Ракета со сложенным крылом легко вписывалась в цилиндрический контейнер небольшого диаметра, по длине мало превышающему саму ракету. Такой контейнер без проблем размещался и на подводной лодке, и на колесном или гусеничном шасси. Кроме того, контейнер был герметичен и заполнялся азотом, что предохраняло ракету от воздействия внешней среды.
Люди, близкие к Челомею, в своих воспоминаниях рассказывают истории, как Челомею пришла идея автоматического раскрыва крыла. По одной версии он рывком раскрыл створки окна в гостинице, по другой – его осенила птица, вылетающая из дупла, и т.д. На самом деле над автоматом раскрыва крыла (АРК) конструкторы работали с 1951 года и только через 5 лет появился удовлетворительно работающий АРК-5.
Ракета П-5 имела нормальную самолетную аэродинамическую схему – оживальную форму носовой и хвостовой части корпуса, нижнее расположение подфюзеляжного воздухозаборника маршевого двигателя, верхнее расположение стреловидного крыла, цельноповоротное горизонтальное оперение, смещенное к низу хвостовой части корпуса, нижнерасположенное вертикальное оперение (киль) с рулем направления. Крыло конструктивно выполнялось складывающимся при размещении в контейнере ПУ и автоматически раскрывающимся после старта. Раскрытие крыла производилось мощным гидравлическим автоматом АРК-5.
Перед стрельбой пусковой контейнер принимал угол возвышения 15 °. В момент выстрела включались два мощных твердотопливных ускорителя общей тягой 36,6 тонн. Сразу же после выхода ракеты из контейнера раскрывались крылья. Через 2 секунды отработавшие ускорители автоматически сбрасывались и ракета продолжала полет с помощью маршевого турбореактивного двигателя КРД-26 со скоростью, немного превышающей скорость звука.
Турбореактивный двигатель КРД-26 тягой 2250 кг был разработан в НИИ-26 под руководством Сорокина.
Интересно, что дальность стрельбы и средняя скорость полета П-5, как, впрочем, и других ракет, сильно зависела от температуры окружающего воздуха. Так , при предельных температурах, допускаемых таблицами стрельбы +40 °С и -24 °С дальность составляла 650 и 431 км, а средняя скорость 338 и 384 м/с соответственно. При нормальных же условиях (+20 °С) дальность была 574 км, а средняя скорость – 345 м/с.
Таким образом, сверхзвуковая ракета, летящая на малой высоте, имела реальную возможность преодолеть ПВО США конца 50-х – начала 60-х годов, особенно с учетом длины морского побережья США.
Система управления ракеты включала в себя автопилот АП-70А с прецезионным автоматом курса и гировертикалью, счетчик времени полета, а также барометрический высотомер, который ограничивал минимальную высоту полета ракеты приблизительно 400-ми метрами. Правда, уже в 1959 г. начались опыты с ракетой П-5СН, оборудованной радиовысотомером PB- 5М. Но в серию пошли П-5 с барометрическим высотомером.
Таким образом, после старта ракета не имела связи с ПЛ, как сейчас говорят: "выстрелил и забыл".
Ракета П-5
При стрельбе на полную дальность расчетное вероятное отклонение по дальности и боковое составляли ± 3000 м.
Масса боевой части составляла 800- 1000 кг. Боевая часть фугасная или специальная РДС-4 (та же, что и на баллистической ракете Р-11ФМ). Первоначально тротиловый эквивалент спецзаряда был 200, а затем 650 килотонн (см. С.Хрущев "Никита Хрущев: кризисы и ракеты", М. 1994, т.1,стр.441).
Первый пуск макета П-5 без маршевого двигателя и раскрыва крыла состоялся 12 марта 1957 г. в Фаустове на полигоне НИИ-2.
Первый этап летных испытаний П-5 проводился в Балаклаве на плавучем стенде 4А с августа 1957 года по март 1958 года. Ракеты запускались из контейнера СМ-49.
Первый пуск 28.08.1957 г. был неудачен, второй тоже, третий и четвертый пуски оказались успешными.
Проектирование опытной ПЛ для испытаний П-5 было начато по Постановлению СМ № 1457-809 от 8.08.1955г.
Установка ракетного оружия была проведена за счет снятия с лодки запасных торпед, торпедопогрузочного устройства и артиллерийского вооружения.
Механизированный контейнер устанавливался на палубе надстройки в диаметральной плоскости, в корму от ограждения рубки. В положении "по-походному" контейнер располагался горизонтально, а в боевом положении – поднимался на угол 15°. Стрельба в нос осуществлялась поверх ограждения рубки. В надстройке в районе действия газовых струй от стартовых двигателей крылатой ракеты устанавливался газоотбойник.
