Sức mạnh đáng sợ của kho tên lửa tàu ngầm hạt nhân Liên Xô/Nga
Giải mã các tên lửa đạn đạo phóng ngầm Liên Xô (1)
Cập nhật lúc: 13:30 15/02/2015 (GMT+7)
TIN LIÊN QUAN
5 sự thật ít biết về sức mạnh hạt nhân của Pháp (2)
Tiết lộ mới tên lửa đạn đạo phóng ngầm của Triều Tiên
(Kiến Thức) - Ngày 16/9/1955, Liên Xô đã đạt dấu mốc quan trọng trong chương trình phát triển tên lửa đạn đạo nói chung và tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm nói riêng.
Tên lửa với người Nga là một câu chuyện dài vắt qua nhiều thế kỉ, nhưng trong khuôn khổ của loạt bài này, Kiến Thức chỉ có thể đề cập đến những vấn đề chính liên quan trực tiếp đến tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm của Hải quân Liên Xô.
Sau khi các nước Phát xít bị tiêu diệt, sự tồn tại của Liên Xô trở thành cái gai lớn nhất trong mắt những nhà cầm quyền Mỹ. Washington muốn hủy diệt Liên Xô bằng bom hạt nhân, điều này buộc Moscow phải tìm kiếm sức mạnh răn đe đối phó. Các chương trình nghiên cứu chế tạo chất nổ hạt nhân và tên lửa mang phóng ráo riết được triển khai.
Với vấn đề tên lửa, tức phương tiện mang đầu đạn hạt nhân, ý tưởng tên lửa đạn đạo cho các hạm đội hải quân (FBM) mà cụ thể là đặt trên tàu ngầm (SLBM) đặc biệt được lưu tâm. Tàu ngầm mang tên lửa đạn đạo là hướng nghiên cứu có tiềm năng vô cùng lớn, đây sẽ là cách tạo ra các vũ khí tầm chiến lược vì bản thân tàu ngầm có thể di chuyển dưới lòng đại dương, tiếp cận được các mục tiêu trên thế giới một cách bí mật và tung ra đòn sát thủ trước khi con mồi có thể biết chuyện gì đang diễn ra.
Tuy nhiên, so với với tổ hợp tên lửa đạn đạo đặt trên đất liền, việc đạt được thành công tương tự trên biển là khó khăn hơn rất nhiều. Vì tên lửa cũng như các thành phần khác phải tích hợp với con tàu để thành một hệ thống hoàn chỉnh. Ví dụ: tên lửa phải bị hạn chế về kích thước, tàu ngầm không thể mang theo những tên lửa đạn đạo khổng lồ như trên đất liền, vấn đề kích thước tên lửa lại ảnh hưởng lớn tới tầm bắn, khả năng tải trọng. Khó khăn càng lớn khi tàu hoạt động trên biển, tức là môi trường động chứ không tĩnh như trên mặt đất.…
[xtable]
{tbody}
{tr}
{td=center}
{/td}
{/tr}
{tr}
{td=center} SKB-385 dưới sự chỉ đạo của V.P.Makeyev là đơn vị nòng cốt trong các chương trình tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm (SLBM) của Liên Xô.{/td}
{/tr}
{/tbody}
[/xtable]
Quá nhiều rào cản kỹ thuật cùng thời gian không cho phép khiến cho cha đẻ của ý tưởng tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm (SLBM) là Phát xít Đức đã thất bại. Năm 1949, Liên Xô đã cố gắng tạo ra một chương trình nhưng nó cũng đi vào ngõ cụt.
Phải chờ tới giai đoạn 1953-1954, khi các chương trình tên lửa đạn đạo, tàu ngầm, công nghiệp quốc phòng nói chung đạt được bước tiến đáng kể. Đặc biệt là sự chắc chắn từ phía Sergei Korolev, cha đẻ của tên lửa Liên Xô thì chính phủ Liên Xô mới ra quyết định số N°136-75 ngày 26/1/1954 về việc nghiên cứu và phát triển các tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm lớn.
