Баки для горючего и окислителя перед загрузкой ракеты в шахту заполнялись водой, чем достигалась расчетная масса ракеты и одновременно обеспечивалась прочность оболочек баков при действии на них глубинного давления воды. Хвостовая же часть изделия претерпела значительную переделку. Во-первых, взамен жидкостных РД (ЖРД) установили шесть ракетных двигателей твердого топлива, во-вторых, в центре между двигателями разместили пустотелую трубу – металлическое гнездо для грузового парашюта. Предполагалось, что парашют автоматически раскроется и ракета плавно спустится в воду. Но еще до осуществления первого старта ракеты от варианта с парашютом отказались, заменив его вариантом с тремя РД с отсекающим устройством, т. е. при выходе ракеты из воды лопасти указанного механизма разворачивались и перекрывали сопла работающих двигателей, отсекая горящую струю газов. Происходило торможение ракеты, и она, не набрав высоты, заваливаюсь».
Система управления, бортовая и корабельная (стендовая), разрабатывалась СКБ-626, сотрудниками В.А. Внутским, И.С. Игдаловой, И.И. Величко и другими.
На морском полигоне была оборудована техническая площадка – высокий, в четыре этажа, деревянный обитый шифером ангар со съемной крышей и одноэтажной пристройкой. Сооружение, имевшее ворота с выходом на бухту, стояло на обрезе пирса. Все держалось в секрете, и даже часовому, охранявшему этот объект, вход в него воспрещался.
Внутренний объем, как бы сказали сейчас, монтажно-испытательного корпуса делился дощатой перегородкой на две половины: пристройку и высокую коробку. В центре ее возвышался круглый сварной из стального профиля столик, жестко вмонтированный в монолит пирса. На плоскости столика крепился болтами хвостовой отсек ракеты, на который устанавливалась ее вертикальная сборка. Конструкция столика и крепежные болты были рассчитаны на удержание ракеты в случае самопроизвольного запуска РД.
Исследование параметров перехода ракет с подводной траектории на воздушную проводилось на макетах типа С-4, соответствовавших по всем наружным размерам и конфигурации ракетам Р-11ФМ. На базе этой ракеты были спроектированы два типа макетов: С-4 1 с ракетными двигателями на твердом топливе и С-4.5 с жидкостным двигателем (с заправкой топлива из расчета работы 4,5 с).
Испытания проводились вначале на макетах С-4.1. Образец для бросковых испытаний представлял собой макет боевой ракеты в натуральную величину со всеми действующими системами, элементами и системой управления, которые обеспечивали предстартовую подготовку, за пуск двигателя и движение в шахте стенда (или подводной лодки), при выходе из шахты, в воде, па переходном (вода-воздух) и начальном воздушном участках траектории. При этом проверялась работоспособность всех систем при давлениях, ударах, вибрации, ускорениях, воздействующих при за пуске двигателя в заполненной водой шахте и движении ракеты iici начальном участке траектории. Заодно отрабатывались системы погружаемого подводного стенда и контролировалось действие всех его устройств.
Затем бросковым испытаниям подвергались маке ты С-4.5 с ЖРД, на которых исследовались возможности создания будущих ракет и стрельбы из-под воды.
Испытания проводились комиссией под руководством начальника штаба подводных сил Черноморского флота капитана 1 ранга Г Ф. Макаренкова.
Первый подводный старт макета С-4.1 был согласован с войсковой частью и намечен на 23 декабря 1956 г. К этому времени все предстартовые работы и испытания на технической площадке завершились. Готовое изделие стояло на столико, прикрученное к нему болтами, и готовилось к загрузке в шахту понтона (стенда).
В день пуска с некоторыми трудностями (сказывалось отсутствие опыта и волнение на море) макет при помощи плавучего крана на технической позиции, находящейся в 7 км от полигона (в Балаклавской бух те), загрузили в шахту погружаемого подводного стенда. Затем стенд на плаву отбуксировали на морской полигон. Там ПС срастили с тросом, проложенным через блок по дну моря к берегу. С помощью лебедки, смонтированной на берегу рядом с блиндажом, трос намотали на барабан Морской буксир отвел стенд к бону, указывавшему место нахождения блока, смонтированного на дне под водой. Электрики перешли на понтон, проверили исправность электрических цепей и системы измерении. Катер, забрав электриков, удалился на 300 м.
По сигналу началось затопление понтона. Первый пуск макета С-4.1 с неподвижного ПС прошел успешно: подтвердились расчетные параметры выхода из воды и полета макетного образца ракеты. С-4.1 упал в море с высоты 150 м и затонул недалеко от места старта. Причем он не только не развалился, но и не деформировался. Водолазы обнаружили его на дне и подняли.
Второй пуск провели 20 марта 1957 г Его задачи также были выполнены.
Третий намечалось осуществить при волнении моря 5-6 баллов, такой прогноз предсказывала метеослужба на 2 апреля, и макет был погружен на стенд, однако прогноз не подтвердился. Комиссия перенесла пуск на 5 апреля. Макет в этот период оставался на стенде, в пего попала вода, и пуск опять не состоялся. Осуществили третий пуск 7 апреля, а 17-го – четвертый.
