Ракетный комплекс Д-9 с баллистической ракетой Р-29

СКБ-385, возглавляемое В.П. Макеевым, уже имело определенный опыт разработки жидкостных баллистических ракет разных классов. Этот опыт следовало использовать при создании нового изделия с повышенными характеристиками. В результате в проекте ракеты Р-29 присутствовали некоторые идеи, предложенные и реализованные в предыдущих разработках. Кроме того, были предложены несколько новых технических решений. Так, для уменьшения габаритов ракеты при сохранении всех прочих характеристик на требуемом уровне использовались несколько уже отработанных и совершенно новых компоновочных решений.

Расчеты показали, что новая ракета для подводных лодок должна строиться по двухступенчатой схеме с отделяемой головной частью. Для сокращения длины изделия следовало применять «утопленное» размещение двигателей, а также нестандартный способ крепления боевой части и приборного отсека с системами управления. Благодаря этим и другим идеям общая длина ракеты Р-29 составила 13 м при диаметре 1,8 м.

Обе ступени корпуса имели схожую конструкцию и должны были собираться из т.н. вафельных оболочек, изготовленных из алюминиевых сплавов. Это давало заметную экономию веса в сравнении с другими вариантами конструкции, а также позволяло обеспечить требуемую прочность. Весь внутренний объем ступеней отдавался под два бака для окислителя и горючего. Межбаковый отсек отсутствовал, вместо него применялось двойное общее днище. Хвостовые днища обеих ступеней имели вогнутую форму для монтажа двигателей со значительным выигрышем в размерах всего изделия. Кроме того, применялись верхние днища сложной формы, обусловленной необходимостью их сопряжения с другими агрегатами.

Верхнее днище первой ступени за счет изогнутой формы должно было вмещать сопло двигателя второй ступени. Аналогичная деталь второй ступени, в свою очередь, предназначалась для установки головной части. Интересно, что непосредственно под головным обтекателем ракеты Р-29 предлагалось поместить приборный отсек с системой управления. Боевой блок, в свою очередь, должен был помещаться между приборным отсеком и второй ступенью. При этом конический обтекатель боезаряда входил в соответствующее углубление днища второй ступени.

Первая ступень ракеты оснащалась жидкостным двигателем 4Д75, использующим несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид. В составе двигателя имелась маршевая камера и две качающиеся рулевые. Вторая ступень оснащалась двигателем 4Д76 с одной маршевой камерой, установленной на качающейся системе. Топливная система, включая баки, была рассчитана для заправки горючим и окислителем на заводе с последующей ампулизацией. В таком виде ракета могла эксплуатироваться в течение длительного времени.

Компоновка ракеты

Новая ракета должна была получить оригинальную систему управления комбинированного типа, имеющую повышенные характеристики точности наведения. Для повышения точности в сравнении с существующими ракетами было решено усовершенствовать приборы инерциальной навигации за счет помещения гироскопов в вакуум. Кроме того, было предложено оснастить ракету средствами астрокоррекции для более точного определения координат в ходе полета. В рамках проекта Р-29 удалось успешно создать и внедрить новую комбинированную архитектуру системы наведения, которая в дальнейшем неоднократно применялась на новых ракетах.

Под коническим головным обтекателем новой ракеты должна была помещаться моноблочная боевая часть мощностью 1 Мт. Интересной особенностью нового проекта было необычное размещение боевого блока, при котором его головной обтекатель был расположен по направлению к хвосту ракеты. Кроме того, на второй ступени предусматривались контейнеры для транспортировки ложных целей. В техническом задании на новый проект оговаривалось применение системы преодоления противоракетной обороны. С этой целью ракета получила набор ложных целей, сбрасываемых одновременно с боевым блоком.

Первая отечественная межконтинентальная баллистическая ракета для подводных лодок могла атаковать цели на дальностях до 8000 км. При стартовом весе 33,3 т изделие Р-29 было способно доставлять к цели полезную нагрузку массой до 1100 кг. При стрельбе на максимальную дальность круговое вероятное отклонение оценивалось в 900 м.

Для комплекса Д-9 была разработана новая пусковая установка шахтного типа, в конструкции которой реализовывались несколько необычных идей. Было решено отказаться от жесткого крепления ракеты в шахте в транспортном положении. Вместо этого изделие должно было удерживаться резинометаллическими амортизаторами, допускающими небольшие перемещения в разных направлениях. При этом распределение нагрузки на корпус ракеты должно было осуществляться не через точки взаимодействия, а через сравнительно крупные кольцевые зоны. На внутренней поверхности установки отсутствовали отдельные направляющие. Вместо этого амортизаторы ракеты во время старта должны были взаимодействовать прямо с корпусом шахты.

