA klassifikatsioonile SS-18, NATO-"Saatan") Kuid MK Yangeli ja V. P. Makeevi vastastikusel kokkuleppel, keda ühendas vaadete ja lähenemisviiside ühtsus, otsustasid nad usaldada V. P.
1960. aasta kevadel valmis, vaadati üle ja kinnitati raketisüsteemi eelprojekt. V. L. määrati KBM-i D-4 juhtdisaineriks. Kleiman, tema asetäitjad O. E. Lukjanov ja N. A. Karganyan, mereväe uurimisinstituudi arendustegevuse järelevalvet viis läbi kapten II auaste B. A. Habaturov ja ülemleitnant S. Z. Eremeev. Seda toimimispõhimõtet säilitati raketisüsteemi loomise kõigil järgnevatel etappidel - laevastiku ohvitserid olid tegelikult projekteerimismeeskonna täieõiguslikud liikmed, kes osalesid tehtud otsuste otsimisel, arendamisel ja elluviimisel.
Erilist tähelepanu pöörati SLBM R-21 ja muude kompleksi osade elementide, süsteemide ja sõlmede maapealsele eksperimentaalsele arendamisele (NEO). Iga konstruktsiooni ja vooluahela lahendust kontrolliti laiaulatuslike testidega pingitingimustes. Niisiis viidi läbi kümneid raketimootori tulistamiskatseid (OSI), sealhulgas simuleeriti vasturõhu toimimist allveelaeva kaevanduses vedela raketikütuse mootori käivitamisel, kasutades selleks spetsiaalselt loodud pistikuid, mis olid paigaldatud düüsidesse. põlemiskambritest.
Raketi kui terviku tõukejõusüsteemi (DU) testimiseks viidi läbi OSI DU ja kolme viimase OSI alguseks olid juba R -21 "viskamise" (nende kohta - allpool) tulemused. SLBM-i makettid mereväe lõunaosas ujuvast sukeldumisstendist (SS) … See võimaldas võrrelda põllu- ja pingikatsete tulemusi, hinnata arvutusmeetodi õigsust ja teha vajalikke kohandusi. Selle töö tulemusena vallandati pardal oleva raketi juhtimissüsteemi abil R-21 pingi SLBM testid.
Struktuurselt oli allveelaeva ballistiline rakett R-21 üheastmeline ballistiline rakett, mis kasutas vedelaid raketikütuseid (12,4 tonni oksüdeerijat, 3,8 tonni kütust). Raketikeha-täielikult keevitatud, valmistatud terasest EI-811, ühendas järjestikku paikneva instrumendisahtli (OBO), oksüdeerimispaagi, kütusepaagi ja raketi sabaruumi üheks tervikuks.
Projekteerimisbüroos A. M. loodud raketimootor. Isaeva oli neljakojaline, samuti avatud skeemi järgi valmistatud. Sellel oli automaatne tõukejõu ning oksüdeerija ja kütusekulu suhe. LRE põlemiskambrid olid ka SLBMide juhtorganid. Disainerid nihutasid oma kiiktelgesid stabiliseerimistasandite suhtes 60 ° nurga all, mis andis kõige ratsionaalsema seose kaldenurga, pöörde ja veeremismomendi väärtuste vahel.
Mootori tõukejõud maapinnal oli 40 tf, eriline tõukejõud 241,4 tf. Kavandati vedelkütuse mootori (AED) hädaseiskamine, tagades samal ajal kütusetorude usaldusväärse hermeetilise eraldamise. Veealuse vettelaskmise eripära nõudis SLBM -i sektsioonide, pneumohüdrauliliste liitmike, elektripistikute, kaablite jms tihedust. Selle pakkusid täiskeevitatud ühe kerega konstruktsioon, suletud kaablid, mis väljusid sektsioonidest spetsiaalsete hermeetiliste kanalite kaudu, mille õõnsused olid õhuga täis pumbatud, ja lõhkepea tihendid rakettkerega, kasutades täispuhutud kummirehvi.
Pardal olev raketijuhtimissüsteem on inertsiaalne. See põhines güroskoopilistel seadmetel, mis paiknesid raketi instrumendiruumis: gyroverticant, gyrohorizon ja pikikiirenduste gürointegraator. Kõik muud rongisisese juhtimissüsteemi seadmed ja elemendid loodi peamiselt uurimisinstituudis, mida juhtis N. A. Semikhatov, tulevane akadeemik ja kõigi strateegiliste mereväesüsteemide juhtimissüsteemide arendaja. Sõjalist kontrolli SU loomise üle selles uurimisinstituudis teostas kapten 2. auaste V. V. Sinitsyn).
