Gradnja dveh vodilnih podmornic, projekt 629 (druga komponenta orožnega sistema), je potekala hkrati v Severodvinsku in Komsomolsku na Amurju. Naročeni so bili leta 1957, dve leti kasneje pa je bila pomorska zastava dvignjena na še petih istih čolnih. Vsi so bili opremljeni z raketnim sistemom D-1. Njihovo poznejšo opremo za kompleks D-2 so izvedle ladjedelnice. Skupaj, razen podmornice projekta 629B, je flota prejela 22 podmornic projekta 629 - zadnji dve sta začeli delovati v Tihem oceanu leta 1962.
Razvoj orožnega sistema je obsegal zemeljski eksperimentalni razvoj (NEO) elementov, sistemov vgrajenih in integriranih avtomatiziranih krmilnih sistemov (KAFU) ter sklopov balističnih izstrelkov in drugih sestavin raketnega kompleksa: letalske preskuse rakete pri doseg z uporabo fiksnih in nihajnih stojal z enakimi nalogami, ki so bile tudi pri podobnih preskusih RK D-1 (od 19 izstrelkov raket je bilo 15 uspešnih); skupni preizkusi s podvodno raketoprojektom projekta 629 (11 od 13 izstrelkov raket je bilo uspešnih).
V avgustu-septembru 1960 so v zalivu Kola na posebnem stojalu, ki reproducira raketni prostor podmornice projekta 629, izvedli 6 preskusov odpornosti proti eksploziji, ki so omogočali preverjanje varnosti raketnega sistema pri eksploziji globinskih nabojev pri različnih razdalje od trupa nosilnega čolna. Na podlagi njihovih rezultatov je bilo odločeno, da se na obali dolije gorivo z oksidantom. Na podmornici so še vedno polnili gorivo iz rezervoarjev. Sistem "Podmornica Project 629 - RKD -2" je sovjetska flota sprejela leta 1960 in je bila v uporabi do leta 1972.
Ta sistem je predvideval možnost izstrelitve SLBM iz potopljenega položaja na razdalji najmanj 1100 km. Začetno oblikovanje raketnega kompleksa so nameravali zaupati oblikovalskemu biroju M. K. Yangel, bodoči akademik in ustvarjalec cele vrste medcelinskih balističnih raket (ICBM), vključno s težkimi ICBM RS-20, ki je povzročila največjo zaskrbljenost Američanov (po ameriški klasifikaciji SS-18, Nato-"Satan") Vendar pa sta se po medsebojnem dogovoru MK Yangel in V. P. Makeeva, ki ju je združila enotnost pogledov in pristopov, odločila, da zaupata oblikovalski skupini V. P. Makeeve (v nadaljevanju - KBM).
Spomladi 1960 je bila dokončana, pregledana in odobrena idejna zasnova raketnega sistema. V. L. je bil imenovan za glavnega oblikovalca za D-4 pri KBM. Kleiman, njegovi namestniki O. E. Lukyanov in N. A. Karganyan, nadzor nad razvojem z raziskovalnega inštituta mornarice je vodil kapitan 2. reda B. A. Khachaturov in poveljnik poročnika S. Z. Eremeev. To načelo delovanja se je ohranilo v vseh naslednjih fazah ustvarjanja raketnega sistema - častniki flote so bili dejansko polnopravni člani oblikovalske ekipe, ki so sodelovali pri iskanju, razvoju in izvajanju sprejetih odločitev.
Posebna pozornost je bila namenjena zemeljskemu eksperimentalnemu razvoju (NEO) elementov, sistemov in sklopov SLBM R-21 in drugih delov kompleksa. Vsako konstrukcijsko rešitev in rešitev vezja smo preverili s celovitimi preskusi v namiznih pogojih. Tako je bilo izvedenih na desetine preskusnih stolov (OSI) raketnega motorja, vključno s simulacijo delovanja protitlaka med izstrelitvijo motorja na tekoče gorivo v rudniku podmornice, z uporabo posebej izdelanih čepov, ki so bili nameščeni v šobe zgorevalnih komor.
