Принятие в декабре 1957 г на вооружение первого варианта зенитной ракетной системы С-75 позволило ее головным разработчикам КБ-1 А. А. Расплетина и ОКБ-2 П. Д. Грушина приступить к созданию системы ПВО большой дальности. К тому времени аналогов подобных разработок вполне хватало американская «Бомарк», английская «Тандерберд», советская «Даль» Новая система получила обозначение С-200, и постановление правительства, санкционировавшее ее разработку, было подписано 4 июня 1958 г.
«Двухсотка» не являлась прямым конкурентом «Дали», работы над которой с весны 1955 г велись в ОКБ-301 С. А. Лавочкина. Ряд новых требований в значительной степени предопределили и основные отличия между создававшимися для этих систем ракетами. Главным отличием В-860 (такое обозначение получила ракета для С-200) от ракеты 13Д было использование полуактивной головки самонаведения (ГСН) разработки КБ-1, способной захватывать цель еще при нахождении ракеты на пусковой установке. Это позволяло радикально повысить точность самонаведения и увеличить надежность действия ракеты за счет упрощения ее бортовой аппаратуры и наземного комплекса.
За основу В-860 взяли ракету В-850, прорабатывавшуюся незадолго до этого для несостоявшейся системы С-175 ракету нормальной аэродинамической схемы с крыльями малого удлинения, оснащенную боковыми твердотопливными ускорителями и маршевой ступенью с ЖРД. Такая компоновка не только минимизировала конструкцию, но и размеры ракеты Впрочем, она не была идеальной. Чего стоила хотя бы проблема одновременного отделения четырех ускорителей после разгона ракеты до сверхзвуковой скорости. В этом случае даже небольшие различия в их тяге могли привести к полному разрушению ракеты. Не намного проще обстояло дело и с выбором типа маршевого двигателя. Традиционный для того времени вариант.
ракеты с ЖРД имел необходимую тягово-оруженность для обеспечения полета ракеты на требуемую дальность и выполнения ею маневров в зоне перехвата. Однако в качестве окончательного вариант с ЖРД приняли лишь после его многочисленных сравнений с полностью твердотопливным, а также маршевым прямоточным воздушно-реактивным двигателем.
Свою лепту в выбор типа маршевого двигателя внесли и расчеты, согласно которым для получения максимальной дальности полета значительную часть времени ракета должна была двигаться на больших высотах, по траекториям, близким к баллистическим. Режим такого полета предусматривал, что расход топлива должен был осуществляться так, чтобы к моменту встречи с целью реализовывалась максимальная величина средней скорости полета ракеты. Ее масса к этому времени становилась минимальной, а маневренность — максимальной. В те годы подобный режим мог быть реализован только с помощью ЖРД, способного изменять силу тяги почти в три раза.
Поиск разработчика ЖРД привел специалистов ОКБ-2 в Ленинград, в небольшое КБ, возглавлявшееся А.С. Мевиусом, которое явялось филиалом двигателестроительного завода № 500. И ленинградцы, не без сомнений взявшиеся за решение сложной задачи, не подвели, создав в кратчайшие сроки ЖРД 5Д12 с требовавшимися характеристиками.
Еще одной «изюминкой» новой ракеты стало обеспечение эффективности рулей в чрезвычайно широком диапазоне условий полета напоры набегающего воздушного потока изменялись в десятки раз, а скорость — от дозвуковой до гиперзвуковой. Столкнувшись с этим на самых ранних этапах проектирования, в ОКБ-2 «примерили» к новой ракете все ранее отработанные варианты механизм изменения передаточного числа (МИПЧ) и пружинные компенсаторы. Но на этот раз требовалось иное и, в конечном счете, найденное решение, тоже попавшее в копилку шедевров инженерной мысли. Предложенные в ОКБ-2 рули (точнее, рули-элероны) были трапециевидной формы и состояли из двух частей с торсионными связями. Подобная хитроумная механическая конструкция, по мере роста скоростного напора, при одном и том же значении отклонения меньшей корневой части руля обеспечивала автоматическое уменьшение угла поворота большей части руля.
Еще одной проблемой, заявившей о себе на начальных этапах проектирования В-860, стала энергетика ракеты, поскольку основу элементной базы бортовой аппаратуры составляли электронные лампы и сопутствовавшие им устройства. Столь же тяжелыми и громоздкими получались и батареи, способные насытить ракету электроэнергией.
Ракета 5В21В на автоматической заряжающей машине 5Ю24
Чтобы обойтись без них, ракету предстояло оснастить своего рода мини-электростанцией, состоявшей из электрогенератора, преобразователей и газовой турбины. Горячий газ для ее работы можно было получить за счет разложения какого-либо однокомпонентного топлива. Но и в этом случае масса энергоустановки для В-860 превосходила все мыслимые пределы. Впрочем, в первом варианте эскизного проекта приняли именно такое решение. А спустя некоторое время проработали один вариант, предусматривавший использование для работы энергоустановки компоненты основного топлива.
Решение оказалось идеальным, не потребовавшим установки дополнительных баков, специальных устройств их наддува, заправки и слива.
Так шаг за шагом вырисовывалась В-860 и выстраивалась цепочка ее будущих разработчиков.
