Р-21 (индекс ГРАУ — 4К55, по классификации МО США и НАТО — SS-N-5 «Serb») — советская жидкостная одноступенчатая баллистическая ракета подводных лодок (БРПЛ). В составе ракетного комплекса Д-4 входила в состав вооружения подводных лодок проектов 629А и 658М.
Разработка ракеты была задана ОКБ-586 М. К. Янгеля постановлением от 20 марта 1958 года. 17 марта 1959 года разработка была передана в СКБ-385 (главный конструктор В. П. Макеев). Ракетный комплекс Д-4 с ракетой Р-21 был принят на вооружение постановлением Совета Министров СССР от 15 мая 1963 года. Комплексом с тремя пусковыми установками были вооружены 14 подводных лодок проекта 629А и 7 ракетоносцев проекта 658М. Последние пуски ракет Р-21 были произведены в 1982 году, а в 1989 году комплекс Д-4 был снят с вооружения. За время эксплуатации было выполнено 228 запусков ракет Р-21, из них 193 успешных.
Ракета Р-21 комплекса Д-4 по своему техническому уровню была значительным шагом вперёд по сравнению со своей предшественницей — Р-13. На ней впервые в СССР был отработан подводный старт, что значительно повысило боевую устойчивость ракетоносцев.
История разработки Решение о начале работ по ракете Р-21 с подводным стартом было принято 20 марта 1958 года. Разработка велась ОКБ-586 (главный конструктор М. К. Янгель), в котором на тот момент также велись работы по созданию ракеты для подводных лодок Р-15 с надводным стартом, баллистической ракеты средней дальности Р-14 и межконтинентальной баллистической ракеты Р-16. По результатам рассмотрения проекта Р-15 в НИИ-88, институтах ВМФ, с учётом результатов работ в СКБ-385 по проекту баллистической ракеты подводных лодок Р-13М с подводным стартом было принято решение о нецелесообразности продолжения работ. 3 декабря 1958 года вышло постановление Совета министров СССР о прекращении в ОКБ-586 работ по ракете Р-15, а взамен ему поручалась разработка ракеты с подводным стартом Р-21В источниках происходит некоторая путаница с началом работ по Р-21. П. Л. Подвиг говорит о 20 марта, ничего не упоминая о постановлении 3 декабря. Широкорад говорит о том, что проектные работы в КБЮ были начаты в 1958, а 3 декабря вышло постановление Совмина. История КБЮ упоминает только о постановлении Совмина. Согласно в марте 1958 года вышло постановление правительства о создании ракеты с подводным стартом, по которому СКБ-385 разрабатывало Р-13М, а ОКБ-586 Р-21. Поэтому, возможно, разногласия связаны с тем, что с 20 марта велась конкурсная проработка проектов обоими КБ. А в декабре 1958 окончательно было определено, что победителем конкурса стала Р-21..
Эскизный проект Р-21 создавался совместно с ленинградскими конструкторскими бюро (КБ) разрабатывавшими подводные лодки (ЦКБ-16, главный конструктор Исанин Н. Н.) и шахтные ПУ (КБ-1 в ЦКБ-34, главный конструктор Е. Г. Рудяк). В начале 1959 года обострилась международная обстановка в результате так называемого «Берлинского кризиса». Руководство страны потребовало резкого ускорения темпов создания ракет Р-14 и Р-16. По словам М. К. Янгеля, после его доклада Н. С. Хрущёву тот сказал: «Это то, что нам нужно. Если ракета Р-16 будет создана, оборона страны будет поставлена на прочную основу». Согласно постановлениям Совмина от 13 мая 1959 года ускорялись работы по созданию ракет Р-14 и Р-16 в ОКБ-586, и принято решение о передаче всех работ по морской тематике в СКБ-385 В. П. Макеева.
