Боевая машина реактивной артиллерии БМ-13-16 на базе ЗиС-6. Вид на направляющие (спарку)
Параллельно разрабатывалась и пусковая установка для снарядов. Установка состояла из восьми открытых направляющих рельсов, связанных между собой в единое целое трубчатыми сварными лонжеронами. 24 реактивных 132-мм снаряда (масса каждого 42,5 кг) фиксировались с помощью Т-образных штифтов сверху и снизу направляющих попарно. В конструкции была предусмотрена возможность менять угол возвышения и разворота по азимуту. Наводка на цель производилась через прицел вращением рукояток подъемного и поворотного механизмов. Установку монтировали на шасси трехтонки — распространенного тогда грузового автомобиля ЗИС-5, причем в первом варианте сравнительно короткие направляющие располагались поперек машины, получившей общее название МУ-1 (механизированная установка). Сама рама для пуска ракет весила более 300 кг. Это решение было неудачным — при стрельбе машина раскачивалась, что существенно уменьшало кучность боя. Заряжание пусковой установки с передней части направляющих производить было неудобно и требовало много времени. Автомашина ЗИС-5 имела ограниченную проходимость.
Многие военные специалисты относились скептически к принятию реактивных установок на вооружение. Они считали, что у реактивной артиллерии большее рассеивание снарядов, большие затраты пороха, но меньшая точность стрельбы, чем у привычной ствольной артиллерии. Несмотря на скептицизм военного руководства, работы над совершенствованием пусковой установки продолжались.
В начале 1939 года МУ-1 установили на более мощный грузовик ЗИС-6 (К 1939 году изготовлено 4460 грузовиков ЗИС-6). Однако 24 направляющие, смонтированные, как и в первом варианте, поперек машины, не обеспечивали устойчивость машины при ведении огня. Испытания были проведены на полигоне под Москвой в присутствии маршала Клима Ворошилова. Несмотря на недостатки (значительное рассеивание снарядов, трудность маскировки огневой позиции во время стрельбы), новое оружие произвело впечатление на Ворошилова. Инженерам было приказано сохранять новую разработку в строжайшем секрете и совершенствовать ее.
Благодаря благожелательной оценке Ворошилова, коллектив разработчиков получил поддержку командного состава РККА.
В сентябре 1939 года создали реактивную систему МУ-2 на более подходящем для этой цели трехосном грузовике ЗИС-6. Именно этой пусковой установке предстояло стать легендарной БМ-13. В этом варианте, предложенном инженером Галковским, две удлиненные направляющие соединялись (спаривались), образуя единую конструкцию, именовавшуюся «спаркой». Всего спарок было 8, т. е. сразу можно было выпустить по противнику 16 снарядов. Направляющие устанавливались вдоль автомобиля, задняя часть которого перед стрельбой дополнительно вывешивалась на домкратах, благодаря чему силы, раскачивающие пусковую установку, прилагались по оси машины на два домкрата, находившихся вблизи центра тяжести. Раскачивание стало минимальным. В установке заряжание производилось с казенной части, т. е. с заднего конца направляющих. Это было удобнее и позволяло значительно ускорить операцию. Установка имела поворотный и подъемный механизмы простейшей конструкции, кронштейн для крепления прицела с обычной артиллерийской панорамой и большой металлический бак для горючего, установленный сзади кабины. Масса новой рамы — 250 кг. Созданная конструкция позволила уменьшить трудоемкость, время изготовления и стоимость пусковых установок. Стекла кабины закрывались броневыми откидными щитами. Также в целях повышения живучести машин в бою закрыли броней бензобак и бензопровод. Против сиденья командира боевой машины на передней панели был смонтирован небольшой прямоугольный ящичек с вертушкой, напоминающий диск телефонного аппарата, и рукояткой для проворачивания диска. Этот прибор носил название «пульт управления огнем» (ПУО). От пульта шел жгут проводов к специальному аккумулятору и к каждой направляющей. При одном обороте рукоятки ПУО происходило замыкание электроцепи, срабатывал пиропатрон, помещенный в передней части ракетной камеры снаряда, воспламенялся реактивный заряд и происходил выстрел. Темп стрельбы определялся темпом вращения рукоятки ПУО. Все 16 снарядов можно было выпустить за 7-10 с. Дальность полета снаряда М-13, весящего 42 кг, достигала 8470 м. Время перевода пусковой установки из походного в боевое положение составляло 2–3 минуты, угол вертикального обстрела находился в пределах от 4° до 45°, угол горизонтального обстрела составлял 20°. Масса машины с экипажем (5–7 человек) и полным боекомплектом составляла 8,33 т. (без снарядов — 7,2 т). Трехосный ЗИС-6 с карбюраторным двигателем мощностью 73 л.с. (53,7 кВт) обеспечивал МУ-2 вполне удовлетворительную подвижность на местности, позволял ей быстро совершать марш-маневр и смену позиции. Конструкция пусковой установки допускала ее передвижение в заряженном состоянии с довольно высокой скоростью (до 40 км/ч) и быстрое развертывание на огневой позиции, что способствовало нанесению внезапных ударов по противнику. В ходе испытаний выявилась важная особенность залповой стрельбы реактивными снарядами: при одновременном разрыве нескольких снарядов на ограниченной площади с разных направлений действуют ударные волны, сложение которых приводит к возникновению встречных ударных волн, что значительно увеличивает разрушительное действие каждого снаряда.