В начале 1954 года советская промышленность занялась разработкой первого отечественного ракетного комплекса с баллистической ракетой, предназначенного для установки на перспективные подлодки. Результатом этого стало появление комплекса Д-1 с ракетой Р-11ФМ. С целью упрощения работ было решено взять готовую ракету для сухопутных войск и адаптировать ее к применению флотом. В дальнейшем появилось предложение о создании нового комплекса с ракетой, изначально созданной для вооружения субмарин. Так появился комплекс Д-2 с ракетой Р-13.

25 июля 1955 года Совет министров постановил начать разработку новой баллистической ракеты, предназначенной для вооружения подводных лодок. Создание нового проекта поручили ОКБ-1 / НИИ-88, возглавляемому С.П. Королевым. В дальнейшем роль головного разработчика передали СКБ-385 во главе с В.П. Макеевым. Кроме того, на правах субподрядчиков к проекту привлекались несколько других организаций. Так, ЦКБ-34 должно было разработать пусковую установку для новой ракеты, а НИИ-49 отвечал за создание приборного оснащения ракеты.

Вторая половина 1955 года ушла у специалистов ОКБ-1 на создание эскизного проекта. На этом этапе были определены основные особенности перспективного комплекса и его ракеты, а также сделаны несколько важнейших предложений. К примеру, было решено унифицировать комплекс Д-2 с разрабатывавшимся в то время Д-1 под ракету Р-11ФМ. Предполагалось, что перспективные подлодки-носители ракет Р-13, в случае задержки с созданием последних, смогут получить вооружение в виде Р-11ФМ, хотя это и потребует некоторых доработок пусковой установки. В дальнейшем практика показала, что такое предложение имело смысл.

Главным элементом нового ракетного комплекса должно было стать изделие Р-13 (индекс ГРАУ 4К50). Это была баллистическая ракета малой дальности (по нынешней классификации), предназначенная для атаки береговых целей с заранее известными координатами. Ракета должна была запускаться с подводных лодок на некотором удалении от берега и уничтожать цель при помощи специальной боевой части. Важной особенностью проекта было его происхождение: ракета Р-13 стала первым подобным отечественным оружием, созданным специально для применения на подлодках, а не переделанным из имеющегося «сухопутного» изделия.

К новой ракете предъявлялись особые требования, затруднявшие ее разработку. Изделие должно было иметь длину не более 12 м и диаметр до 1,3 м. При этом забрасываемый вес должен был достигать 1600 кг. Также ракета должна была отличаться прочностью конструкции, обеспечивающей ее хранение в заправленном виде и запуск в различных условиях. Решение подобных задач потребовало от разработчиков проекта применить ряд новых идей.

Изделие Р-13 представляло собой одноступенчатую жидкостную баллистическую ракету с отделяемой боевой частью и автономной инерциальной системой управления. Подобная архитектура позволяла создать оружие с требуемыми боевыми характеристиками, пригодное для использования флотом.

Ракета получила цилиндрический корпус большого удлинения с коническим головным обтекателем, на котором имелись несколько выступающих поверхностей. В хвостовой части корпуса предусматривался набор стабилизаторов. Головная часть ракеты отдавалась под размещение специальной боевой части. Позади нее располагался бак для окислителя, под которым находился приборный отсек с частью систем управления. Хвостовая часть корпуса отдавалась под бак для топлива и двигатель. Для экономии веса было решено делать баки несущими, благодаря чему появилась возможность объединить силовой набор ракеты с топливными емкостями. Еще одним интересным нововведением было промежуточное днище в верхнем баке (для окислителя), обеспечивавшее правильную балансировку ракеты вне зависимости от расхода топлива.

Для ракеты Р-13 был разработан новый жидкостный двигатель С2.713 с тягой 25,7 т, работавший на горючем типа ТГ-02 и окислителе АК-27И. Новый двигатель имел оригинальную конструкцию, в определенной мере улучшавшую управление ракетой, а также повышавшую другие ее характеристики. В составе двигателя имелись одна крупная центральная маршевая камера и четыре боковые поворотные рулевые. При помощи поворота рулевых камер вокруг горизонтальной оси ракета могла маневрировать. В составе двигателя имелись два турбонасосных агрегата и два газогенератора: по одному для маршевой и рулевых камер.