Работы по проработке вопросов, связанных с тематикой подводного старта ракеты, были начаты ещё в 1955 году. 3 февраля 1955 года вышло постановление правительства о начале исследований по подводному старту ракеты Р-11ФМ. Работы по ракете были поручены ОКБ-10 НИИ-88 под руководством главного инженера Е. В. Чарнко. Разработка бортовой, стендовой и корабельной систем управления была поручена СКБ-626, главный конструктор Н. А. Семихатов. Работы по исследованию физики явлений, имеющих место при подводном старте, были разбиты на три этапа. На первом этапе производились бросковые пуски макетов, имитирующих ракету Р-11ФМ, из неподвижной погруженной шахты. На втором этапе производились пуски макетов с движущейся переоборудованной подводной лодки. На третьем, заключительном этапе, производились прицельные стрельбы на полную дальность с борта подводной лодки. Для бросковых испытаний были созданы два типа макетов — с твердотопливным (РДТТ) и жидкостным (ЖРД) двигателями.
Первым был создан макет с твердотопливными двигателями, получивший обозначение С4.1. Корпус макета был взят от ракеты Р-11. Для сохранения месторасположения центра тяжести баки горючего и окислителя заполнялись водой. Жидкостный двигатель отсутствовал, а на его место были установлены три твердотопливных двигателя с устройством отсечения тяги. После вылета из-под воды лопасти устройства разворачивались и перекрывали сопла двигателей, отсекая газовую струю. Макет, не набрав высоту, падал в воду и поднимался водолазами для съёма данных с регистрирующей аппаратуры.
Испытания макета производились с погружаемого стенда в Балаклаве на Чёрном море. Конструктивно стенд представлял собой шахту высотой 12 метров и диаметром 2, установленную на понтоне, который мог погружаться на глубину до 20 метров. Для выполнения предстартовых операций понтон притапливался. К понтону был прикреплён трос, пропущенный через блок, установленный в бетонном массиве на грунте бухты. После ухода людей трос выбирался с помощью лебёдки, и понтон затягивался на необходимую глубину. Управление стендом осуществлялось с берегового поста управления с помощью проложенного к стенду кабеля. По кабелю осуществлялась передача команд по предстартовой подготовке и пуску ракет.
Первый пуск ракеты-макета С4.1 из-под воды был осуществлён 26 декабря 1956 года с глубины 30 метровРасхождение по источникам. По данным фиксируется расхождение — со ссылкой на А. А. Запольский. Ракеты стартуют с моря изд. СПМБМ «Малахит», 1993, с. 128. 23 декабря 1956 года, по данным Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королева, 1946—1996, 1996, с. 60 — 26 декабря 1956. По данным же старт состоялся 25 декабря 1956 года.. Ракета после старта поднялась на 150 метров над водой. Всего с декабря 1956 года по июль 1957 года было произведено четыре пуска макетов с РДТТ, все они были успешными.
Наряду с работами по созданию погружного стенда проводились также работы по переоборудованию на Чёрном море дизельной подводной лодки «С-229» проекта 613. Для испытания бросковых макетов С4.1 и С4.5 она была переоборудована по проекту В613, разработанному ЦКБ-16 (главный конструктор Н. Н. Исанин). Работы производились на заводе № 444 в Николаеве. В районе миделя к бортам лодки были приварены две ракетные шахты в вертикальном положении. В результате лодка приняла подобие «трёхбашенного замка». С подводной лодки было осуществлено три (все успешные) пуска макетов С4.1. Первый пуск макета С4.1 с движущейся подводной лодки был осуществлён 9 июля 1957 года с глубины 29 метров при скорости подводной лодки 2,5 узла в штилевую погоду. 18 июля был произведён второй пуск с глубины 28,5 метров при скорости подводной лодки 3,5 узла и волнении моря 2—3 балла. 27 июля состоялся третий пуск с глубины 28 метров при скорости подводной лодки 4,5 узла. Из-за отсутствия готовых макетов работы были прекращены до следующего года.
В 1958 году начались пуски макетов С4.5 с жидкостным двигателем с заправкой топлива на 4,5 с работы. С февраля по апрель 1958 года было произведено три пуска с погружаемого стенда и по разным данным триВ также говорится о трёх последних пусках с подводной лодки, но почему-то в октябре 1958 года. или четыре пуска с подводной лодки проекта «С-229». 29 марта 1958 год был осуществлён первый пуск макета С4.5 с подводной лодки с глубины 30 метров при скорости 3,5 узла и волнении моря 2 балла. Макет взлетел на 60 метров, а после приводнения разбился. Была найдена только всплывшая хвостовая часть ракеты. В шахте были обнаружены незначительные повреждения. 4 апреля состоялся второй пуск с глубины 30 метров, скорости 3,5 узла и в штилевую погоду. Макет поднялся на 50 метров и был поднят в целостном состоянии. 11 апреля состоялся третийПо данным Широкорада — последний. пуск с глубины 30 метров, скорости 4,5 узла и волнении моря 1—2 балла. Макет поднялся на 60 метров и после падения в воду разбился и затонул.