Hệ thống D-1 với tên lửa R-11FM
Hệ thống tên lửa đạn đạo phóng ngầm đầu tiên mang tên D-1 với tên lửa R-11FM (các định danh khác: 8K11, SS-1B, Scud). Cần hiểu rằng một hệ thống tên lửa bao gồm rất nhiều bộ phận nhỏ, quan trọng nhất là tên lửa và bệ phóng, hệ thống điều khiển hỏa lực, thông tin liên lạc đặt trên tàu ngầm, ngoài ra còn nhiều hệ thống để kiểm soát, làm mát, hủy tên lửa khẩn cấp…chưa kể các hệ thống hỗ trợ.
Chịu trách nhiệm chính cho chương trình là viện OKB-1 NII-88 của tổng công trình sư S.P.Korolev. Ngoài ra còn có NII-885 phụ trách bộ phận kiểm soát và dẫn đường, OKB-2 NII-88 phụ trách hệ thống động lực, bộ định vị thuộc về NII-49 và NII-1 Hải quân, Viện thiết kế trung ương số 34 phụ trách chế tạo bệ phóng động.
R-11FM là tên lửa đạn đạo nhiên liệu lỏng một tầng, mang một đầu đạn, được phát triển từ tên lửa R-11 (Scud A). Kiểm soát tên lửa trong giai đoạn gia tốc là các van gas, bốn cánh vây đuôi tương đối lớn giúp ổn định tên lửa trong quỹ đạo bay. Bộ dẫn đường, kiểm soát đã được cải thiện đáng kể so với R-11. Bộ dẫn đường có thể tiếp nhận dữ liệu từ hệ thống định vị của tàu ngầm. Nhiên liệu cho R-11FM với chất oxi hóa là AK-201 (20% N204, 80% HNO3, kìm chế bởi iondine) và chất cháy là dầu T-1, so với nhiên liệu alcohol và oxy lỏng trên R-11 thì ổn định và có thể duy trì thời gian trực chiến của tên lửa dài hơn.
R-11FM bước vào những thử nghiệm trong năm ngay 1954. Thử nghiệm gồm 3 giai đoạn: Phóng tên lửa từ ống phóng cố định, phóng từ ống phóng động mô phỏng chuyển động của tàu trên biển và phóng từ tàu ngầm thật.
Giai đoạn 1 và 2 với lần lượt 3 và 11 vụ phóng được thực hiện tại bãi thử quốc gia số 4 (Kapustin Yar).
Giai đoạn 3 được thực hiện trên tàu ngầm B-67 thuộc Project V611 - sửa đổi từ Project 611 Zulu được tạo ra bởi TsKB-11 để có thể mang 2 R-11FM. Tên lửa được đặt trong ống khô ở phần trung tâm con tàu, xuyên qua cả tháp điều khiển. Bộ pin, phòng làm việc phải chuyển ra phần mũi, các khoang ngư lôi bị bỏ đi. Khi phóng tên lửa, tàu ngầm phải nổi lên trên mặt nước, một bộ giá nâng sẽ đẩy tên lửa ra khỏi ống chứa bên trong tàu, tên lửa được phóng thẳng đúng.
[xtable]
{tbody}
{tr}
{td=center}
{/td}
{/tr}
{tr}
{td=center}Hình ảnh mô tả việc phóng tên lửa R-11FM từ tàu ngầm Project AV-611. {/td}
{/tr}
{/tbody}
[/xtable]
Vụ phóng đầu tiên thực hiện ngày 16/9/1955 tại biển Trắng tới một mục tiêu giả định trên bán đảo Kola, thành công bước đầu này chính thức đưa Liên Xô trở thành nước đi tiên phong trong việc phát triển tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm.
Trong lúc này, OKB-1 của Korolev phải tập trung vào các chương trình tên lửa đạn đạo chiến lược và tên lửa đạn đạo vũ trụ nên vào tháng 8/1955 chương trình D-1 được chuyển sang cho Phòng thiết kế đặc biệt số 385 (SKB-385) của Tổng công trình sư Victor.P.Makeyev (khi đó mới 31 tuổi).
