С развитием средств ПВО в 60-е годы большие высоты и скорости полета уже не могли надежно защитить атмосферный летательный аппарат от ПВО противника. Боевая авиация переходила к действиям на околозвуковых скоростях на малой высоте, однако создание эффективных ударных стратегических комплексов на основе беспилотных самолётов для этих режимов полёта представляло в тот период технически сложную и весьма дорогостоящую задачу. По критерию «стоимость-эффективность» подобные системы заведомо проигрывали баллистическим ракетам. Работы по ударным стратегическим беспилотным авиационным комплексам свернули - сначала в США, а чуть позже и в СССР.

Но в середине 50-х годов стратегические крылатые ракеты в планах советского военного руководства еще рассматривались как эффективное средство, дополнявшее ударную мощь Дальней авиации. Так, в марте 1957 г состоялось заседание Военного совета ВВС, где обсуждался проект плана выпуска летательных аппаратов на 1958-1959 гг. В итоговом постановлении, наряду с разделом, включавшим перспективные дальние и межконтинентальные самолёты «105» (Ту-22) и М-56, а также дополнение уже имевшегося парка самолётов крылатыми ракетами воздушного базирования, предусматривалось и введение в состав ударных средств дальнего действия сверхзвуковых МКР «Буря» и «Буран», а также МКР «Д» разработки ОКБ А.Н.Туполева с дальностью 7500-12000 км. Для поражения стратегических целей в Европе и Азии предполагалось дополнить мощь сотен бомбардировщиков и ракетоносцев Ту-16 туполевскими беспилотными «С» и ильюшинскими П-20С с дальностью 3000-4000 км. Судя по тому, что в планах ВВС оба беспилотных туполевских ударных самолёта фигурировали уже в 1957 г, начало работ по «С» («121», Ту-121) и «Д» («123», Ту-123) следует отнести к концу 1956 г. Впервые ОКБ А.Н.Туполева предстояло создать беспилотные самолёты с крейсерской скоростью полёта, превышающей М=2, наземные стартовые средства и контрольно-проверочные комплексы. Ударные стратегические комплексы должны были стать первыми отечественными мобильными беспилотными аппаратами стратегического назначения. Таким образом, перед туполевцами ставилась задача создания и развертывания серии систем вооружения, по своей сложности ничем не уступавших комплексам баллистических ракет наземного базирования

Постановление СМ СССР на проектирование стратегической системы «С» с беспилотным самолётом «121» (Ту-121) появилось 23 сентября 1957 г. Лётные испытания первого опытного образца «121» предписывалось начать в четвертом квартале 1958 г. Для ускорения отработки системы Туполеву передавалась испытательная база ОКБ-23 во Владимировке, созданная для отработки МКР «Буран» («40»), работы по которой к этому моменту решили свернуть. В 1958-1959 гг. планировалось изготовить опытную партию в 25 самолетов «121» (Ту-121). Головным предприятием по созданию всего комплекса назначалось ОКБ А.Н.Туполева, к работам по его различным элементам привлекли большое количество предприятий и организаций авиационной, радиоэлектронной промышленности и других смежных отраслей отечественного ВПК.

Специально для самолёта «121» (Ту-121) в двигателестроительном ОКБ-300 С.К.Туманского создавался новый малоресурсный турбореактивный двигатель с форсажной камерой КР-15-300 с величиной длительной маршевой тяги 10000 кгс (максимальная взлетная тяга - 15000 кгс). Впервые в отечественной практике для «121» (Ту-121) разработали мощные твердотопливные стартовые ускорители с тягой 75000-80000 кгс. В ОКБ А.Н.Туполева создали не имевшую аналогов схему пассивной отцепки ускорителей после старта. Для обеспечения эффективной работы ТРД КР-15-300 на всех стадиях полёта в отделе силовых установок ОКБ спроектировали многорежимный подфюзеляжный воздухозаборник с многоскачковым полуконусным центральным телом, системой слива пограничного слоя и отстреливавшимся ограничительным коллектором, оптимизирующим работу ТРД и воздухозаборника на малых скоростях, а также кольцевое эжекторное сопло. Топливо разместили в жестких интегральных фюзеляжных баках-отсеках с комбинированной системой герметизации повышенной надежности.

Для беспилотного самолёта на предприятиях Министерства среднего машиностроения спроектировали новую компактную термоядерную боевую часть «205». Конструктивно она выполнялась полностью интегрированной с элементами конструкции самолёта «121» (Ту-121), это значительно уменьшало ее габариты и массу. Систему управления «121» (Ту-121) предполагали сделать автономной, с астроинерциальной коррекцией на маршруте. Последнюю приняли аналогичной применявшейся в проектах беспилотных стратегических самолетов «Буря» и «Буран» (в ходе дальнейшего проектирования от нее отказались как от избыточной для требуемых дальностей полета). Для отклонения рулей спроектировали оригинальные компактные гидравлические приводы с замкнутой гидросистемой и электрическими гидронасосами.

Самолёт «121» (Ту-121) проектировался для крейсерского полёта при длительном кинетическом нагреве конструкции планера и работе маршевого ТРД во время всего полета на максимальном режиме. Это создавало весьма теплонапряженные условия для конструкции планера, работы всех систем оборудования и боевой части. Из условий использования традиционных авиационных конструкционных материалов максимальную скорость длительного полета ограничили на уровне М=2,5-2,6. Это позволило разработать достаточно легкую конструкцию с использованием хорошо освоенных промышленностью алюминиевых сплавов с использованием жаропрочных стальных сплавов только в наиболее теплонапряженных элементах.