В промежутке между баками топлива и окислителя, рядом с центром тяжести ракеты, помещался приборный отсек с аппаратурой системы управления. Там находился набор гироскопических приборов, задачей которых было слежение за положением ракеты в пространстве. За счет установки гироскопов вблизи центра тяжести ракеты удалось значительно повысить эффективность их работы. По данным с гироскопов автопилот должен был вырабатывать команды для приводов рулевых камер двигателя. Также автопилот должен был следить за продолжительностью полета и в нужный момент отключать двигатель, а также сбрасывать головную часть с боезарядом.

Головной отсек ракеты Р-13 / 4К50 вмещал в себя ядерный боезаряд. Специальное боевое оснащение помещалось в отсеке с длинным коническим головным обтекателем, коротким цилиндрическим корпусом и небольшим коническим хвостовым обтекателем. На последнем предусматривались стабилизирующие ребра. Внутри корпуса располагался ядерный боевой блок мощностью 1 Мт, разработанный в НИИ-1011. Интересно, что на стадии разработки боевой части возникли проблемы с интеграцией заряда в имеющийся корпус. По этой причине специалистам НИИ-1011и СКБ-385 пришлось изменить компоновку ядерного боеприпаса с целью правильного размещения внутри корпуса. При этом корпус боевой части и ядерного заряда теперь представляли собой единый агрегат. Сброс головной части должен был осуществляться при помощи порохового толкателя.

Также была разработана учебная версия боевой части. Она отличалась отсутствие делящегося вещества, однако получала полный набор прочего оборудования, в том числе 300-кг инициирующий заряд взрывчатого вещества. Головную часть с таким оснащением предлагалось применять при испытаниях и в ходе учебных пусков.

Ракета Р-13 имела длину 13,745 м и диаметр корпуса 1,3 м. Размах стабилизаторов составлял 1,91 м. Сухая масса ракеты определялась на уровне 3730 кг. Максимальный стартовый вес – 13,745 т, из них более 2300 кг приходилось на горючее и более 7770 кг – на окислитель.

Изделие могло развивать скорость свыше 2 км/с и благодаря этому подниматься на высоту до 145 км. Максимальная дальность стрельбы составляла 600 км. Минимальная дальность запуска – 148 км. Для полета на максимальную дальность требовалось чуть более 7 минут. Круговое вероятное отклонение при стрельбе на максимальную дальность составляло 4 км.

Подлодка-носитель ракеты Р-13 должна была получить набор специального оборудования для хранения и применения оружия. Основным элементом комплекса Д-2 была пусковая установка СМ-60 на основе стартового стола. Перевозить ракету предлагалось внутри шахты соответствующих размеров. Внутри шахты помещался подвижный стартовый стол с цепными подъемниками для вывода ракеты за пределы объема хранения. Стартовый стол, установленный на подъемном устройстве, имел поворотную платформу с удерживающими устройствами для ракеты. С помощью этой платформы предлагалось выполнять наведение ракеты по азимуту.

На стартовом столе крепились четыре стойки-захвата, удерживавшие ракету в вертикальном положении. Начиная подъем, ракета должна была инициировать автоматическое разведение стоек пружинным механизмом. После старта автоматика должна была складывать их. В экстренной ситуации экипаж подлодки мог сбросить ракету за борт. Для этого подавалась команда, по которой пневматический привод должен был смещать рамку на стартовом столе. Последняя наклоняла ракету на правый борт до недопустимых углов, после чего та должна была самостоятельно срываться с креплений и падать в воду.

Для расчета полетной программы и введения данных в автоматику ракеты предлагалось использовать устройство «Доломит». Выдачу координат для использования ракет должна была осуществлять штатная навигационная система лодки-носителя. Разные носители получали различные средства навигации.

Также в состав комплекса Д-2 входили некоторые средства, предназначенные для применения на берегу, при подготовке подводной лодки к выходу на боевое дежурство. В состав береговых средств комплекса входили специальные контейнеры для транспортировки ракет и боевых частей, автозаправщики, тягачи и т.д. При помощи этих систем предполагалось выполнять загрузку ракет на подлодку и осуществлять заправку, а также проводить обследование изделия после возвращения субмарины с дежурства.

