С появлением у американцев ракетной системы «Минитмен» руководство Советского Союза явственно осознало уязвимость и техническое отставание своих МКР. В этих условиях решено было ускорить принятие на вооружение МБР Р-9А. Постановлением СМ СССР от 31 мая 1959 года ОКБ-1 С.П. Королева поручалось создать межконтинентальную ракету, пригодную для массового развертывания в частях, а главное, которая должна была иметь тактико-технические характеристики намного лучше, чем Р-7. Основываясь на достигнутом к началу 1958 года прогрессе в создании более экономичных двигателей и головных частей с ядерным зарядом значительно меньшей массы, Совет главных конструктов направил в Правительство СССР предложение о разработке новой межконтинентальной баллистической ракеты Р-9 на ракетном топливе кислород-керосин с начальной массой около 100 т.

 

Р-9А стала последней боевой ракетой, разработанной под непосредственным руководством С.П. Королева. Летом 1960 года на полигоне Байконур был проведен показ ракетной техники для руководства страны. Присутствовал и Н.С. Хрущев. Сергей Павлович представлял две свои ракеты - жидкостную Р-9 и твердотопливную РТ-1. Хрущев молча выслушал доклад Королева и своего мнения не высказал. Присутствующим конструкторам, руководителям промышленности и Ракетных войск ясности относительно дальнейшей судьбы этих ракет реакция Никиты Сергеевича не прибавила. И только по настоянию военных разработка Р-9 была продолжена.

Начало летно-конструкторских испытаний Р-9 (на первом пуске 9 апреля 1961 года присутствовал Королев) успешным не назовешь. В первое время сказывалась недоведенность маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) первой ступени, работавшего на кислородно-керосиновом топливе. Его поставили на ракету под сильным давлением академика В.П. Глушко. Только в 1961 году, при запусках экспериментальных ракет, в результате возникавших высокочастотных разрушений двигателей, были выведены из строя три стартовых комплекса. Следует отметить, что альтернатива была, так как в ОКБ А. Исаева и Н. Кузнецова разрабатывали двигатели для первой ступени этой ракеты. Но Глушко использовал свои связи в верхах и добился выгодного для себя решения. В конце концов неполадки в двигательной установке первой ступени устранили, но, как потом выяснилось, не в полной мере. Ее надежность оставалась не на должном уровне, что подтвердилось при эксплуатации в войсках. Так при проведении учебно-боевого пуска одним из ракетных полков произошел взрыв ракеты.

После дополнительных проработок ОКБ-1 предложило разработать два варианта ракеты, отличающихся используемыми компонентами топлива и двигательными установками: Р-9А (на низкокипящих компонентах топлива керосин - жидкий кислород) и Р-9В (на высококипящих компонентах топлива керосин - азотная кислота). Такое предложение обусловливалось тем, что на тот момент было не вполне ясно какая из пар компонентов обеспечит лучшие условия эксплуатации в войсках и меньшее время подготовки к пуску. Это определялось сложностью систем для поддержания компонентов топлива в готовности к заправке, токсичностью компонентов, временем, необходимым для заправки ракеты, и временем раскрутки гироскопов перед пуском. Учитывая, что время готовности к пуску у обоих вариантов системы примерно одинаковое, а эксплутационные качества, включая безопасность работы с ракетой, предпочтительнее у компонентов керосин-кислород, ОКБ-1 настояло на принятии к дальнейшей разработке ракеты Р-9А.

От ракеты, как боевого оружия, требуется максимально возможное время пребывания в готовности № 1 и минимальное время подготовки к пуску. Решение этих задач облегчается при хранении ракеты длительное время в заправленном состоянии, однако для кислородной ракеты это было практически исключено. Следовало добиться того, чтобы время заправки ракеты Р-9 не превышало общее время подготовки ракеты. Таким образом исключалась необходимость длительного хранения ракеты в заправленном состоянии. В Постановлении правительства на разработку ракеты Р-9 от 13 мая 1959 года специально отмечалось, что в качестве окислителя должен применяться переохлажденный кислород. Это позволяло обеспечить хранение кислорода в наземной емкости и заправку его в ракету практически без потерь за время, не превышающее времени подготовки приборов системы управления к пуску (главным "ограничителем" выступало время подготовки гироскопов).

