Постановлением Совета Министров СССР от 20 ноября 1953 г. задавалось создание комплекса, предназначенного для поражения целей, летящих со скоростью до 1500 км/ч на высотах от 3 до 20 км. Масса ракеты не должна была превышать 2 т.
Головным разработчиком системы было определено КБ-1 Министерства среднего машиностроения, главным конструктором назначен А.А Расплетин. Эта организация вела работы по созданию системы в целом, бортовой аппаратуры ракеты, приемника команд управления, ответчика, бортовых антенн, автопилота, рулевых машин, а также станции наведения ракет, размещенной на автомобильном шасси. Для организации работ над новой зенитной ракетной системой в КБ-1 была организована тематическая лаборатория, которую возглавил Б.В. Бункин.
Одновременно из КБ-1 был выделен коллектив конструкторов, которому поручалось во вновь организованном ОКБ-2 разработать ракету для нового комплекса. Новое КБ возглавил П.Д. Грушин.
В начале 1954 г. тактико-техническое задание на систему было утверждено Минсредмашем.
Новая зенитная ракетная система предназначалась для обороны административно-политических и промышленных объектов, войсковых частей и соединений. Она проектировалась без привязки к конкретному объекту обороны с учетом обеспечения мобильности всех ее составляющих – объединенных в полки зенитных ракетных и технических дивизионов, командных пунктов полков, средств радиолокационной разведки, управления и связи.
Успешному ходу работ способствовало широкое использование технических решений, отработанных при разработке и создании системы С-25 В частности, еще до принятия постановления 1953 г. в КБ-1 в инициативном порядке была начата разработка экспериментального макетного образца перевозимого комплекса – модификации многоканального стационарного С-25 в одноканальном перевозимом автомобильном варианте.
При разработке «Системы-75» были еще раз проанализированы возможные варианты построения комплекса и радиолокационных средств станции наведения ракет. Применительно к одноканальному комплексу преимущества реализованной схемы радиолокаторов с линейным сканированием пространства были не столь очевидны. Использование узколучевых радиолокаторов, аналогичных принятым в американском комплексе «Найк-Аякс», позволило бы более полно использовать энергетический потенциал РЛС. Однакб специалисты пошли по другому пути, сохранив схему с линейным сканированием пространства. При этом они уменьшили сектор сканирования пространства до +10° относительно направления на обстреливаемую цель, обеспечив достаточную точность определения координат цели и ракет в зонах нахождения целей и их поражения, возможность обстрела плотных групп целей. При этом была достигнута большая защищенность станции при работе в сложной помеховой обстановке по сравнению с применением узколучевого радиолокатора, что и подтвердилось в дальнейшем в ходе боевых действий во Вьетнаме.
При разработке СИР были использованы наработки, полученные на заключительной стадии работ по С-25, но не реализованные в этой системе. Для перевозимого комплекса были бы абсолютно неприемлемы грандиозные вращающиеся антенны-жмельницы», применявшиеся в С-25. В отличие от первого советского зенитного ракетного комплекса антенны СИР в процессе сканирования сектора обзора оставались неподвижными. При этом поддержание общей ориентации блока антенн в направлении на цель обеспечивалось механическим приводом, предназначенным для разворота оси блока антенн по азимуту и углу места. Соответствующее конструктивно-схемное решение было найдено при разработке «ленинградской» версии С-25 – нереализованного комплекса С-50. Для уменьшения габаритов антенн были использованы оригинальные технические решения в конструкции. Приемлемые габариты антенн достигались применением металловоздушной линзы, рупорного облучателя с механическим сканированием. Переход на 6-сантиметровый диапазон позволил сохранить точность определения координат цели и ракеты, несмотря на уменьшении габаритов антенн.
Использование в радиолокационной станции наведения ракет магнетрона со скачкообразной перестройкой частоты и применение аппаратуры селекции движущихся целей были призваны обеспечить ее работоспособность при применении активных и пассивных помех.
Трехканальное исполнение контура наведения ракет обеспечивало возможность одновременного обстрела цели тремя ракетами. Команды на все ракеты предавались одной станцией наведения ракет с использованием импульс- но-временного кодирования. Антенна передачи команд с относительно узкой диаграммой направленности была смонтирована на блоке основных антенн и отслеживала их ориентацию.
Радиолокатор наведения проектировался в КВ-1, в отделе, возглавляемом С.П. Заворотищевым и ВД. Селезневым. Передающие устройства проектировались под руководством В Н. Кузьмина и В.Д. Синельникова, приемные устройства – Ю Н. Аксенова, В.И. Плешивцева, антенны – Е.Г. Зелкина, аппаратура автоматического сопровождения цели и ракет – Н.В. Семакова, аппаратура СДЦ – В.Е. Черномордика.
Для комплекса С-75 под руководством Ю.В. Афонина и В.Г. Цепилова был разработан новый метод наведения ракет на цель – так называемый метод половинного спрямления. Траектория полета ракеты рассчитывалась исходя из определенных с помощью радиолокационных средств СНР параметров полета (скорость, дальность, высота, направление полета) и направлялась к промежуточной расчетной точке, расположенной между текущим положением цели и расчетной точкой встречи. Применение этого метода позволяло строить энергетически более выгодные траектории полета ракет, существенно снизить потребные перегрузки ракеты при стрельбе по маневрирующей цели, сузить необходимый сектор обзора пространства станцией наведения ракет для обеспечения одновременного сопровождения одной антенной системой как цели, так и наводящихся на нее ракет.
