Конструкторская документация на Д-2 была выпущена СКБ- 385 в начале 1957 г. В декабре 1958 г. начались испытания двигателей ракеты.
Пуски ракеты проводились с июня 1959 г. по март 1960 г. на полигоне Капустин Яр с неподвижного и качающегося стендов.
Корабельные испытания Р-13 были проведены на Северном флоте на Г1Л пр. 629 с ноября 1959 г. по август 1960 г. Всего было проведено 19 пусков на полигоне (из них 15 успешных) и 13 пусков с ПЛ (11 успешных).
С августа по сентябрь 1960 г. в Кольском заливе прошли испытания на взрывостойкость ракетного вооружения комплекса Д-2. Целью испытаний было определение живучести ракетного вооружения и корпуса подводной лодки. Для испытаний построили натурный ракетный отсек лодки пр. 629. Испытания проводились неконтактными взрывами глубинных бомб, мин и шнуровых зарядов, имитирующих по ударной волне атомные подводные взрывы. Всего провели 6 испытаний, по результатам которых были выработаны рекомендации по путям повышения взрывобезопасности ракет. Было предложено хранить ракеты на ПЛ заправленными только окислителем, а горючее хранить в цистернах ПЛ.
Р-13 представляла собой одноступенчатую баллистическую ракету с отделяющейся в конце активного участка боевой частью. В хвостовой части ракета имела 4 стабилизатора. Система управления Р-13 автономная (инерциальная).
Ракета Р-13 оснащалась жидкостным двигателем С2713, который имел одну центральную и четыре рулевых камеры сгорания. Двигатель работал на горючем ТГ-02, состоявшем из смеси ксилидина и триэтиламина, и окислителя АК-27И (растворе четырехокиси азота в концентрированной азотной кислоте). Компоненты топлива были весьма токсичны, что требовало специальных мер защиты при работе с ними. При соприкосновении компонентов они мгновенно воспламенялись.
Баки окислителя и горючего образовывали среднюю часть, или топливный отсек ракеты. Баки являлись несущими, т. е. основными силовыми элементами корпуса ракеты, воспринимающими на себя все возникающие при старте и на траектории нагрузки. Выполнялись по схеме «бак над баком». Верхний (передний) бак предназначался для хранения окислителя и промежуточным днищем разделялся на верхний и нижний полубаки. Нижний бак предназначался для хранения горючего. В промежутке между баками в районе центра тяжести ракеты размещались гироскопические приборы системы управления, что обеспечивало лучшие условия их работы.
Для обеспечения пожаровзрывобезопасности ПЛ ракета Р-13 на берегу заправлялась только окислителем, а заправка ее горючим производилась из цистерн ПЛ непосредственно перед стартом.
Размещение ракетного комплекса Д-3 на ПЛА пр. 639
Скорость ракеты в момент выключения двигателя при стрельбе на максимальную дальность достигла 2050 м/с, наивысшая точка траектории 145 км, время полета – 7 минут 5 секунд. Скорость встречи боевой части с целью составляла 700 м/с.
Постановлением CM Ns 1109- 461 от 13.10.1961 г. комплекс Д-2 с баллистической ракетой Р-13 был принят на вооружение ВМФ. Ракета Р-13 в ВМФ получила индекс 4К50. Комплексом Д-2 были вооружены дизельные ПЛ пр. 629Б и К-19 – первая атомная ПЛ пр. 658. Пусковые установки СМ-60 для ракет Р-13 спроектированы ЦКБ-34, а изготовлялись на заводе «Большевик».
В 1957 году в ЦКБ-18 прошло заседание по разработке предэскизного проекта 660 океанской подводной лодки с ракетами Р-13. Лодка должна была иметь единый двигатель с использованием надперекиси натрия по типу установки лодок пр. 637. Под водой лодка могла развивать скорость 15 узлов на дальности 50 миль или 2,5 узла на дальности 2800 миль.
Лодка пр. 660 должна была нести 3 ракеты Р-13 с подводным стартом. Но гак как лодка пр. 660 значительно уступала уже строившейся лодке пр. 658, то в августе 1958 года все работы по пр. 660 были прекращены.
В процессе эксплуатации комплекса Д-2 с 1961 по 1973 год всего провели 311 пусков ракет Р-13.225 пусков были успешными, 38 пусков неудачными из-за отказов в системах ракеты и стартового оборудования, 38 пусков неудачными из-за ошибок личного состава, причины 10 неудачных пусков не установлены.
В ходе эксплуатации комплекса Д-2 удалось продлить срок непрерывного хранения ракет Р-13 (заправленных окислителем) на ПЛ в боеготовом состоянии с трех до шести месяцев, а гарантийный срок хранения ракет в стационарных хранилищах с 5 до 7 лет.
Данные баллистических ракет с надводным стартом
Индекс ракеты | Р-11ФМ | Р-13 |
Вес заправленной ракеты, кг | 5518 | 13745 |
Вес сухой ракеты, кг | 1677 | 3730 |
Вес головной части, кг | 975 | 1597,5 |
Вес горючего, кг | 708 | 2232 |
Вес окислителя, кг | 2661 | 7774 |
Тяга двигателя, кг | 8260 | 25720 |
Длина ракеты, мм | 10344 | 11835 |
Диаметр корпуса, мм | 880 | 1300 |
Размах стабилизаторов, мм | 1750 | 1910 |
Дальность стрельбы табличная,км: |
|
максимальная | 166,8 | 600 |
минимальная | 46,3 | 148,2 |
Баллистическая ракета Р-15 комплекса Д-3
Эскизный проект ракеты Р-15 комплекса Д-3 выполнили в ОКБ- 1 НИИ-88 под руководством Королева. Постановлением СМ от 17.08.1956 г. работы по Р-15 были переданы в ОКБ-586 (г. Днепропетровск).
Ракета Р-15 должна была иметь дальность почти в два раза больше, чем Р-13. Старт же ее должен был производиться непосредственно из ракетной шахты без выдвижения над крышей ограждения рубки, как это делалось комплексах Д-1 и Д-3.