Старт осуществлялся в нос, поверх ограждения рубки в надводном положении лодки, при этом управление подготовкой к старту и стартом производилось дистанционно с пультов, находящихся внутри прочного корпуса лодки. Все операции по предстартовой подготовке производились в необходимой последовательности от нажатия на пульте управления всего лишь одной кнопки, старт – от нажатия другой кнопки. Разработка и поставка пультов предстартовой подготовки и старта обеспечивалась предприятием главного конструктора Г.М.Бериева. Система управления стрельбой и средства навигации были разработаны под руководством главного конструктора С.Ф.Фармаковского.
Переоборудование ПЛ "Б-64" (зав.№ 633) проекта 611 по проекту П-611 производилось на заводе № 402 в течение 1956 года и в первом полугодии 1957 года. На комплексные испытания I-го этапа лодка была предъявлена в сентябре 1957 года.
Комплексные испытания проводились на морском полигоне с 23 сентября по 31 октября 1957 года в объеме утвержденных программ. За этот период было сделано четыре пуска самолетов-снарядов, из которых два первых были неудачными, так как снаряды упали в море, не пройдя заданной дистанции. Однако, по заключению комиссии эти падения были случайными, не связанными с конструкцией самолета-снаряда или стартового устройства. Этими четырьмя пусками первый этап комплексных испытаний был закончен.
Государственные испытания П-10 на Б-64 были отменены в связи с успешными испытаниями самолета-снаряда П-5 конструкции Челомея.
Позднее подводная лодка Б-64 была восстановлена в первоначальное состояние по проекту 611.
В соответствии с Постановлением СМ №1601-892 от 25.08.1955 г. был разработан проект большой дизельной ПЛ пр.642, вооруженный двумя самолетами-снарядами П-10. Однако Постановлением СМ №1149-52 от 17.08.1956 г. все работы по ПЛ пр'.642 были прекращены.
В апреле 1956 г. ЦКБ-18 было выдано тактико-техническое задание на проектирование ПЛ пр.646. Технический проект 646 был разработан в двух вариантах, различавшихся лишь составом ракетного вооружения. В первом варианте лодка должна была получить четыре ракеты П-5, а во втором – две П-10. В первом варианте поднимающиеся контейнеры для ракеты П-5 располагались в надстройке, попарно в нос и в корму от ограждения рубки. Во втором варианте неподвижный контейнер и пусковые устройства располагались на палубе надстройки, по одной пусковой установке, в нос и в корму от ограждения рубки. Как в первом, так и во втором вариантах, старт осуществлялся из надводного положения, при состоянии моря 4-5 баллов, скорости ПЛ до 15 узлов и скорости ветра в любом направлении до 10 м/с. Конструкция поднимающихся контейнеров в первом варианте была аналогичной проектам П-613 и 644, а конструкция неподвижного контейнера и пускового устройства по второму варианту была аналогичной проекту П-611. Обеспечивалась возможность плавания ПЛ в подводном положения при двух затопленных контейнерах (одного носового и одного кормового) в первом варианте и одного контейнера , а во втором варианте за счет продувания прочных аварийно-балластных цистерн, специально предусмотренных для этой цели. Теоретический чертеж проекта 646 значительно отличался от проекта 641, так как установка на ПЛ проекта 641 ракетного оружия оказалась невозможной без частичного изменения легкого корпуса.
Постановлением СМ от 31.12.1957 г. все работы по проекту 646 были прекращен.
Ракета П-10
Ракеты ОКБ Ильюшина
В августе 1956 года СМ утвердил семилетний план проектирования и производства ПЛ с новыми видами вооружения. Среди них предполагалось строительство опытной атомной ПЛ проекта П-627А, вооруженной ракетой П-20.
Ракета П-20 проектировалась в ОКБ- 240 С.В.Ильюшина. Грубо говоря, ракета П-20 представляла собой трубу прямоточного двигателя. Все оборудование ракеты размещалось в кольцевых отсеках, нанизанных на этот двигатель.
Разработчики ракеты шутили, что тройка стала магическим числом для П- 20. Вес ее составлял около 30 тонн, диаметр корпуса 3 м, дальность полета – 3000 км, маршевая скорость – М=3, высота полета – 30 км, вес боевой части со спецзарядом – около 3 тонн.