Перед выходом подлодки в море следовало выполнять загрузку ракет и заправлять их. В связи со специфическими особенностями использованной топливной пары предлагалось заправлять ракету только окислителем. Горючее должно было храниться в отдельной цистерне на подлодке и заливаться в бак ракеты только в ходе предстартовой подготовки. Допускалось хранение ракеты в заправленном состоянии в течение трех месяцев. После этого следовало сливать окислитель, выгружать ракету и проверять состояние ее баков. Пройдя осмотр, ракета вновь могла загружаться на подлодку.

Перед стрельбой экипаж подлодки должен был рассчитывать полетное задание и вводить его в автопилот ракеты. Кроме того, в это время производилась заправка баков. Непосредственно перед запуском лодка должна была всплывать и открывать крышку пусковой установки. Далее при помощи подъемника ракета выводилась за пределы подводной лодки. По команде на запуск включался двигатель. Как и в предыдущем проекте, были предложены некоторые новые агрегаты и методики, позволявшие снизить влияние качки на старт ракеты. За счет их применения допускался запуск при скорости носителя до 15 узлов и при качке до 5 баллов. Запуск двигателя и его вывод на номинальный режим производился с учетом положения субмарины и пусковой установки.

На подготовку ракеты к старту после всплытия лодки уходило порядка 4 минут. Сразу после запуска одной ракеты подлодка могла начать подготовку к новой стрельбе. При этом уже использованный стартовый стол возвращался в шахту, и та закрывалась крышкой, после чего начиналась подготовка новой пусковой установки либо производилось погружение. Через 12-15 минут после всплытия субмарина, произведя залп тремя ракетами, могла возвращаться в подводное положение.

В 1957-58 годах стартовали работы по проектам Р-13А и Р-13М, целью которых было повышение характеристик ракеты Р-13 / 4К50. Подробные сведения об особенностях проекта Р-13А отсутствуют. Работы по проекту Р-13М продолжались в течение некоторого времени, после чего были остановлены в пользу других проектов с большими перспективами.

С середины 1954 года велись работы над несколькими проектами перспективных подводных лодок, которые предлагалось оснащать новыми ракетными комплексами. Среди прочих в ЦКБ-16 под руководством Н.Н. Исанина разрабатывался проект дизель-электрической подлодки 629. Изначальный вариант этого проекта не получил одобрения, из-за чего в 1956 году разработка новой субмарины фактически началась заново. Новый проект предусматривал строительство подлодок, способных нести комплексы Д-1 и Д-2 с ракетами Р-11ФМ и Р-13 соответственно.

Для эксплуатации новых ракет подлодка проекта 629 должна была получать систему «Доломит», а для навигации предлагался комплекс «Сигма» с астронавигационным перископом типа «Лира». Три пусковые установки СМ-60 должны были помещаться в четвертом отсеке подлодки, внутри корпуса и прочной рубки. Для размещения пусковых установок большой длины на нижней части корпуса появился крупный выступающий агрегат.

Так же в 1956 году началось проектирование атомной подлодки «658», которая так же должна была стать носителем ракет Р-13. Этот проект создавался в ЦКБ-18 под руководством С.Н. Ковалева. Новые АПЛ должны были получать систему управления «Доломит-1» с автоматом азимута и дистанции «Марс-629». Для навигации предлагалось использовать комплекс «Плутон-658». Ввиду сравнительно крупных габаритов подлодки удалось обойтись без каких-либо агрегатов, выступающих за пределы легкого корпуса.

В 1957 году началась проработка проекта 660. Такая субмарина должна была использовать энергетическую установку, использующую надперекись натрия. Предполагалось, что с помощью новых двигателей лодка сможет развивать под водой скорость до 15 узлов или преодолевать до 2800 миль на экономической скорости. Подлодки проекта 660 должны были нести по три ракеты Р-13. К середине 1958 года был разработан предварительный вариант проекта, анализ которого показал бесперспективность разработки. Отличаясь большей сложностью, новая субмарина должна была уступать существующим лодкам по основным характеристикам. Дальнейшие работы над проектом посчитали бессмысленными.

Комплект необходимой документации по комплексу Д-2 был подготовлен в начале 1957 года. Вскоре после этого стартовала подготовка к испытаниям отдельных агрегатов и ракеты в целом. В течение нескольких следующих месяцев проводились различные испытания перспективной боевой части, систем управления и т.д. В декабре 1959 года начались проверки двигателя С2.713. К весне следующего года все отдельные испытания завершились, что позволило начать подготовку к проверкам ракеты Р-13 в сборе.