Rongisisese juhtimissüsteemi ja laevakatsetuse ning ka stardiseadmete sidepidamine viidi läbi kahe spetsiaalse suletud pistiku kaudu tootjalt koos raketiga tarnitavate vahetatavate kaablite abil. Stardieelse ettevalmistamise ajal pumbati kaablid tiheduse tagamiseks õhku, mille nimirõhk oli 6 kg / ruutmeetrit. cm.
Sukeldunud kaevandusvõllilt käivitati SLBM. Stardieelse ettevalmistamise ajal juhiti güroskoopseadmeid, seadistati laskeulatus, kaablid ja rehvid survestati ning järjest kahes etapis survestati paagid. Pärast nõutava rõhu saavutamist paakides täideti allveelaeva võll automaatselt, seejärel võrdsustati veerõhk võlli sees välise rõhuga ja võlli kate avati.
Vahetult enne starti viidi rakett suruõhuga varustades raketi antud ruumis parda toiteallikale (ampulli akust), tekitades suruõhu. "Kell" pumbati automaatrežiimis, mida juhtisid vastavad andurid. Seda oli vaja stardiga kaasnevate gaasidünaamiliste protsesside summutamiseks, mis võimaldas vähendada vastuvõetava piirini raketi võimsust ja soojuskoormust, mis tekivad stardist "pimedast" kaevandusest, mis ei ole varustatud spetsiaalsete gaasiventidega.
SLBM-ide pingevaba väljapääs allveelaeva kaevandusest, mis oli liikumas merelainete põhjustatud häirete ja allveelaeva kursi tõttu, tagati lohistamis-tüüpi suuna skeemi abil, mis koosnes jäigast juhikutest kaevanduse seinad ja raketi enda külge kinnitatud ikked. Stardiplaat lukustati stardi ajal spetsiaalsete tihvtidega. Aerodünaamilise takistuse vähendamiseks heideti iked lennutrajektoori õhulõigu algusesse (15 sekundit pärast SLBM -i stardiplatvormist eraldamist). Staatilise stabiilsuse parandamiseks varustati rakett lennu ajal nelja stabilisaatoriga, mis paiknesid polaarselt sabaosas.
1179 kg kaaluva raketi lõhkepea oli varustatud spetsiaalse laskemoonaga. Lõhkepea sektsioon tekkis raketi instrumendikambris liigse õhurõhu tõttu. Enne seda vabastati lõhkepea jäigast kinnitusest raketi kere külge nelja püroluku abil, mis käivitati pardal oleva juhtimissüsteemi käskude abil.
Raketi lennuaeg maksimaalses vahemikus asuva sihtmärgini ei ületanud 11,5 minutit, ballistilise trajektoori maksimaalne kõrgus ulatus 370 km -ni. Kui tulistati vähemalt 400 km ulatuses, lühendati lennuaega 7,2 minutini ja maksimaalne kõrgus oli veidi üle 130 km. Enne SLBM -ide väljastamist veealusele vedajale viidi laevastiku tehniliste rakettide baasis (TRB) läbi operatsioonide kompleks, sh. süsteemide pneumaatiline testimine, joondamine, pardal oleva juhtimissüsteemi horisontaalne katsetamine, raketikütustega tankimine ja raketi lööklainega dokkimine. USA-s vastu võetud klassifikatsiooni kohaselt sai P-21 SLBM NATO klassifikatsiooni järgi tähtnumbrilise indeksi SS-N-5-nime "serblane".
Raketikompleksi D-4 kõige olulisemad komponendid olid KAFU integreeritud automatiseeritud juhtimissüsteem, kanderakett (PU), maapealsete seadmete kompleks (KNO) ja sihtimissüsteem PP-114.
KAFU alus loodi ühes tööstus- ja kaubandusministeeriumi uurimisinstituudis, automaatne laagrite ja kauguste moodustamine (APD) "Stavropol-1" ning süsteemi "Izumrud" arvutuslikult otsustav varustus, mis juhtis rongisisesed güroskoopseadmed, võttes arvesse navigatsioonikompleksi (NK) "Sigma" teabe sisendit.
Rakett kandis nime SM-87-1, mis sisaldas: SLBM-ide ladustamist allveelaeva šahtis koos laadimisparameetritega, raketi käivitamist veega täidetud võllilt, samuti ballistilise raketi tööd pärast tormitingimusi ja plahvatusi. allveelaev kindlaksmääratud raadiuses; selle tule- ja plahvatusohutus pärast purunemist kriitilises raadiuses. Käivitusseadmete korrosioonikindlus võimaldas rakette kuuekordselt ette valmistada, lastes miinid täielikult üle mereveega.
Maapealse varustuse kompleksi abil viidi läbi SLBMide maapealseks tööks vajalikud toimingud (transport, allveelaevale laadimine, igapäevane ladustamine, ettevalmistustööd allveelaevale väljastamiseks tehnilises raketibaasis, tankimine).