Za preskus pogonskega sistema (DU) rakete kot celote je bil izveden OSI DU, do začetka zadnjih treh OSI pa so bili že rezultati "metanja" (o njih - spodaj) preskusov R -21 SLBM makete s plavajočega potopnega stojala (SS) na južnem poligonu mornarice … To je omogočilo primerjavo rezultatov terenskih in klopnih preskusov, oceno pravilnosti metode izračuna in potrebne prilagoditve. Rezultat tega dela so bili preskusi strelne enote SLBM na mizi R-21 z uporabo sistema za nadzor raket na krovu.
Strukturno je bila podmorska balistična raketa R-21 enostopenjska balistična raketa s tekočimi pogonskimi snovmi (12,4 tone oksidanta, 3,8 tone goriva). Telo rakete-vse varjeno, izdelano iz jekla EI-811, je združilo zaporedno nameščen instrumentni prostor (OBO), rezervoar oksidanta, rezervoar za gorivo in zadnji del rakete.
Raketni motor, ustvarjen v oblikovalskem biroju A. M. Isaeva, je bila štirikomorna, prav tako izdelana po odprti shemi. Imel je avtomatski nadzor potiska in razmerja med oksidantom in porabo goriva. Zgorevalne komore LRE so bile tudi upravni organi SLBM. Oblikovalci so premaknili osi zibanja za kot 60 ° glede na stabilizacijske ravnine, kar je zagotovilo najbolj racionalno razmerje med vrednostmi nagiba nagiba, nihanja in nagiba.
Motor je imel potisk na površini zemlje enak 40 tf, specifični potisk je bil 241,4 tf. Predvidena je bila zasilna zaustavitev motorja na tekoče gorivo (AED), hkrati pa je bila zagotovljena zanesljiva hermetična izolacija vodov za gorivo. Posebnosti podvodnega izstrelitve so zahtevale tesnost predelkov SLBM, pnevmohidravlične armature, električne priključke, kable itd. To je zagotovila v celoti varjena enojna karoserijska konstrukcija, zapečateni kabli, ki so izstopili iz predelkov skozi posebne hermetične kanale, katerih votline so bile napihnjene z zrakom, in zatesnjeni spoji bojne glave z ohišjem rakete z uporabo napihnjene gumijaste pnevmatike.
Sistem za nadzor raket na krovu je inerten. Temeljilo je na žiroskopskih napravah, ki so bile nameščene v instrumentnem prostoru rakete: žirovertifikant, žirohorizon in žirointegrator vzdolžnih pospeškov. Vse druge naprave in elementi krmilnega sistema na vozilu so nastali predvsem v raziskovalnem inštitutu, ki ga je vodil N. A. Semikhatov, bodoči akademik in vodilni razvijalec nadzornih sistemov za vse strateške pomorske raketne sisteme. Vojaški nadzor nad ustvarjanjem SU v tem raziskovalnem inštitutu je izvedel kapitan 2. reda V. V. Sinitsyn).
Komunikacija krmilnega sistema na vozilu z ladijskim preizkusom in izstrelitveno opremo je potekala prek dveh posebnih zapečatenih priključkov s pomočjo zamenljivih kablov, ki jih je dobavil proizvajalec skupaj z raketo. Med pripravo pred zagonom so za zagotovitev tesnosti kable napolnili z zrakom z nazivnim tlakom 6 kg / m². cm
SLBM je bil izstreljen iz potopljenega jamskega jaška. Med pripravo pred zagonom so bile žiroskopske naprave vodene, nastavljeno je bilo območje streljanja, vrvice in pnevmatike so bile pod tlakom, v dveh stopnjah pa so bili rezervoarji pod tlakom. Po doseganju zahtevanega tlaka v rezervoarjih se je podvodna gred samodejno napolnila, nato pa se je tlak vode v jašku izenačil z zunanjim tlakom in odprl pokrov gredi.
Tik pred izstrelitvijo so raketo prenesli na vgrajeno moč (iz ampule), v danem prostoru rakete, z dovajanjem stisnjenega zraka, je nastal "zvonec". "Zvonec" je bil napihnjen v avtomatskem načinu, ki so ga nadzirali ustrezni senzorji. Treba je bilo ublažiti plinsko-dinamične procese, ki so spremljali izstrelitev, kar je omogočilo zmanjšanje na sprejemljive meje moči in toplotne obremenitve rakete, ki nastanejo pri izstrelitvi iz "slepega" rudnika, ki ni opremljen s posebnimi odprtinami za plin.