Система управления ракетой инерциальная, с астрокоррекцией. В перспективе предполагалось установить радиолокационную головку самонаведения.
Старт ракеты осуществлялся с помощью порохового ускорителя, закладываемого в прямоточный двигатель. В другом варианте два ускорителя крепились в средней части корпуса.
Проект атомной ПЛ пр.П-627А был закончен СКБ-143 к концу 1957 года, а в начале 1958 года началась разработка рабочих чертежей. Ракета размещалась в прочном контейнере на палубе надстройки за ограждением рубки. Контейнер имел диаметр 4,6 м и длину около 25 м.
Пуск производили в надводном положении, для чего после всплытия надо было открыть крышку контейнера, выкатить тележку с ракетой на лафет, поднять его на у гоп 16° и закрепить на контейнере.
После пуска требовалось убрать стартовое оборудование обратно в контейнер, закрыть его крышкой, и только после этого погружаться. И хотя все указанные операции были механизированны и выполнялись дистанционно, расчетное время нахождения ПЛ в надводном положении должно было составить 6,5 минут, в течение которых она была скована в маневрировании и не могла погрузиться.
Вслед за работами по проекту П-627А СКБ-143 приступило к разработке другой атомной ракетной ПЛ пр.653. Если первая была опытной и на ней предстояла отработка комплекса П-20, то вторая должна была стать основным боевым кораблем подводного флота. Лодка пр.653 вооружалась двумя ракетами П-20. Они размещались над прочным корпусом в двух контейнерах, расположенных параллельно диаметральной плоскости. Контейнеры закрывались единым обтекателем, переходящим в ограждение рубки. Организация пуска ракет оставалась прежней, а введение поворотного обтекателя в кормовой части ограждения позволяло при его повороте на правый борт на 30° открывать крышку левого контейнера для вывода из него ракеты на лафет. При повороте обтекателя на левый борт выводилась и запускалась ракета из правого контейнера. Время запуска обеих ракет должно было быть около 10 минут.
Работы по проекту 653 были начаты в середине 1958 года, и к концу 1959 года завершен технический проект. Отправка рабочих чертежей на завод началась в декабре 1959 года. Первоначально намечалась постройка четырех ПЛ пр.653, но затем ВМФ обратился в Правительство с предложением увеличить серию до 18 кораблей. Головную лодку намечалось сдать флоту в 1962 году.
Но в первой половине 1960 года Хрущев решил прекратить работы над П-20. К тому времени на полигоне было проведено несколько пусков П-20, а на заводе №402 был закончен корпус ПЛ пр.П-627А. Корпус лодки был разобран, а механизмы были переданы на торпедную ПЛ К-50 пр.627А.
Конструктивный продольный разрез ПЛА пр.П-627А – носителя комплекса крылатых ракет П-20:
1,4 – выгородки ГАС; 2 – торпедные аппараты и запасные торпеды; 3 – люк первого (торпедного) отсека; 5 – боевая рубка; 6 – выдвижные устройства; 7 – крылатая ракета комплеса П-20; 8 – контейнер ракетного оружия; 9 – стартовый лафет; 10 – кормовой аварийно-спасательный буй; 11 – кормовой отсек; 12,18 – жилые отсеки; 13,14,15,16 – энергетические отсеки; 17 – центральный пост; 19 – аккумуляторная батарея; 20 – носовой торпедный отсек .
Крылатые ракеты ОКБ "Звезда"
Комплекс ЗМ24 "Уран" с дозвуковой ракетой Х-35 разработан ОКБ "Звезда".
Ракета выполнена по нормальной аэродинамической схеме и имеет складное крыло и оперение. Воздухозаборник маршевого турбореактивного двигателя расположен в нижней части корпуса. Крылатая ракета снабжена стартовым твердотопливным ускорителем со складным крестообразным оперением большого удлинения. Система управления – комбинированная, включает инерциальную систему и активную радиолокационную головку самонаведения для конечного участка, способную работать в условиях радиопротиводействия. Дальность стрельбы 130 км. Высокая скорость ракеты (300 м/с) и малая высота попета (3-5 м) значительно усложняют ее перехват. Длина ракеты 4400 мм, стартовый вес 600 кг, боевая часть – осколочно-фугасно-зажигательная, весом 90 кг.