Работы над проектом ракеты Р-5 явились логическим продолжением работ над ракетой Р-3. Эскизный проект ракеты Р-5 был закончен в октябре 1951 г. Первый этап летных испытаний ракеты Р-5 прошел в марте - мае 1953 г. на полигоне Капустин Яр. Всего было произведено 8 пусков ракет: два пуска 15 и 18 марта 1953 г. на дальность 270 км, пять на максимальную дальность 1200 км и один - на 550 км. Первый успешный пуск на максимальную дальность провели 19 апреля 1953 г. Пуски на дальность 270 км были удачными. При двух пусках ракет на максимальную дальность 1200 км обнаружились недоработки. Нормальный полет ракеты продолжался до 64,5 с до наибольшей степени статической неустойчивости, после чего полет ракеты прекращался из-за потери управляемости. При последнем пуске на 550 км условия испытаний для проверки устойчивости полета были более жесткими, так как ракету оснастили четырьмя подвесными головными частями, которые увеличивали величину дестабилизирующего аэродинамического момента. Пуск прошел нормально.
Второй этап летных испытаний ракеты Р-5 проходил в октябре - декабре 1953 г. Было проведено семь пусков ракеты на дальность 1185 км. Один из пусков был неудачным из-за повреждения в бортовой кабельной сети, что привело к выдаче преждевременной команды на выключение двигателя и, следовательно, недолет ракеты. По двум этапам испытаний не удалось полностью решить все задачи отработки ракеты: не до конца была проверена надежность ракеты, ее систем агрегатов, не полностью оценена ее эксплуатация с подвесными головными частями и не был проверен весь комплекс наземного оборудования.
Третий этап летных испытаний ракеты Р-5 проходил с августа 1954 г. по февраль 1955 г. Всего было произведено 19 пусков: 5 пристрелочных, 10 зачетных, к которым еще добавили 4 пристрелочных из-за неудач с отработкой радиоуправления дальностью. В ряде пусков наблюдалось ослабление радиосигнала. Чтобы добиться нужных результатов, потребовалась передислокация наземных пунктов радиоуправления полетом ракеты Р-5, что вызвало длительный перерыв в ее испытаниях. Ракета Р-5 с зарядом обычного взрывчатого вещества не могла быть эффективным оружием. При таком рассеивании затраты на производство и запуск Р-5 существенно превышали вероятный урон противника от попадания ее боеголовки.
Ракета Р-5 одноступенчатая. Для обеспечения полетной дальности ракеты Р-5 в 1 200 км, для нее был создан новый маршевый однокамерный ракетный двигатель РД-103, разработанный в ОКБ-456 под руководством главного конструктора В.П. Глушко (главный конструктор В.А. Витка). Он претерпел существенные изменения по сравнению со своими предшественниками РД-100 и РД-101. Двигатель работал на топливе состоящим из 92-процентного этилового спирта (горючее) и жидкого кислорода (окислитель). На РД-103 была форсирована тяга до 44 тс на земле. Форсирование тяги обеспечивалось путем повышения давления в камере, что потребовало принятия мер по обеспечению прочности узлов и агрегатов двигателя и интенсификации охлаждения камеры сгорания.
Существенным отличием двигателя РД-103 от его прототипов явилось введение насосной подачи перекиси водорода. Это позволило отказаться от тяжелого стального торовидного бака с рабочим давлением 50 атм и заменить его алюминиевым баком с давлением 3,5 атм. Конструкторским изменениям подверглись и остальные узлы, и агрегаты двигателя. Была модернизирована система и автоматика запуска и управления двигателем, введено регулирование тяги двигателя в полете. Баки ракеты Р-5 были изготовлены и алюминиево-магниевого сплава Амг3 (в дальнейшем применялся сплав Амг5). Хвостовой отсек на первых ракетах изготавливался из стали, в последующем - из алюминиевого сплава Д16Т.
Запуск ракеты должен был производиться со стационарной наземной пусковой установки (пускового стола). Пусковой стол создавался в ГСКБ «Спецмаш» (ныне «НИИ стартовых комплексов им. В.П. Бармина» - филиал ФГУП «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры» (ФГУП «ЦЭНКИ») под руководством В.П. Бармина. Способ старта - газодинамический.
В ракете Р-5 использовалась инерциальная система управления (СУ) с радиоуправлением по дальности и боковой радиокоррекцией полета. Инерциальная СУ разработана в НИИ-885 (ныне АО «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (входит в АО «Российские космические системы») под руководством М.С. Рязанского и Н.А. Пилюгина и в НИИ-944 (ныне «НИИ прикладной механики им. академика В.И. Кузнецова» - филиал АО «ЦЭНКИ») под руководством В.И. Кузнецова. Система радиоуправления спроектирована под руководством Б.М. Коноплева в НИИ-20 (ныне АО «Научно-исследовательский электромеханический институт» - АО «НИЭМИ» - входит в состав Концерна ВКО «Алмаз - Антей»). Управление ракетой в полете осуществлялось при помощи газоструйных и аэродинамических рулей. Система управления инерциальная с боковой радиокоррекцией.