Pärast maapealse eksperimentaalse arendusetapi lõpuleviimist mahus, mis võimaldab alustada veealuse stardi väljatöötamist (rakettide väljakujunenud žargoonis-"visketestid"), alustati raketi R-21 makettide katsetamist, esmalt allveelaeva S-229 ujuvast sukeldumisalusest (PS) ja seejärel uuesti varustatud projektiga 613 D-4 (üks raketi silo paigaldati roolikambri taha). Maketid vastasid täielikult kaalu ja suuruse, väliskontuuride ja laevasüsteemidega dokkimise kohtade poolest täielikult R-21 SLBM-ile. Need olid täidetud kütusekomponentidega, mis põhinesid mootori töötamisel teatud aja jooksul.
Projekti 613 D-4 ujuva sukeldumisaluse ja allveelaeva peadisainer oli projekti 629 Ya. E allveelaeva projekteerimise keskbüroo töötaja. Evgrafov. Stendi ja allveelaeva valmistamise tööd viis läbi Musta mere laevatehas.
"Heitekatseid" viidi läbi 1960. aasta maist kuni 1961. aasta oktoobrini mereväe lõunapiirkonnas (stendilt viidi läbi 16 maketti, 10 allveelaeva), juhtimisel asuva komisjoni järelevalve all. kolonel MF Vassiljeva. Katsed on kinnitanud, et R-21 SLBM sobib veealuseks vettelaskmiseks kuni 50 meetri sügavuselt.
Nende katsete viimasel perioodil R-21 rakettidega viidi läbi kaks katset, et teha kindlaks raketi ohutus allveelaeva vettelaskmisel. Esimese katse ajal simuleeriti SLBM -i ikkide kinnikiilumist juhikutesse raketi liikumise alguses võllis, teises simuleeriti oksüdeerimisliini leket raketi sabas, mis viis segunemiseni raketikütuse komponentidest. Katsete tulemused olid edukad. Rakettide mannekeenid tulid miinist välja, põhjustamata olulisi kahjustusi kaevanduse elementidele. Kokku kasutati "visketestide" jaoks 28 maketti, mis räägib arendajate ja mereväespetsialistide äärmiselt vastutustundlikust lähenemisest põhimõtteliselt uue ülesande lahendamisele - SLBM -ide veealuse käivitamise garanteeritud arendamisele. Avati võimalus raketisüsteemi D-4 esitlemiseks ühiskatsete etapis.
Need testid viidi läbi allveelaeva pr 629B "K-142" abil. SLBMi esimene käivitamine viidi läbi 24. veebruaril 1962 (enne seda toimus "viskamise" maketi proovilahendus). Kokku tehti testide käigus 28 stardipauku, millest 27 õnnestus.
Maa- ja lennutestide täielikkus ja põhjalikkus töö ajal tasus end kuhjaga ära - isegi kui R -21 SLBM kasutusiga jõudis 18 aastani, oli selle raketi ebaõnnestunud käivitamine äärmiselt haruldane. Kompleks D-4 võeti kasutusele 1963. aasta hiliskevadel. Neil oli kavas varustada allveelaevad Project 629 (uuendatud projektile 629A) ja allveelaevad Project 658. Selleks ajaks oli meie mereväes 22 projekti 629 allveelaeva, millel oli raketisüsteem D-2. Kokku varustati projekti 629A kohaselt aastatel 1965–1972 14 allveelaeva (arvestades projekti 629B allveelaeva, mis samuti läbis projekti 629A kohase ümbervarustuse) allveelaevu. Põhjalaevastiku juhtiv allveelaev "K-88" liitus meie mereväega 1966. aasta detsembris. Seisunditestide käigus viidi R-21 SLBM kaks käivitamist positiivsete tulemustega. Pange tähele, et nende allveelaevade projekti 629A kohaselt ümberehitamise ajal koos raketikompleksi enda laevasüsteemide asendamisega asendati ka Pluuto navigatsioonisüsteem täiustatud Sigmaga.
Mis puutub projekti 658M allveelaevadesse, siis kõik 658 projekti 8 paati, mis võeti kasutusele ajavahemikul alates novembrist 1960, varustati uuesti. Renoveerimine lõpetati 1970.
Aastatel 1977-1979 uuendati seda relvasüsteemi, mis oli seotud lõhkepea vahetamisega. Uue lõhkepeaga rakett sai tähtnumbrilise tähise R-21M ja kogu kompleks-D-4M. Relvastussüsteem "Allveelaev Project 658M (629A) - RK D -4 (M)" oli mereväes kasutusel kuni kaheksakümnendate lõpuni. Ja ees ootasid uued saavutused. Teise põlvkonna "Projekti 667A allveelaev - RK D -5" esimese mereväe raketirelva süsteemi väljatöötamine on juba paika pandud, teostati disainiuuringuid ja tööd, et luua SLBM, mille laskeulatus tundus veel hiljuti fantastiline.