В ОКБ разработали общие принципы и технические решения функционирования эффективной системы охлаждения агрегатов и оборудования, в специализированном ОКБ-124 проектировались необходимые элементы системы охлаждения. В других агрегатных ОКБ создавалось оборудование, приспособленное для работы в специфических условиях полета самолёта «121» (Ту-121). Так, в ОКБ-140 впервые в стране создали стартер-генераторы с водо-спиртовой испарительной системой охлаждения, впоследствии ставшей стандартной для электрических генераторов многих сверхзвуковых самолётов.

Работу по созданию мобильной пусковой установки возглавил старейший работник ОКБ А.Н.Туполева, признанный специалист в области систем авиационного вооружения А.В.Надашкевич. Необходимо было спроектировать пусковое устройство, обеспечивавшее надежный запуск в самых различных условиях. В качестве тягача выбрали серийный МАЗ-535, с успехом использовавшийся для транспортировки баллистических ракет. Для нормального запуска ТРД от бортовых стартер-генераторов в силовую установку тягача ввели электрический генератор мощностью в несколько десятков киловатт. Первоначально для пусковой установки взяли направляющие длиной почти в 20 м, в дальнейшем по предложению молодого инженера В.И.Близнюка, занимавшегося общей компоновкой беспилотного самолёта и увязкой всего комплекса, длину направляющих уменьшили до 10 м.

Параллельно с созданием «121» (Ту-121) впервые в практике ОКБ пришлось проектировать сложнейшую бортовую и наземную телеметрическую контрольно-записывающую аппаратуру, создавать наземный испытательный комплекс и подготовить в безлюдных районах страны полетную трассу для проведения испытаний. Во второй половине 1958 г в цехах опытного завода построили первые экспериментальные самолёты «121». Зимой 1958-1959 гг начались огневые испытания и первые отстрелы имитаторов самолёта на полигоне Фаустово под Москвой.

«121» (Ту-121) представлял собой цельнометаллический моноплан традиционной схемы. Крыло - треугольной формы с углом стреловидности по передней кромке 67". Рулевые поверхности на крыле отсутствовали: самолетом управляли с помощью цельноповоротных треугольных в плане киля и стабилизатора. Киль и две половины стабилизатора располагались в хвостовой части фюзеляжа под взаимными углами 120". Килем управляли по курсу, совместно отклоняемыми половинами стабилизатора - по тангажу и дифференциально отклоняемыми половинами стабилизатора - по крену. Все три руля крепились на гарфотах-обтекателях, в них находились рулевые приводы. Переднюю часть беспилотного самолёта занимала аппаратура управления и наведения на цель и отсек с боевой частью. Здесь же находились агрегаты системы охлаждения. Почти всю среднюю часть фюзеляжа занимали интегральные топливные баки, заполняемые инертным газом для тепловой изоляции горючего от кинетического нафева.

В хвостовой части находился маршевый двигатель КР-15-300 с кольцевой системой охлаждения форсажной камеры и эжекторным соплом. Воздух в него подводился по сравнительно короткому воздушному каналу от многоскачкового неуправляемого воздузаборника под средней частью фюзеляжа с центральным телом в виде полуконуса. На старте воздухозаборник был частично прикрыт специальным коллектором в виде полукольца, он отстреливался после старта при выходе самолёта на сверхзвуковой режим. Старт «121» (Ту-121) осуществлялся с помощью двух твердотопливных ускорителей, которые, по мере падения их тяги, после отделения самолёта от пусковой установки разворачивались вокруг точек крепления к самолёту и самостоятельно отделялись от него. При взлетной массе 35 т расчетная дальность полёта с учетом встречного ветра на маршруте 40 м/с равнялась 3880 км, крейсерская скорость - 2775 км/ч. а высота полёта в районе цели - 21400 м.

К лету 1959 г первый опытный летный экземпляр «121» (Ту-121) перевезли на испытательную базу ОКБ во Владимировке. До конца лета шла подготовка к летным испытаниям, необходимые проверки и отладки комплекса. Наконец, 25 августа ровно в 6 часов утра по московскому времени, под раздававшиеся из репродуктора звуки гимна, «121» в присутствии самого А.Н.Туполева, ушел в первый полёт. Он прошел удачно, затем провели еще пять успешных стартов. В первых пусках удалось проверить многие важные положения, в ходе проектирования вызывавшие неоднозначные толкования. В частности, нетрадиционным способом проверили возможность пуска оператором непосредственно из кабины пусковой установки, посадив в кабину обыкновенного домашнего кролика. Симпатичное животное выжило, выдержав возникающие при пуске вибрации и акустические нагрузки. Справедливо полагая, что поскольку с ушастым ничего не произошло, то и с советским человеком ничего не случится, впоследствии запуск оператором из кабины приняли как штатный для всех последующих беспилотных самолетов. Несмотря на все удачные пуски, дальнейшие работы по «121» (Ту-121) свернули: его постигла судьба «Бури» и «Бурана». В 1960 г вышло правительственное постановление, по которому разработка комплекса Ту-121 прекращалась. Его прямым развитием стал беспилотный разведывательный комплекс «Ястреб».

Тактико-технические характеристики «121» (Ту-121)
Размах крыла, м   8.40
Длина самолета, м   24.77
Высота самолета, м   4.61
Масса, кг   
- пустого самолета   11450
- максимальная взлетная   3500
- топлива   16600
Тип двигателя   1 ТРДФ КР-15-300
Тяга, кгс   
Максимальная скорость, км/ч   
Крейсерская скорость, км/ч   2775
Практическая дальность действия, км   3880
Высота полет, м   
- в начале маршевого участка    19900
- при подходе к цели   24100