Các bài kiểm tra khả năng duy trì trạng thái sẵn sàng chiến đấu của tên lửa được bắt đầu vào mùa thu 1956. Tàu ngầm B-67 chuyển về Hạm đội phương Bắc, nó mang theo R-11FM bắt đầu ra thực hiện thử nghiệm trong trạng thái mang tên lửa trực chiến trên biển từ tháng 8 tại Trắng, Barents và Kara. Tên lửa được lưu giữ trong tàu ngầm từ 37 đến 82 ngày sau đó mới thực hiện các vụ phóng, kết quả thành công đã chứng minh R-11FM có thể trang bị cho những tàu ngầm thực hiện nhiệm vụ dài hơi. Tới cuối năm, các tài liệu kỹ thuật của hệ thống tên lửa đạn đạo phóng ngầm được hoàn thiện.
Từ 1957 đến giữa 1958, các công việc cho sản xuất, trang bị hàng loạt và đánh giá chất lượng. Hệ thống D-1 với tên lửa R-11FM được chính thức đưa vào hoạt động từ 20/2/1959 trên các tàu ngầm thuộc Project AV-611 (2 tên lửa/tàu) và Project 629 (3 tên lửa/tàu).
Từ giữa 1958 đến khi bị loại khỏi biên chế năm1967, Hải quân Liên Xô đã thực hiện 77 vụ phóng R-11FM với 59 vụ thành công.
Tham số kỹ thuật cơ bản của R-11FM
Dài 10,4m
Đường kính thân 0,88m
Trọng lượng 5,4 tấn
Tầm bắn 150km
Bán kính lệch mục tiêu (CEP) 0,75km
Mang một đầu đạn thường nặng 975kg hoặc một đầu đạn hạt nhân công suất 0.1-0.5 Mt. Tuy nhiên thực tế thì các đầu đạn hạt nhân rất ít khi được đặt trên tên lửa.
Hệ thống D-2 với tên lửa R-13
Giá trị lớn nhất của chương trình D-1/R-11FM là đặt được nền tảng khoa học, kỹ thuật cũng như mang lại những kinh nghiệm vô giá cho Liên Xô trong việc phát triển tên lửa đạn đạo phóng ngầm. Thực tế thì hệ thống này chưa thể tạo ra một khả năng răn đe thực sự, tầm bắn rất hạn chế của tên lửa khiến các tàu ngầm mang chúng phải đi vào những vùng biển gần mục tiêu, vốn đã bị đối phương kiểm soát bằng hệ thống chống ngầm, cuộc tấn công sẽ bị phát hiện và ngăn chặn.
Đó là lý do khiến Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô ra một quyết định về nghiên cứu một hệ thống tên lửa tàu ngầm mới ngay trong tháng 8/1955, khi chương trình D-1 vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm. Tên lửa của hệ thống mới phải có tầm bắn tối thiểu 400km, khả năng chiến đấu vượt D-1 nhiều lần.
Hệ thống mới được định danh là D-2, chính thức bắt đầu phát triển từ 11/1/1956. Nửa đầu năm 1956, OKB-1 NII-88 đã cho ra thiết kế sơ bộ, sau đó tài liệu lại được chuyển sang SKB-385 để phát triển hoàn thiện. Tài liệu thiết kế cho hệ thống D-2 được hoàn thiện vào đầu năm 1957, thử nghiệm động cơ mới bắt đầu từ tháng 12/1958.
Về cơ bản R-13 (định danh khác: 4K50, SS-N-4, Sark) vẫn là tên lửa một tầng đẩy, sử dụng nhiên liệu lỏng (gồm chất oxi hóa AK-271, chất cháy TG-02). Tuy nhiên, đây là tên lửa đạn đạo phóng ngầm đầu tiên sử dụng động cơ luồng phụt vector để điều chỉnh hướng bay. R-13 vẫn sử dụng 4 cánh đuôi nhưng chúng nhỏ hơn nhiều so với R-11FM.