Ракета имела моноблочную отделяемую в полете головную часть(ГЧ) длинной 5 250 мм, в которой находилась боеголовка. Масса головной части с обычным взрывчатым веществом по проекту составляла 1 425 кг. Головная часть была выполнена оживальной формы с острой носовой частью и конической стабилизирующей юбкой в хвостовой части. ГЧ имела термостойкое покрытие, выполненное на базе сублимирующих материалов. Отделение ГЧ происходило с использованием пневмотолкателя. При дальности стрельбы 1 200 км вероятное отклонение ГЧ от цели составляло по дальности ±1,5 км и боковое отклонение - ± 1,25 км. Кроме того, предлагались дополнительные (боковые) головные части. Две из них можно было использовать при стрельбе на дальность от 560 до 810 км, четыре общим весом 3 830 кг - при стрельбе на дальность до 560 км. Масса БЧ - 1450 кг (в ходе испытаний использовалась и БЧ массой 1000 кг). Взрыватель контактный.
При рассеивании в 1,25 - 1,5 км ракета Р-5 даже с самым мощным с зарядом обычного взрывчатого вещества не могла быть эффективным оружием. Затраты на производство и запуск ракет Р-5 существенно превышали вероятный урон противнику от попадания ее боеголовки. В связи с этим по распоряжению Совета Министров СССР от 13 августа 1955 г. и в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР от 16 ноября 1955 г. была осуществлена разработка головной части (ГЧ) с боевыми радиоактивными веществами, получившая наименование «Генератор-5». Для заправки ракет с ГЧ типа «Генератор-5» в 1955 году в Особом конструкторском бюро Ленинградского Кировского Завода (ОКБ «ЛКЗ») на базе тяжелого танка был создан защищенный самоходный манипулятор «объект 805» массой 72 тонны. Опытные образцы ракет производились на Опытном заводе НИИ-88.
В соответствии с Постановлением Совмина от 10 апреля 1954 г. в ОКБ-1 на базе ракеты Р-5 была начата разработка ракеты Р-5М с ядерным зарядом. Дальность стрельбы оставалась без изменений - 1200 км. Головная часть с ядерной боеголовкой в полете отделялась от корпуса. Вероятное отклонение от цели по дальности было ±1,5 км, а боковое ±1,25 км. Для испытаний ракет Р-5 в ЦКБТМ был создан в единственном экземпляре лафет 8У211. Для повышения проходимости установщика по грунтовым дорогам и бездорожью ГАУ предложило разработать установщик на гусеничном ходу. В Центральном конструкторском бюро транспортного машиностроения (ЦКБТМ) было изготовлено несколько образцов гусеничного установщика 8У220. Однако 8У220 имел малый ресурс движения и в серию не пошел.
Уже в ходе полигонных испытаний для установки ракеты Р-5 в ГСКБ «Спецмаш» был разработан установщик, имевший принципиально отличную от лафетного типа схему, который получил название «Установщик портального типа». По этой схеме установщик представлял собой смонтированную на серийной грузовой автомашине мачту портального типа, которая после подъезда установщика к пусковому столу выставлялась в вертикальное положение с помощью подъемного механизма с зубчатым сектором, закрепленном на портале. Установщик с ракетой подстыковывался к столу с противоположной стороны. Со смонтированной на установщике лебедки сматывалась тросовая обойма с серьгой и закреплялась на раме тележки. Этой лебедкой установщик с ракетой поднимался в вертикальное положение. Для удержания тележки от опрокидывания в сторону установщика предполагалось использовать уравновешивающее устройство в виде бетонного куба, подвешенного к канату, одним концом закрепленному на тележке, а другим к анкеру, забетонированному в землю.
В результате анализа конструкции и схемы работы установщика портального типа в ЦКБТМ в 1952 г. разработали опытные образцы установщиков портального типа, получившие индекс 8У25. Использование установщика портального типа фактически привело к разделению конструкции установщика лафетного типа. Функции стрелы лафетного установщика возложили на транспортную тележку ракеты, а силовые нагрузки при подъеме, воспринимаемые ранее рамой и шасси, передали стреле и пусковому столу. Это позволило снизить вес отдельных агрегатов, используемых при установке ракеты, однако потребовало введения заранее установленных на стартовой позиции анкеров, то есть предварительного оборудования стартовой позиции. Заправка горючим производилась с помощью насосов, а заправка окислителем (жидким кислородом) и перекисью водорода - путем вытеснения сжатыми газами из баков заправщиков.