Контейнер диаметром в свету 1,65 и длиной около 12 метров имел с обоих торцов открывающиеся крышки с резиновыми уплотнениями и кремальерными затворами, обеспечивающими герметичность контейнера до предельной глубины погружения. Подъем контейнера и его стопорение, открытие и закрытие крышек, крепление ракеты "по-походному" производились при помощи корабельной системы гидравлики. Подготовка к старту, то-есть управление всеми механизмами контейнера, связанными с приведением его из походного положения в стартовое и обратно, осуществлялось дистанционно с пульта управления, расположенного в первом отсеке подводной лодки.
Стрельба крылатыми ракетами предусматривалась только в надводном положении при состоянии моря до 4 – 5 баллов и при скорости хода подводной лодки до 8 г- 10 узлов. Крылатая ракета хранилась в контейнере полностью заправленной с пристыкованной боевой частью и навешенным стартовым агрегатом, состоящим из 2-х твердотопливных двигателей. Доступ к крылатой ракете после погрузки ее на ПЛ не требовался.
В мае-июне 1962 года лодка С-146 была испытана на взрывостойкость. Испытания показали, что амортизация контейнера недостаточна и ее было рекомендовано усилить. После испытаний Главком ВМФ приказал восстановить С-146 по проекту 613.
Первые два пуска ракет П-5 с ПЛ С- . 146 были проведены в Белом море вблизи Северодвинска 22 и 29 ноября 1957 года.
Всего с 28 августа 1957r. до января 1959г. был проведен 21 пуск П-5.
Постановлением СМ № 685-313 от 19.06.1959г. комплекс П-5 был принят на вооружение ВМФ.
Напряженная международная обстановка заставляла спешить и под комплекс П-5 началось срочное переоборудование торпедных ПЛ пр.613.
Технический проект 644 переоборудования подводных лодок пр.613 для вооружения их ракетами П-5 был разработан ЦКБ-18 на основании Постановления СМ от 25.08.1955 г.
Система управления стрельбой "Север-А644У" была разработана в НИИ- 303 (главный конструктор С.Ф.Фармаковский).
Контейнеры для хранения и пуска ракет были спарены в одном блоке и устанавливались на палубе надстройки, в корму от ограждения рубки. Проектом было предусмотрено направление стрельбы ракетами не в нос, а в корму. Такое конструктивное решение имело определенные неудобства, поскольку ПЛ должна была для стрельбы ракетами лечь на обратный курс, но оно было вынужденным, так как в условиях проекта 613 невозможно было расположить контейнеры с ракетами в нос от ограждения рубки.
При подготовке к старту контейнерный блок поднимался на угол 15° при помощи гидроподъемника, действовавшего от корабельной системы гидравлики. С обоих торцов каждый контейнер закрывался крышками, имевшими резиновое уплотнение. Открытие и закрытие крышек осуществлялось с помощью гидравлических приводов. В стартовом положении контейнеры удерживались гидравлическими стопорами. Крылатые ракеты хранились в контейнерах полностью заправленными, с боевой частью и с пристыкованным стартовыми агрегатом. От передвижения внутри контейнера они удерживались устройством крепления по-походному, управляемым дистанционно изнутри лодки, и с задним раскреплением, которое снималось автоматически при старте.
Использование ракетного комплекса П-5 м ПЛ проекта 644 предусматривалось при волнении моря до 4 – 5 баллов, при скорости ПЛ до 15 узлов и скорости ветра любого направления до 10 м/с. Старт крылатых ракет из контейнеров осуществлялся поочередно. При старте одной ракеты, вторая оставалась в контейнере с закрытыми крышками.
В апреле 1957 г. совместным решением ВМФ и МСП ЦКБ-112 было поручено разработать проект ПЛ с четырьмя ракетами П-5 в неподвижных контейнерах, установленных наклонно к палубе, под углом, равным стартовому. ЦКБ-112 разработало проект 665 переделки подводных лодок из пр.613. Ракеты П-5 размещались в четырех стационарных контейнерах, установленных симметрично диаметральной плоскости, с постоянным углом возвышения 14°, жестко скрепленным между собой и корпусом ПЛ. Контейнеры размещались в нос от прочной рубки в общем с ней ограждении. Стационарная установка контейнеров, исключавшая необходимость их подъема перед запуском крылатых ракет, по сравнению с подъемными оказалась более надежной в действии, имела меньший вес, сокращала время подготовки к старту, упрощала устройства для подвода кабелей и труб, обеспечивала более высокую точность установки контейнеров относительно корпуса ПЛ. Ступенчатое взаиморасположение контейнеров, реализованное впервые в практике подводного кораблестроения, сокращало расстояние между ними, упрощало конструкцию погрузочных устройств и позволяло разместить контейнеры с меньшим возвышением над прочным корпусом.