Các thử nghiệm trên bệ phóng cố định và bệ phóng động thực hiện tại bãi thử Kapustin Yar từ tháng 6/1959 đến 3/1960. Thử nghiệm trên tàu ngầm bắt đầu từ tháng 11/1959 tới 8/1960. Một loạt các vụ phóng thử bao gồm: 19 vụ thử tầm bắn (15 vụ thành công) và 13 vụ phóng từ tàu (11 vụ thành công) .
[xtable]
{tbody}
{tr}
{td=center}
{/td}
{/tr}
{tr}
{td=center}Một vụ phóng R-13 và phần đầu của tên lửa này. {/td}
{/tr}
{/tbody}
[/xtable]
Ngày 20/1/1966, một tên lửa R-13 mang theo đầu đạn 1Mt đã được phóng thành công từ tàu ngầm Project 629, vụ nổ hạt nhân diễn ra ở Novaya Zemlya, Bắc Cực. Đây là lần đầu tiên trên thế giới 1 tên lửa đạn đạo phóng ngầm mang đầu đạn nhiệt hạch được phóng đi.
Hệ thống D-2 với tên lửa R-13 chính thức phục vụ trong Hải quân Liên Xô từ 10/1961 và ra khỏi biên chế năm 1972. D-2 được triển khai trên các tàu ngầm thuộc Project 629 và các tàu ngầm hạt nhân Project 658, đồng nghĩa đây là những tàu ngầm hạt nhân chiến lược đầu tiên trên thế giới. Mỗi tàu 3 tên lửa với cách bố trí và phóng giống với R-11FM.
Trong thời gian phục vụ, hệ thống được nâng cấp nhiều lần, chủ yếu để tăng thời gian lưu trữ chất oxi hóa, giữ cho tên lửa có thể trong trạng thái sẵn sàng chiến đấu 6 tháng liên tục (ban đầu là 3 tháng) và trong trạng thái niêm cất tới 7 năm mà không cần bảo dưỡng. Từ 1960-1972, có 311 vụ phóng, 225 lần thành công.
Tham số cơ bản tên lửa đạn đạo R-13:
Dài 11,835m
Đường kính thân 1,3m
Trọng lượng 13,75 tấn
Tầm bắn 600km
Bán kính lệch mục tiêu 4km
Mang 1 đầu đạn thông thường 1.500kg hoặc 1 đầu đạn hạt nhân 1Mt
Hệ thống D-3 với tên lửa R-15
Chương trình D-3 chính thức bắt đầu từ ngày 20/3/1958, được giao cho OKB-586 ở Dnepropetrovsk phụ trách. Tên lửa có tầm bắn 1.000 km, có thể khởi động ngay trong ống chứa.
Từ 1955, SKB-143 đã bắt đầu thiết kế tàu ngầm Project 639 có lượng giãn nước 6.000 tấn dự kiến mang được 3 R-15. Tới 1958, TsKB 16 cũng vào cuộc, họ làm việc trên Project V-629 để con tàu có thể mang được 1 tên lửa R-15. Tuy nhiên do không thể giải quyết dược vấn đề kích thước, dự án D-3 với R-15 đã bị hủy bỏ ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật.
Giải mã các tên lửa đạn đạo phóng ngầm Liên Xô (2)
Cập nhật lúc: 13:30 16/02/2015 (GMT+7)
TIN LIÊN QUAN
Nga nâng cấp nhà máy, tăng tốc chế tạo tên lửa Bulava
Nga xây hầm giấu 100 tên lửa đạn đạo Bulava
(Kiến Thức) - R-21 là bước tiến lớn trong chương trình
tên lửa đạn đạo phóng ngầm của Liên Xô khi có thể bắn nó trong trạng thái ngập nước.
Hệ thống D-4 với tên lửa R-21
Khá thú vị khi đồng thời với quyết định phát triển D-3, Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô (HĐBT) còn ra lệnh phát triển một hệ thống tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm (SLBM) khác, mang tên D-4 với đạn tên lửa R-21 (4K55, SSN5, Sark).
Hai hệ thống D-1, D-2 có thời gian chuẩn bị phóng rất lâu, khoảng 90 phút. Tàu ngầm có thể bị phát hiện và tiêu diệt trước khi kịp phóng tên lửa.