Загрузка ракеты в шахту подлодки проекта 667Б

Применение новой конструкции пусковой установки позволило значительно сократить размеры кольцевого зазора между стенками шахты и корпусом ракеты. Среди прочего, это привело к уменьшению количества воды, необходимой для заполнения зазора с целью «мокрого» старта. Благодаря этому носитель ракетного комплекса нуждался в менее крупных цистернах кольцевого зазора. Также появлялась возможность сократить время для подготовки пусковой установки к запуску. Кроме того, обеспечивалась возможность быстрой залповой стрельбы несколькими ракетами.

Конструкция ракеты и пусковой установки позволяла выполнять стрельбу с глубин до 55 м при движении подлодки и при волнении моря до 8 узлов. Также допускалась стрельба из надводного положения. Все операции предстартовой подготовки должны были выполняться в автоматическом режиме по команде с единого пульта. Также пульт отвечал за выполнение запусков. Аппаратура управления комплексом Д-9 должна была интегрироваться в состав других бортовых систем, что позволяло в автоматическом режиме рассчитывать полетную программу и выполнять другие операции.

Стрельба ракетами Р-29 выглядела следующим образом. Получив приказ на запуск, экипаж носителя должен был осуществлять предстартовую подготовку. При этом определялись собственные координаты и рассчитывалась траектория для поражения указанной цели, после чего полетное задание вводилось в автоматику ракеты. Кроме того, производились наддув топливных баков ракеты и заполнение кольцевого зазора из специальной цистерны. После выравнивания давления появлялась возможность открыть крышку шахты.

По команде на старт производился запуск двигателя первой ступени с уменьшенной тягой. С его помощью ракета покидала шахту и выходила из воды. После подъема в воздух производился вывод двигателя на максимальную тягу. Используя рулевые камеры двигателя 4Д75, автоматика должна была удерживать ракету на требуемой траектории вплоть до момента выработки топлива в баках первой ступени.

АПЛ проекта 667Б "Мурена"

В заданной точке производилось отключение двигателя первой ступени с последующим ее сбросом. Для разделения ступеней было предложено использовать удлиненный заряд и энергию газов наддува. При этом происходил разрыв силовых элементов корпуса с отделением отработанной первой ступени.

После отделения второй ступени должен был проводиться сеанс астронавигации. В соответствии с обновленными данными о собственных координатах ракета производила корректировку курса и сохраняла требуемое направление движение. После достижения требуемой высоты и скорости вторая ступень должна была сбрасывать боевой блок и средства преодоления противоракетной обороны. При этом на экранах радиолокационных станций противника должны были появляться объекты со схожими параметрами ЭПР, один из которых являлся настоящей боевой частью, остальные – ложными целями.

Разработка проекта Д-9 / Р-29 заняла несколько лет. К концу шестидесятых годов новая ракета была готова к испытаниям. Первый этап проверок стартовал в сентябре 1968 года с применением погружаемого стенда. Первый бросковый пуск 23 сентября завершился аварией. Изделие вышло из пусковой установки, находившейся под водой, но произошла преждевременная остановка двигателя. Ракета не поднялась на требуемую высоту, после чего упала в воду. Остававшиеся в баках жидкости взорвались, образовав облако из продуктов горения и компонентов топлива. Испытания пришлось прервать для ликвидации последствий аварии.

Следующий запуск состоялся через несколько дней и выполнялся без погружения стенда. Этот бросковый пуск прошел штатно. В дальнейшем состоялись еще пять проверок со стрельбой с погруженного стенда. Завершение первого этапа испытаний позволило перейти к проверкам на сухопутном полигоне.

Схема подлодки пр. 667Б

Площадкой для второй части испытаний стал полигон Ненокса на берегу Белого моря. С марта 1969 года по ноябрь 71-го было выполнено 20 запусков ракет в полноценной комплектации. Полигонные испытания вынужденно прерывались из-за аварии во время одного из запусков. При очередном старте произошел взрыв двигателя первой ступени с последующим разрушением ракеты и серьезным повреждением пусковой установки. Восстановление поврежденных систем заняло несколько недель, после чего испытания были продолжены. Во время проверок на сухопутном полигоне было выполнено 20 испытательных запусков.

В третьем этапе испытаний планировалось задействовать подлодку-носитель. С целью проверки перспективного ракетного комплекса еще в конце 1964 года было принято решение о разработке новой субмарины. Первым носителем комплекса Д-9 должна была стать атомная лодка К-145 проекта 658. ЦКБ-16 поручили создать проект модернизации подлодки «701», подразумевающий установку новых пусковых систем и другого оборудования. Новый проект был разработан и реализован к началу следующего десятилетия. В конце 1971 года К-145 была готова к началу испытаний новой ракеты.

25 декабря 1971 года АПЛ К-145 впервые запустила ракету Р-29, став первым в мире подводным носителем межконтинентальных баллистических ракет. Пуск состоялся на одном из полигонов Белого моря, из надводного положения. Ввиду ледовой обстановки в акватории подводный старт был невозможен. В ходе первого старта все системы комплекса и ракеты отработали штатно. Следующие три запуска тоже были признаны успешными.