При эскизном проектировании были рассмотрены пять принципиальных схем ракеты, обеспечивающих требуемые характеристики при максимально возможной простоте, мобильности и минимально возможной массе конструкции.

Это было достигнуто принятием целого ряда конструктивно-компоновочных решений, например, применением открытых ферменных отсеков для сочленения ступеней ракеты, сбрасываемого хвостового отсека II ступени, использование паров наддува бака горючего II ступени для отделения ГЧ и т.д.

Габариты ракеты выбирались из возможности транспортировки ее в собранном виде в одном железнодорожном вагоне и использования сварочно-штамповочного оборудования ракеты Р-7 для производства блоков ракеты Р-9.

Проектирование и разработка системы управления ракеты Р-9 проводилась под руководством главного конструктора Н.А. Пилюгина.

Первоначально ракета имела комбинированную систему управления с радиотехническим каналом. Инерциальная система обеспечивала полет на всем активном участке, а система радиокоррекции предназначалась для управления полетом в течение последних десятков секунд активного участка. Впоследствии, однако, от использования радиотехнического канала отказались. Система управления ракеты впервые позволяла осуществлять дистанционный контроль параметров ракеты. Для повышения боеготовности в ней также впервые применялись приборы с форсированным разгоном гироскопов.

Главным конструктором по наземному комплексу был назначен В.П. Бармин (ГСКБ "Спецмаш").

Двигатель I ступени был разработан в ОКБ В.П. Глушко, а двигатель II ступени - в ОКБ С.А. Косберга.

Двигательная установка разрабатывалась с учетом проведения скоростной заправки баков ракеты топливом (кислород - керосин), пребывания ракеты в заправленном состоянии в течение 24 ч, дистанционного управления операциями на старте, максимальной автоматизации подготовки к старту, запуска двигателя I ступени как автоматически, по сигналу окончания заправки баков компонентами, так и вручную, в нужное время без вскрытия люков и без доступа обслуживающего персонала к агрегатам и приборам ракеты.

Качание камер двигателя I ступени осуществлялось впервые разработанным центральным гидравлическим приводом, использующим в качестве рабочей жидкости керосин, отводимый после турбонасосного агрегата основного двигателя. На II ступени управление ракетой осуществлялось поворотными соплами с использованием отработанного турбинного газа.

Принципиальной особенностью ракеты было включение в ее состав переходной рамы пускового стола. Благодаря этому резко уменьшился объем работ на старте, т.к. стыковка всех связей "Земля-борт" теперь производилась на технической позиции, после пристыковки к ракете переходной рамы, а на старте оставалось пристыковать существенно меньшее количество коммуникаций "Земля-переходная рама".

Другой особенностью комплекса ракеты Р-9 явилось системное решение проблем, связанных с длительным хранением жидкого кислорода. Была создана система переохлаждения, длительного хранения и скоростной заправки ракеты переохлажденным жидким кислородом и решена проблема его длительного хранения без потерь.

 

Тактико-техническими требованиями на ракету Р-9 предусматривалось создание двух типов наземных комплексов: "Десна-Н" - при наземном пуске и "Десна-В" - при шахтном. Летные испытания ракеты Р-9 начались 9 апреля 1961 года. Первый успешный пуск состоялся 21 апреля 1961 года. Вначале было много аварийных пусков (из первых 32 пусков - 15 аварийных). При этом выявились недостатки компоновки и конструкции отдельных узлов пускового стола и переходной рамы. Переходная рама оказалась очень громоздкой и тяжелой, ее масса достигала 4,5 т и составляла 50% массы сухой ракеты. Весь технологический цикл подготовки пуска составлял почти два часа. Все это привело к тому, что стартовый комплекс "Десна-Н" был признан не соответствующим тактико-техническим требованиям и не рекомендован для принятия на вооружение. Необходимо отметить, что комплекс "Десна-Н" был отвергнут не из-за грубых конструктивных просчетов. Высокие боевые и эксплутационные характеристики ракеты Р-9А, подтвержденные ЛКИ, требовали создания совершенного стартового комплекса с высокой боевой готовностью. Требовалось подходить к ракете и стартовому комплексу как к единому целому.