21 января 1955 г. на полигоне Капустин Яр был осуществлен первый старт ракеты Р-5М. Пуск прошел успешно. С января по июль 1955 г. было запущено 14 ракет Р-5М, из них 13 достигли цели. Две ракеты отклонились больше, чем на 7 разрешенных градусов, и двигатель был отключен системой АПР (автоматический подрыв ракеты). Заключительный (пристрелочный) этап летно-конструкторских испытаний ракет Р-5М проходил в августе - ноябре 1955 г. Было проведено 10 пусков, из них пять на дальность 1165 км, три на дальность 1083 км и два на 1189,8 км (в зависимости от веса ракеты). На этих испытаниях радиосистема управления дальностью полета рассматривалась как временное решение, так как в дальнейшем предполагалось укомплектовать бортовую часть системы управления автономной системой управления дальностью полета. Из десяти пусков восемь прошли успешно. Результаты пристрелочных пусков 1955 г. послужили основанием для подготовки в следующем, 1956 г., испытаний ракеты Р-5М по полной программе.
К зачетным испытаниям, которые проходили с 11 января по 6 февраля 1956 г., были представлены пять ракет. Головные части четырех из них имели действующие макеты атомного заряда, в которых было все, что нужно для атомного взрыва, кроме продуктов атомного распада, вызывающих цепную реакцию. Проверялись стыковка головной части с бортовыми системами ракеты, технология подготовки и надежность работы в полете всей автоматики. Четыре пуска прошли нормально. Пятый пуск состоялся 2 февраля 1956 г. Ракета Р-5М впервые в мире несла ядерный заряд. Пролетев около 1200 км, головная часть без разрушения дошла до поверхности в районе Аральских Каракумов. Сработал ударный взрыватель, вызвавший ядерный взрыв мощностью около 80 кт. Постановлением Совмина от 21 июня 1956 г. ракета Р-5М была принята на вооружение Советской армии под индексом 8К51.
В 1956 г. были поставлены на боевое дежурство 24 ракетных комплекса. В следующем году их число удвоилось. В нескольких инженерных бригадах ракеты Р-2 были заменены на Р-5. 77-я и 80-я бригады дислоцировались близь города Новые Белокоровичи Житомирской области, 72-я (бывшая 22-я) бригада - близ городка Медведь Новгородской области, 73-я (бывшая 23-я) бригада - у городка Камышин Волгоградской области, 85-я (бывшая 54-я) так и осталась на полигоне Капустин Яр, а 90-я (бывшая 56-я) - на территории Киевского военного округа. В конце 1958 г. 72-я бригада передислоцировалась в район городов Фюрстенберг и Фогельзанд на северо-восток ГДР. С этих позиций Р-5 могли поражать всю территорию Англии и большую часть Франции. В 1959 г. две бригады инженерных войск РВГК, оснащенные Р-5М, заступили на боевое дежурство на позициях вблизи Симферополя и Гвардейска (Калининград-екая область). Несколько позже Р-5М появляются и на Дальнем Востоке. В их зоне досягаемости оказались вся Япония и Маньчжурия. В 1959 г. в боевой готовности находились 32 пусковые установки ракет Р-5М, а в I960 г. - 36. Это число пусковых установок сохранялось неизменным до 1965 г.-
Время предстартовой подготовки к пуску ракеты Р-5М составляло около 2 часов. Мощность зарядов ракет Р-5М несколько раз менялась, были и заряды в 300 кт, а, в конце концов, поступили термоядерные заряды мощностью 1 Мт. Ракеты Р-5М имели существенный недостаток, связанный с использованием в качестве окислителя жидкого кислорода, который быстро испарялся и не позволял держать ракету в заправленном состоянии свыше 30 суток. Для выработки запаса кислорода необходимо было иметь мощные кислородные заводы в районах базирования ракетных частей, что делало комплекс Р-5М малоподвижным и неспособным к быстрому ответному удару. Комплекс Р-5М стал первым аргументом Н.С. Хрущева: во время Суэцкого кризиса он грозил Англии и Франции нанести удар ракетами Р-5М с ядерными боевыми частями. На базе ракеты Р-5 были созданы геофизические ракеты Р-5А, Р-5Б и Р-5В. Первоначально ракеты Р-5 и Р-5М изготавливались на Опытном заводе № 88 в г. Мытищи. Всего до 1956 г. заводом № 88 было изготовлено 75 ракет Р-5 и Р-5М для стендовых и летных испытаний. В 1956 г. ракета Р-5М была передана для серийного производства на завод № 586 в г. Днепропетровске. В 1968 г. ракета Р-5М была снята с боевого дежурства.
Данные баллистической ракеты Р-5М
Дальность максимальная, км 1200
Число ступеней 1
Стартовый вес, т 29,1
Вес полезной нагрузки, кг 1350
Вес топлива, т 24,9
Длина ракеты, м 20,75
Максимальный диаметр, м 1,65
Число головных частей, шт 1
Предельное отклонение, км 6,0
Номинальная тяга двигателя в вакууме, кН 500
Тип топлива - Жидкое