Vì lý do trên nên yêu cầu tiên quyết của D-4 là phải có khả năng khai hỏa từ dưới mặt nước để đảm bảo an toàn bí mật cho tàu và giữ hiệu quả cho đợt tấn công.
Tên lửa có khả năng phóng trong trạng thái ngầm vốn đã được chú ý ngay từ những chương trình SLBM đầu tiên và trở thành một nghiên cứu độc lập từ năm 1955. Quyết định ngày 3/2/1955 giao cho OKB-10 NII88 của Ye.V.Charnko thiết kế tên lửa, SKB-626 của N.A.Semikhatov phát triển hệ thống điều khiển phóng.
Các phương pháp phóng ngầm được thử nghiệm qua ba giai đoạn:
- Phóng thử nghiệm các mockup (tạm hiểu là các mô hình) sửa đổi từ R-11FM từ một ống phóng cố định ngập nước
- Phóng các mockup từ tàu ngầm đang lặn nhưng không di chuyển
- Phóng tên lửa thật sự từ tàu ngầm trong trạng thái lặn và đang chuyển động.
Hai mockup khác nhau của R-11FM được thử nghiệm trong ống phóng ngập nước từ 23/12/1956. Bước tiếp theo thực hiện trên tàu ngầm S-229, thuộc Project 613 được sửa lại theo thiết kế của Project V-613 mang hai ống phóng ở hai bên mạn tàu. Phương tiện này có thể phóng các mockup từ độ sâu 15-20m trong khi đang di chuyển với vận tốc 3-4 hải lý/h. Không chờ cho những thử nghiệm này kết thúc, trong tháng 7/1959 tàu ngầm B-67 tiếp tục được hoán cải theo thiết kết của Project PV-611 để thực hiện giai đoạn thứ 3 của thử nghiệm cùng với tên lửa S4.7 chỉnh sửa từ R-11FM. Sau hai thất bại liên tiếp vào tháng 8/1959 và tháng 8/1960, lần phóng thứ 3 ngày 10/9/1960 đã thành công.
Trở lại với hệ thống D-4: K-11, nguyên mẫu của R-21 được thử nghiệm đồng thời với tên lửa S4.7 tại biển Đen. Tên lửa này khá lớn so với R-13 và R-11FM nhưng vẫn là loại đơn tầng đẩy sử dụng nhiên liệu lỏng. K-11 được đặt trong ống ở độ sâu 40-50m và từ tàu ngầm S-229.Từ tháng 5/1960-8/1961: 6 vụ phóng từ ống ngập nước va 3 vụ phóng từ tàu ngầm.
Một tàu ngầm thuộc Project 629B được cung cấp để thực hiện giai đoạn cuối của thử nghiệm hệ thống D-4, bắt đầu từ tháng 2/1962 với 27 vụ phóng.
R-21 được đưa vào biên chế từ ngày 15/3/1963 và phục vụ cho tới năm 1989. D-4 được đặt trên các tàu ngầm thuộc Project 629A và Project 658M (mỗi tàu 3 tên lửa), sang tới năm 1972, có 13 tàu thuộc Project 629A và 7 tàu thuộc Project 658M được trang bị R-21. Chúng được gửi về hạm đội Phương Bắc, Baltic và Thái Bình Dương. Tên lửa có thể lưu lại trên tàu ngầm từ 6 tháng tới 2 năm. Tổng cộng 228 vụ phóng, 193 vụ thành công.
[xtable]
{tbody}
{tr}
{td=center}
{/td}
{/tr}
{tr}
{td=center} Tàu ngầm Project 658M (Hotel II) và tên lửa R-21 của hệ thống D-4.{/td}
{/tr}
{/tbody}
[/xtable]
Cuối những năm 1950, việc phát triển các tàu ngầm hạt nhân chiến lược (SSBN) thế hệ thứ 2 bị ngừng trệ khi lãnh đạo Liên Xô ưu tiên cho các chương trình tên lửa liên lục địa (ICBM) trên đất liền và tàu ngầm phóng tên lửa hành trình. Tuy nhiên, những lỗ hổng của chương trình ICBM, đặc biệt là cuộc khủng hoảng tên lửa Cuba 1962-1963 đã khiến tàu ngầm mang tên lửa đạn đạo được quan tâm trở lại với Project 667, các chương trình tên lửa đạn đạo phóng ngầm (SLBM) cũng được đẩy nhanh.