23 января 1958 года вышло постановление правительства о переоборудовании лодки «Б-67» по проекту ПВ-611 для запуска опытных баллистических ракет с подводным стартом. К июлю 1958 года ракета Р-11ФМ была доработана для подводного старта и получила индекс С4.7. Первый пуск ракеты С4.7 с борта «Б-67» состоялся в августе 1959 года на Белом море. Пуск закончился неудачей. За пусками велось наблюдение с помощью судна «Аэронавт». С лодки на поверхность шёл кабель-трос к плотику с антенной. С помощью неё и осуществлялась связь в диапазоне УКВ с наблюдательным судном. Был дал сигнал на старт. Аппаратура лодки просигнализировала, что ракета ушла. Однако с борта «Аэронавта» старта не наблюдали. Лодка всплыла, открыли шахту, и стоявшая в ней ракета самопроизвольно стартовала. Следующая попытка была осуществлена 14 августа 1960 года, однако в процессе заполнения шахты водой из-за заводского дефекта в системе заполнения шахты водой, ракету сбросило со стартового стола, и была смыта головная часть. Первый в СССР успешный подводный старт баллистической ракеты С4.7 состоялся 10 сентября 1960 года, через 40 дней после первого подводного пуска американской ракеты «Поларис» 20 июля 1960 года.
Параллельно шли работы по ракете Р-21. Её испытания также шли в три этапа — бросковые испытания макетов со стенда и подводной лодки и лётные испытания самих ракет. Для бросковых испытаний был создан макет получивший обозначение К1.1. Конструктивно это был прототип ракеты Р-21, на котором для уменьшения времени работы были уменьшены объёмы баков окислителя и горючего. Испытания проводились с неподвижного плавстенда ПСД-4 с глубин 40—50 метров. Для испытания с подводной лодки была ещё раз переоборудована «С-229» по проекту 613-Д4. На лодке за рубкой была установлена одна ракетная шахта, выступавшая сверху на высоту 6,8 метра над палубой и снизу на 2 метра за корпус лодки. Для высвобождения места под ракетную шахту пришлось демонтировать часть жилых помещений и одну группу аккумуляторных батарей.
С погружного стенда ПСД-4 с 15 мая по 22 июля 1961 года было выполнено пять пусков макетов К1.1Расхождение по источникам. Согласно было проведено 8 пусков, согласно и — 6 пусков.. С 29 августа по 11 сентябряСогласно , и бросковые испытания со стенда и подлодки продолжались с мая 1960 года по октябрь 1961. было осуществлено три пуска с борта С-229 с глубины 40—50 метров и скорости лодки 2,6—3,5 узла.
Лётно-конструкторские испытания были продолжены пусками ракет Р-21 с борта подводной лодки. Испытания проводились на Северном флоте с февраля 1962 года с борта подводной лодки «К-142» переоборудованной по проекту 629Б и сданной флоту 29 декабря 1962 года. На лодке из трёх шахт две носовых были переделаны под Р-21, а третья осталась закрыта заглушками. В ней впоследствии предполагалась установка твердотопливной ракеты комплекса Д-6. В шахтах под Р-21 смонтировали пусковые установки СМ-87 с неподвижными столами конструкции ЦКБ-34. Подводный старт ракет мог осуществляться с глубины 30—50 метров от днища ракеты, при скорости лодки 2—4 узла и волнении моря до 5 баллов.
Первый пуск был осуществлён 24 февраля 1962 года. Всего в ходе лётно-конструкторских испытаний было осуществлено 15 пусков, из которых 12 были признаны успешными. Затем приступили к совместным испытаниям — ракеты в составе комплекса Д-4 и подводной лодки. Было осуществлено 12 пусков, все были удачными. Комплекс Д-4 с ракетой Р-21 был принят на вооружение согласно постановлению Совета Министров СССР № 539—191 от 15 мая 1963 года.
Конструкция
Ракета Р-21