Nenapeti izhod SLBM iz rudnika podmornice, ki je bil v gibanju v prisotnosti motenj, ki jih povzročajo morski valovi in potek podmornice, je bil zagotovljen z uporabo smerne sheme vlečnega tipa, ki je bila sestavljena iz togih vodil, nameščenih na stene rudnika in jarmi, nameščeni na telesu same rakete. Lansirna ploščad je bila med zagonom zaklenjena s posebnimi zatiči. Da bi zmanjšali aerodinamični upor, so jarmi padli na začetku zračnega odseka poti leta (15 s po tem, ko se je SLBM odlepila od lansirne ploščadi). Za izboljšanje statične stabilnosti je bila raketa med letom opremljena s štirimi stabilizatorji, polarno nameščenima v repnem delu.
Bojna glava rakete, težke 1179 kg, je bila opremljena s posebnim strelivom. Predel z bojno glavo je bil ustvarjen s prekomernim zračnim tlakom v instrumentnem prostoru rakete. Pred tem je bila bojna glava osvobojena toge pritrditve na telo rakete s pomočjo štirih piro-ključavnic, ki so jih sprožili ukazi iz krmilnega sistema na vozilu.
Čas letenja projektila do cilja, ki se nahaja na največjem dosegu, ni presegel 11,5 minut, največja višina balistične poti je dosegla 370 km. V primeru streljanja na minimalnem dosegu 400 km se je čas letenja skrajšal na 7,2 minute, največja nadmorska višina pa je bila nekaj več kot 130 km. Pred izdajo bojnih podvodnih baz podvodnemu prevozniku je bil v tehnično raketni bazi (TRB) flote izveden kompleks operacij, vklj. pnevmatsko testiranje sistemov, poravnava, horizontalno preskušanje vgrajenega krmilnega sistema, polnjenje z gorivom in pristajanje rakete z bojno glavo. Po klasifikaciji, sprejeti v ZDA, je P-21 SLBM prejel alfanumerični indeks SS-N-5, po klasifikaciji Nata-ime "Srb".
Najpomembnejši sestavni deli raketnega kompleksa D-4 so bili integriran avtomatiziran sistem vodenja KAFU, izstrelitvena naprava (PU), kompleks zemeljske opreme (KNO) in sistem za ciljanje PP-114.
Osnova KAFU je nastala v enem od raziskovalnih inštitutov Ministrstva za industrijo in trgovino, avtomatsko oblikovanje ležajev in strelišč (APD) "Stavropol-1" in računalniško odločilno opremo sistema "Izumrud", ki je vodila žiroskopske naprave na vozilu, pri čemer se upoštevajo vnosi informacij navigacijskega kompleksa (NK) "Sigma".
Izstreljevalna naprava, imenovana SM-87-1, je zagotavljala: shranjevanje bombnih bomb v podmorniški gredi s parametri nalaganja, izstrelitev rakete iz jaška, napolnjenega z vodo, pa tudi delovanje balistične rakete po izpostavljenosti nevihtnim razmeram in eksplozijam na podmornica z določenim polmerom; njegova požarna in eksplozijska varnost po razpokah v kritičnem polmeru. Korozijska odpornost lansirnih sistemov je zagotovila šestkratno pripravo izstrelkov pred zagonom s popolnim poplavljanjem rudnikov z morsko vodo.
S pomočjo kompleksa kopenske opreme so bile izvedene potrebne operacije za kopensko delovanje bojnih bazenov (transport, natovarjanje na podmornico, dnevno skladiščenje, pripravljalna dela za izdajo podvodnemu nosilcu v tehnični raketni bazi, dolivanje goriva).
Po končani stopnji zemeljskega eksperimentalnega razvoja v obsegu, ki omogoča začetek izdelave podvodnega izstrelitve (v ustaljenem žargonu raketnih ljudi-"metanje"), so se začeli preskusi makete rakete R-21, najprej s plavajočega potopnega stojala (PS), nato pa s ponovno opremljenim projektom 613 D-4 (en raketni silos je bil nameščen za ohišjem krmilnega prostora) podmornice S-229. Makete so v celoti ustrezale R-21 SLBM glede na značilnosti teže in velikosti, zunanje konture in kraje pristajanja z ladijskimi sistemi. Napolnjeni so bili s sestavinami goriva, ki temeljijo na delovanju motorja za določen čas.