В июне 1959 года первые опытные изделия Р-13 / 4К50 доставили на полигон Капустин Яр для проведения испытаний. Первые запуски ракеты осуществлялись с неподвижного стенда, после чего начались проверки на качающемся стенде, имитирующем качку подлодки. До марта 1960 года на полигоне выполнили 19 запусков, из которых 15 были признаны успешными. К этому времени уже начались проверки ракетного комплекса в составе оборудования подлодки.

В ноябре 1959 года одна из подлодок проекта 629, служивших в составе Северного флота, получила полный набор оборудования, необходимого для эксплуатации ракет Р-13. Испытательные стрельбы продолжались до августа 60-го. За это время было израсходовано 13 ракет. 11 изделий выполнили поставленные задачи, еще два пуска были аварийными.

В конце лета и начале осени 1960 года в Кольском заливе состоялись необычные испытания комплекса Д-2 с ракетой Р-13. Для них был построен натурный макет отсека подлодки проекта 629 со всеми агрегатами ракетного комплекса. На разных расстояниях от отсека устанавливались глубинные бомбы, мины и т.д., имитировавшие различное противолодочное оружие условного противника. В ходе шести испытаний были сформированы новые требования, позволявшие повысить защищенность ракет от атаки противника. В частности, именно по результатам этих испытаний было решено окончательно отказаться от хранения топлива непосредственно в ракете.

После доработок комплекса по результатам всех испытаний систему Д-2 вновь проверили, что открыло ей дорогу к применению флотом. 13 октября 1961 года ракетный комплекс Д-2 с баллистической ракетой Р-13 был принят на вооружение в составе средств подлодок проектов 629 и 658. С декабря 1959 года по декабрь 1962-го военно-морской флот Советского Союза получил 23 ДЭПЛ проекта 629. В тот же период боевой состав ВМФ пополнился восемью атомными субмаринами проекта 658.

Эксплуатация ракетного комплекса Д-2 продолжалась до начала семидесятых годов. За этот период субмарины-носители выполнили 311 запусков ракет. 225 стрельб завершились успешным поражением учебных целей. По имеющимся данным, по 38 неудачных стартов было связано с ошибками личного состава и неполадками различных систем. Причины 10 оставшихся аварий установить не удалось.

Особый интерес представляет запуск, выполненный подлодкой проекта 629 20 октября 1961 года. В ходе учений с кодовым названием «Радуга» одна из субмарин Северного флота выполнила стрельбу ракетой Р-13 со штатной специальной боевой частью. Ядерный боезаряд успешно поразил условную цель на полигоне на Новой Земле. Согласно открытым источникам, это был единственный случай использования ракеты Р-13 в полноценной боевой конфигурации. Более того, до или после мероприятия «Радуга» отечественные субмарины ни разу не стреляли баллистическими ракетами с ядерными боезарядами.

Ракета Р-13 была разработана специально для использования подводными лодками. Подобный подход к созданию нового вооружения полностью себя оправдал. От предыдущей Р-11ФМ новая ракета Р-13 отличалась повышенной надежностью, а также более высокими характеристиками. Изделие 4К50 получило возможность доставлять на дальность до 600 км боевую часть мощностью 1 Мт. Тем не менее, от главного недостатка предшествующей разработки в виде надводного старта избавиться так и не удалось. Эта особенность комплекса Д-2, в частности, приводила к заметному отставанию от зарубежных аналогов.

Рост основных характеристик ракеты, а также массовое строительство подлодок-носителей позволили значительно повысить ударный потенциал морской составляющей стратегических ядерных сил. Именно благодаря комплексу Д-2 с ракетой Р-13 удалось начать полноценное патрулирование вблизи территории вероятного противника и тем самым сократить имевшееся отставание в ядерных вооружениях.

Создание и эксплуатация комплекса Д-2 с ракетой Р-13 стало важным этапом в развитии отечественных вооружений для военно-морского флота. Решения, реализованные в проекте Р-13, в дальнейшем использовались при создании новых образцов аналогичного вооружения. После снятия комплекса Д-2 с вооружения эксплуатация его носителей продолжилась. Подлодки проектов 629 и 658 были перестроены по обновленным проектам и стали носителями новых ракетных вооружений.