И на этот раз в ОКБ-2 старались выдержать свое кредо самые смелые идеи должны реализовываться с помощью недефицитных материалов и опираясь на технологические возможности производства. Впрочем, совсем обойтись без использования новых материалов и технологий не смогли. Титановые сплавы, пластмассы, графит, пенистый заполнитель — вот лишь небольшой перечень новых, востребованных В-860 материалов. Для этой ракеты был разработан и уникальный процесс контактной роликовой сварки листов из алюминиевого сплава (почти 4-мм толщины), из которых изготавливались топливные баки.
И все-таки на первое место по своей уникальности следует поставить радио-прозрачный обтекатель, для которого впервые в стране разработали и внедрили в производство крупногабаритную многофункциональную конструкцию на основе стеклопластика.
В начале лета 1960 г В-860 (заводское обозначение 1Ф) ушла на полигон. Как и обычно, первые ракеты предназначались для бросковых пусков и оснащались габаритно-массовыми макетами блоков аппаратуры, маршевого двигателя и, естественно, головки самонаведения. Над ней тогда еще вовсю «колдовали» в КБ-1, компонуя сотни соединенных проводами деталей в отведенные для них отсеки ракеты и отрабатывая получаемую конструкцию на специальном стенде в городе Жуковском Московской области.
Первый пуск В-860 состоялся 27 июля и выглядел поистине феерическим. Испытателей, привыкших, казалось бы, к всевозможным стартовым причудам ракет, буквально покорило это зрелище, длившееся всего несколько секунд, мощь и красота «огненного» рывка «860-й», после которого в небе осталась видна лишь черная точка и, как распускающийся степной тюльпан — отделившиеся ускорители.
Впрочем, от едва начинавшей летать ракеты уже требовали большего 12 сентября 1960 г. Военно-промышленная комиссия (ВПК) приняла решение увеличить дальнюю границу зоны поражения В-860 со 100 до 160 км и практически сравняться по своим возможностям с «Далью». Для решения этой задачи вновь предстояло обратиться к отработанной на других ракетах практике использования пассивного участка траектории. Но приступить к пускам на подобную дальность удалось лишь через несколько лет — отработка «двухсотки» оказалась чрезвычайно сложной.
Зенитная управляемая ракета В-860ПВ (5В21В):
1 — радиопрозрачный обтекатель антенны головки самонаведения, 2 — приборный отсек, 3 — отсек боевого снаряжения, 4 — такелажное ушко для подъема ракеты; 5 — бак окислителя, 6 — зарядное устройство баллона высокого давления, 7 — манометр МВУ-400Ш; 8 — головной обтекатель ускорителя, 9 — такелажный бугель, 10 — опорное кольцо; 11 — заправочный клапан горючего, 12 — консоль крыла, 13 — трубопровод окислителя; 14 — крышка эксплуатационного люка, 15 — приемник полного давления воздушного потока, 16 — гаргрот; 17 — узел крепления консоли крыла; 18 — трубопровод горючею, 19 — подвижная часть руля; 20 — корневая часть руля, 21 — противофлатгерный балансир, 22 — пробка подхода к упорам, 23 — обечайка камеры сгорания ускорителя, 24 — стабилизатор, 25 — передний узел крепления ускорителя, 26 — крышка люка для доступа к пиропатронам ускорителя и силовому цилиндру системы разделения, 27 — сопло ускорителя, 28 — задний узел крепления ускорителя, 29 — опорные ролики, 30 —передние стартовые бугеля
Примечание. Надписи на ракете, достоверность текста которых не удалось восстановить, выполнены по типу — ХХХХХХ XXX
Так, несмотря на все принятые в 1961 г меры по ускорению испытаний С-200, в том году так и не удалось начать пуски полностью укомплектованных ракет. В отчете по итогам работ Государственного комитета по авиационной технике (ГКАТ) в 1961 г было отмечено, что из 39 изготовленных ракет В-860 только 22 использовали для испытаний, из которых положительные результаты получили при 18 пусках. Основными причинами задержек испытаний стали отсутствие автопилотов и ГСН, доработка радиопрозрачного обтекателя.
Лишь в начале лета 1962 г ракета, получившая к тому времени обозначение В-860П, выполнила первый пуск в замкнутом контуре управления, а 31 августа, правда без боевой части, впервые стартовала на перехват самолета-мишени Як-25. Подобные «телеметрические» пуски продолжались более полугода. Первый же штатный пуск «860-й» по самолету-мишени Ил-28М состоялся 10 мая 1963 г. Правда, из-за неточного согласования характеристик боевой части и взрывателя мишень после встречи с осколками продолжила свой полет, и ее пришлось уничтожать другими средствами. А спустя месяц, 5 июня в 69-м пуске ракета сработала на все сто процентов — мишень МиГ-17М полностью прекратила свое существование.
Впрочем, до принятия В-860П на вооружение было еще далеко. В январе 1964 г. Военно-промышленная комиссия предприняла очередную серию организационных мер по ускорению доводки ракеты и установила новый срок завершения работ— II-й квартал 1964 г Впрочем, и на этот раз в срок уложиться не удалось Но к данному времени, несмотря на трудный ход комплексных испытаний, связанный прежде всего с проблемами, возникшими при отработке головки самонаведения ракеты, руководство Государственного комитета по радиоэлектронике (ГКРЭ) настояло на переходе к совместным испытаниям. В результате была образована комиссия под председательством первого заместителя. Главкома войск ПВО страны Героя Советского Союза генерал-полковника авиации Г. В. Зимина.