Glavni oblikovalec plavajočega potopnega stojala in podmornice projekta 613 D-4 je bil uslužbenec osrednjega oblikovalskega biroja-oblikovalec podmornice projekta 629 Ya. E. Evgrafov. Dela na izdelavi stojala in podmornice je izvajala črnomorska ladjedelnica.
Preskusi "metanja" so bili izvedeni od maja 1960 do oktobra 1961 na južnem poligonu mornarice (16 izstrelitev makete je bilo izvedenih s stojala, 10 izstrelitev s podmornice), pod nadzorom komisije pod vodstvom polkovnika MF Vasiljeva. Testi so potrdili, da je R-21 SLBM primeren za podvodne izstrelitve z globine do 50 metrov.
V zadnjem obdobju teh preskusov na projektilih R-21 sta bila izvedena dva poskusa za ugotavljanje varnosti rakete pri izstrelitvi podmornice. Med prvim poskusom je bilo simulirano zatikanje jarmov SLBM v vodilih na samem začetku gibanja rakete v jašku, v drugem pa je bilo simulirano puščanje oksidacijske linije v repu rakete, kar je privedlo do mešanja pogonskih sestavin. Rezultati poskusov so bili uspešni. Lutke izstrelkov so prišle iz rudnika, ne da bi pri tem povzročile znatno škodo na elementih rudnika. Skupaj je bilo za "metanje" uporabljenih 28 maket, kar govori o izjemno odgovornem pristopu razvijalcev in mornariških strokovnjakov do rešitve bistveno nove naloge - zagotovljenega razvoja podvodnih izstrelkov SLBM. Odprta je bila pot za predstavitev raketnega sistema D-4 v fazi skupnih preizkusov.
Ti testi so bili izvedeni s podmornice pr. 629B "K-142". Prvi izstrelitev SLBM je bila izvedena 24. februarja 1962 (pred tem je potekal poskusni začetek makete "metanja"). Skupno je bilo med preskusi izvedenih 28 izstrelitev, od tega 27 uspešnih.
Celovitost in temeljitost zemeljskih in letalskih preskusov med obratovanjem sta se obilno izplačala - tudi ko je življenjska doba R -21 SLBM dosegla 18 let, so bili neuspešni izstrelki te rakete izredno redki. Kompleks D-4 je bil dan v uporabo pozno spomladi 1963. Načrtovali so preoblikovanje podmornic projekta 629 (nadgrajenih v projekt 629A) in podmornic projekta 658. Do takrat je naša mornarica vključevala 22 podmornic projekta 629, ki so imele raketni sistem D-2. Skupaj je bilo v skladu s projektom 629A od leta 1965 do 1972 prenovljenih 14 podmornic (ob upoštevanju podmornice projekta 629B, ki je bila podvržena tudi preopremi po projektu 629A). Vodilna podmornica v severni floti "K-88" se je naši mornarici pridružila decembra 1966. Med državnimi testi je bilo izvedenih 2 izstrelitev R-21 SLBM s pozitivnimi rezultati. Upoštevajte, da je bila med predelavo teh podmornic v skladu s projektom 629A, skupaj z zamenjavo ladijskih sistemov samega raketnega kompleksa, navigacijski sistem Pluton zamenjan tudi z naprednejšo Sigmo.
Kar zadeva podmornice projekta 658M, je bilo vseh 8 čolnov projekta 658, ki so začeli uporabljati v obdobju od novembra 1960, ponovno opremiti. Prenova je bila zaključena leta 1970.
V letih 1977-1979 je bil ta orožni sistem posodobljen, povezan z zamenjavo bojne glave. Raketa z novo bojno glavo je dobila alfanumerično oznako R-21M in celoten kompleks-D-4M. Oborožitveni sistem "Podmornica Project 658M (629A) - RK D -4 (M)" je bil v službi mornarice do konca osemdesetih let. Pred nami so novi dosežki. Razvoj prvega mornariškega sistema raketnega orožja druge generacije "Podmornica Project 667A - RK D -5" je bil že določen, izvedene so bile oblikovalske študije in delo za ustvarjanje ladjedelnice z streliščem, ki se je do nedavnega zdelo fantastično.