В марте 1972 года состоялся пятый запуск, который, однако, завершился аварией. По имеющимся данным, во время подготовки к подводному старту произошло разрушение баков опытной ракеты с утечкой топлива и горючего, что привело к их смешению. Было принято решение немедленно всплывать и открывать крышку пусковой установки. После всплытия ракета взорвалась, крупный обломок, представлявший собой верхнюю половину ракеты, был выброшен за борт. Пусковая установка получила некоторые повреждения. Ремонт К-145 продолжался до августа.

АПЛ проекта 667БД

С 21 августа по 28 ноября 1972 года были выполнены еще восемь пусков, которые не сопровождались какими-либо проблемами или авариями. Два испытательных пуска этой серии выполнялись по учебным целям в Тихом океане, что позволило подтвердить возможность стрельбы новой ракетой на межконтинентальную дальность.

12 марта 1974 года ракетный комплекс Д-9 с баллистической ракетой Р-29 был принят на вооружение. К этому времени был разработан проект атомной подлодки 667Б «Мурена», которой предстояло стать основным носителем нового комплекса. Уже в декабре 72-го в строй вошла головная лодка нового проекта К-279. За следующие пять лет флот получил еще 17 подводных крейсеров с ракетным комплексом Д-9. АПЛ проекта «Мурена» несли по 12 пусковых установок для ракет Р-29. Шахты располагались позади ограждения рубки попарно. Ввиду сравнительно большой длины пусковых установок подлодки имели характерную надстройку позади ограждения рубки. Аппаратура субмарин позволяла производить залповую стрельбу несколькими ракетами, вплоть до всего боекомплекта.

В конце 1976 года была сдана лодка К-118 проекта 601, переоборудованная из исходного проекта 629. Испытания этой подлодки показали нецелесообразность дальнейшей модернизации существующей техники по новому проекту. Более лодки проекта 601 не строились и не перестраивались.

После начала серийного строительства АПЛ проекта 667Б началась разработка модернизированной версии ракетного комплекса, получившей обозначение Д-9Д. Главным отличием этой системы стала ракета Р-29Д, лишившаяся средств преодоления противоракетной обороны. За счет их исключения удалось увеличить запас топлива и довести дальность стрельбы до 9100 км. Также были изменены некоторые нюансы проекта, касавшиеся производства серийных изделий.

Комплекс Д-9Д в ходе модернизации получили несколько подлодок проекта 667Б. Кроме того, им штатно оснащались четыре АПЛ проекта 667БД «Мурена-М». Кроме новых ракет «Мурены-М» оснащались четырьмя дополнительными пусковыми установками, размещенными в удлиненном корпусе. При этом, однако, лодки такого типа не могли выполнить залп из 16 пусков. Боекомплект разделялся на две части: 12 ракет можно было выстрелить первым залпом, а оставшиеся 4 предлагалось использовать во втором.

Схема подлодки пр. 667БД

В 1977 году на вооружение был принят комплекс Д-9Р с ракетой Р-29Р. Эта система являлась очередным вариантом модернизации существующего комплекса, но отличалась рядом особенностей и характеристик. В дальнейшем ракета Р-29Р стала основой для нескольких новых изделий, которые условно могут быть сведены в отдельное семейство. Несколько этапов модернизации комплекса Д-9Р с созданием ряда новых ракет позволило в течение нескольких десятилетий сохранять на вооружении стратегические вооружения с высокими характеристиками. Поздние модификации ракет семейства Р-29Р эксплуатируются до сих пор.

За годы эксплуатации ракет Р-29 (с учетом ряда модификаций семейства Р-29Р) было выполнено более 350 пусков, большая часть которых завершилась успешным поражением условных целей. Лишь несколько десятков ракет по тем или иным причинам не смогли решить поставленные задачи.

В начале девяностых годов началось постепенное снятие с вооружения ракет Р-29 и их носителей. Так, с 1994 по 2004 годы были списаны все АПЛ проекта 667Б, а в 1996-99 годах флот лишился всех лодок типа 667БД. Завершение эксплуатации носителей сделало невозможным дальнейшую эксплуатацию остававшихся ракет Р-29. Все имевшиеся в наличии изделия семейства были утилизированы за ненадобностью.

Изделие Р-29 стало первой отечественной ракетой для подводных лодок, способной поражать цели на дальностях более 5500 км. Появление подобного вооружения позволило значительно повысить ударный потенциал морской компоненты стратегических ядерных сил, а также сократить риски для подлодок, находящихся на боевом дежурстве. Кроме того, ракета Р-29 и комплекс Д-9 стали основой для нескольких новых разработок аналогичного назначения. Последние модификации систем этого семейства до сих пор остаются на вооружении и являются одним из важнейших элементов отечественного ядерного щита.