Tham số cơ bản của tên lửa đạn đạo phóng ngầm R-21:
Dài 12,9m
Đường kính 1,4m
Nặng 16,6 tấn
Tầm bắn 1.400 km
Bán kính lệch mục tiêu 2,8km
Mang 1 đầu đạn hạt nhân công suất 0.8 đến 1 Mt
Hệ thống D-5 với tên lửa R-27
Đây là hệ thống tên lửa đạn đạo phóng ngầm (SLBM) thế hệ hai đầu tiên được đưa vào trực chiến. Bắt đầu từ những nghiên cứu về tên lửa đạn đạo chống tàu (ASBM) vào đầu những năm 1960, SKB-385 đã có kế hoạch phát triển một hệ thống SLBM mới, đơn tầng, nhỏ ngọn, tấn công các mục tiêu chiến lược trên đất liền. Chương trình này được Hội đồng Bộ trưởng chính thức đồng ý bằng quyết định ngày 24/4/1962: Hệ thống D-5 với tên lửa R-27 (hay còn gọi là 4K10, RSM-25, SS-N-6 Mod1, Serb)
R-27 vẫn là tên lửa đạn đạo đơn tầng sử dụng nhiên liệu lỏng nhưng so với các SLBM thế hệ đầu tiên, R-27 được tạo ra trên nền tảng kỹ thuật hoàn toàn đổi mới.
Khung thân tên lửa làm bằng hợp kim nhôm, được hàn và nghiền bằng hóa chất tạo thành một kết cấu nhẹ và bền. Động cơ được đặt chìm trong thùng chất cháy, thiết kế hai khoang chứa chất cháy và chất oxi hóa của thế hệ trước bị bỏ, thùng chứa chất oxi hóa đặt trên thùng chất cháy ngay trong một khoang, những điều này giúp xóa bỏ tối đa khoảng trống, làm giảm kích thước và tăng độ vững chắc, chặt chẽ của tên lửa. Công thức nhiên liệu mới (chất oxi hóa N2O4, chất cháy UDMH) tạo hiệu suất cao. Đây cũng là thế hệ tên lửa đạn đạo phóng ngầm đầu tiên được nạp nhiên liệu ngay từ nhà máy. Có một quy trình đặc biệt được phát triển giúp nhiên liệu có thể được lưu cất rất lâu trong tên lửa. Hệ thống có bổ sung quy trình tự động kiểm soát trước và trong khi khai hỏa.
Chính R-27 đã định hướng phong cách thiết kế cho tất cả các SLBM nhiên liệu lỏng sau này được phát triển bởi SKB-385. Tên lửa vẫn dùng bộ dẫn đường quán tính với con quay hồi chuyển, đặt phía trên khoang nhiên liệu.
Một động cơ chính cung cấp lực đẩy 23 tấn và một động cơ điều khiển 2 buồng phụt vớt lực đẩy 3 tấn, các buồng phụt được đặt ở góc vát 45° so với trục đứng của tên lửa. Ở R-27 cũng chứng kiến sự ra đời của các đai cao su bảo vệ tên lửa trong ống phóng, giúp giảm kích thước ống phóng, những đai này sẽ tự tách ra khi động cơ khởi động.
Kết quả của hàng loạt các đổi mới là R-27 có tầm bắn gấp 4 lần R-13 (2.400km so với 600km) trong khi trọng lượng không tăng đáng kể (14,2 tấn so với 13,7 tấn).
Tổ hợp D-5 trải qua ba giai đoạn kiểm tra gồm:
- Giai đoạn một từ tháng 9/1965 tới 8/1967: gồm 6 vụ phóng từ ống ngập nước và 6 vụ phóng từ tàu ngầm 613 tại biển Đen.