ОКБ-1 стало головной организацией, главным идеологом нового комплекса наземного оборудования для ракеты Р-9. Была разработана и изготовлена новая переходная рама, втрое легче прежней.

В ГСКБ "Спецмаш" разработали систему скоростной заправки ракеты горючим - керосином Т-1.

В ЦКБ транспортного машиностроения было создано эффективное устройство, управляемое одним оператором, способное установить ракету на пусковой стол за 30 сек.
Впервые в ОКБ-1 была создана и изготовлена на заводе "Красная Заря" автоматизированная система подготовки ракеты к старту, причем принятые в ней классические решения использовались в дальнейшем для ряда новых ракет-носителей.

22 февраля 1963 года был успешно проведен первый пуск ракеты с нового стартового комплекса "Долина". Поражало то, что автоматизация обеспечивала почти полное отсутствие боевого расчета. Самоходная тележка с ракетой, выйдя из монтажно-испытательного корпуса и достигнув упоров на пусковом устройстве, соединялась с подъемно-установочным устройством, которое поднимало ее в вертикальное положение, автоматически стыковало все коммуникации и закрепляло ракету на пусковом столе.

Затем следовала скоростная заправка компонентами ракетных топлив, подготовка системы управления и прицеливание. На все уходило 20 минут вместо 2 часов на комплексе "Десна-Н". Затем для ракеты Р-9А был создан шахтный вариант стартового комплекса, получивший название "Десна-В". Его головным разработчиком стало ГСКБ "Спецмаш" (главный конструктор В.П. Бармин). 27 сентября 1963 года был проведен первый пуск ракеты из шахты. Он прошел успешно.

После завершения летно-конструкторских испытаний ракета Р-9А с шахтным ("Десна-В") и наземным ("Долина") стартовыми комплексами была принята на вооружение 21 июля 1965 года.
Боевые ракетные комплексы с ракетой Р-9А находились на боевом дежурстве более 15 лет и получили высокую оценку в войсках.

Для МБР Р-9А были разработаны два варианта моноблочных головных частей. Первая мощностью 4 Мт могла быть доставлена на дальность свыше 13500 км. Вторая мощностью до 6 Мт - на дальность 12500 км. ГЧ крепилась к переходнику второй ступени с помощью двух пирозамков. Ее отделение осуществлялось пневмотолкателем после выключения маршевого ЖРД второй ступени.

В результате применения ряда прогрессивных технических решений, ракета получилась компактной, что было важно при размещении ее в ШПУ. Для быстрой заправки баков окислителя (бак горючего заправлялся после установки ракеты в шахту) была разработана система скоростной заправки. Техническая готовность Р-9А составляла 10 минут. На одной стартовой позиции оборудовалось две шахтные пусковые установки, подземный командный пункт с системами управления ракетами, пункт радиоуправления и технологическое оборудование, необходимое для поддержания запаса жидкого кислорода. Старт ракет можно было осуществить только последовательно, так как радиотехническая система обеспечивала наведение только одной ракеты. Подготовка и проведение пуска ракеты Р-9А протекали автоматически, с дистанционным контролем каждой команды.

 

Несмотря на ряд достоинств, к моменту постановки первого ракетного полка на боевое дежурство, «девятка» уже не в полной мере удовлетворяла комплексу требований к боевым стратегическим ракетам. Это и не удивительно, так как она относилась к МБР первого поколения. Превосходя по боевым, техническим и эксплуатационным характеристикам американские «Титан-1» и «Атлас-F», которые к этому времени уже снимались с вооружения, и советские Р-7А и Р-16У она уступала новейшим «Минитменам» по показателям живучести, точности стрельбы и времени подготовки к пуску. Последний критерий стал одним из определяющих для МБР. К тому же ракетные комплексы с Р-9А оказались достаточно дорогими в эксплуатации, что не могло сказаться на масштабах их развертывания (всего на боевое дежурство было поставлено 26 единиц). Р-9А стала последней боевой ракетой в группировке РВСН на кислородно-керосиновом топливе. Она состояла на вооружении до середины 70-х годов.