- Giai đoạn 2 từ tháng 6/1966 tới 4/1967: 17 vụ phóng trên giá cố định thực hiện tại trường Kapustin Yar, 12 lần thành công.
- Giai đoạn 3, thử nghiệm toàn phần hệ thống tại hạm đội Phương Bắc, 6 vụ phóng từ tàu ngầm K-137 Leninist (Project 667A), bắt đầu từ tháng 8/1967.
Hệ thống D-5 trang bị trên các tàu ngầm chiến lược thuộc Project 667A được chính thức chấp nhận vào 13/3/1968 với nghị quyết N°162-164 của Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô.
Chương trình hiện đại hóa R-27 bắt đầu vào 10/6/1971 với mục tiêu tạo ra 2 biến thể cao cấp: R-27 Mod 2 với một đầu đạn có tầm bắn tăng lên tối thiểu 20 %, độ chính xác tăng tối thiểu 15%; R-27 Mod 3 với 3 đầu đạn mà không được làm giảm tầm bắn, tuy nhiên các đầu đạn này cũng giống bản gốc, không có khả năng dẫn đường độc lập. Hai biến thể này đều được gọi là D-5U với tên lửa R-27U (hay gọi là RSM-25, SS-N-6 Mod2/Mod , Serb) với động cơ lớn hơn và hệ thống dẫn đường được cải tiến.
[xtable]
{tbody}
{tr}
{td=center}
{/td}
{/tr}
{tr}
{td=center} Hệ thống D-4 với tên lửa R-27 chính thức đánh dấu sự ra đời SLBM thế hệ thứ 2 của Liên Xô.{/td}
{/tr}
{/tbody}
[/xtable]
R-27U được thử nghiệm trên biển từ tháng 9/1972-8/1973, đã có 16 vụ phóng, tất cả đều thành công. Hệ thống D-5U chính thức phục vụ trong hải quân từ ngày 1/4/1974 và được trang bị cho các tàu ngầm chiến lược hiện đại thuộc Project 667A và Project 667AU. Tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm D-5U nghỉ hưu từ năm 1990.
Project 667A/AU với hệ thống D-5/D-5U đã mở toang con đường dẫn đến các mục tiêu dọc theo bờ biển nước Mỹ. 16 tên lửa đạn đạo phóng ngầm đặt trên mỗi con tàu có thể được phóng từ độ sâu 50m, trong khi giữ tốc độ di chuyển 3-6 hải lý/h. Nên biết rằng, tàu ngầm mang tên lửa Polaris của Mỹ chỉ có thể khai hỏa từ độ sâu 25m và trong trạng thái di chuyển chậm hoặc đứng yên. Toàn bộ quá trình chuẩn bị chỉ mất 10 phút, thời gian nghỉ giữa mỗi lần lần phóng là 8 giây. D-5 triển khai trên Project 667A thực sự là một bước tiến lớn, làm Lầu Năm Góc phải thay đổi hoàn toàn chiến lược chống ngầm của mình.Các biện pháp kỹ thuật và tình báo được tăng cường để theo dõi tàu ngầm hạt nhân chiến lược (SSBN) Liên Xô ngay từ khi chúng còn ở trong căn cứ.
Từ R-27 còn phát triển thêm tên lửa đạn đạo chống tàu (ASBM) R-27K có trang bị radar dẫn đường ở pha cuối. Tên lửa này chỉ được sử dụng thí điểm trên một tàu ngầm duy nhất là K102, thuộc Project 629, được hoán cải theo thiết kế của Project 605.
Thời gian phục vụ của các tên lửa được tăng từ 5 năm tới 13 năm.
Hệ thống tên lửa đạn đạo D-5 hoạt động trong biến chế từ năm 1968 đến 1988, có 492 vụ phóng, 429 lần thành công. Đây là hệ thống giữ kỷ lục về số lần phóng thử nhiều nhất trong một năm (58 lần năm 1971) cũng như số tên lửa được phóng/năm (23,4 tên lửa/năm). Còn D-5U có 150 lần phóng thành công trong tổng số 161 lần phóng.
Các tham số kỹ thuật cơ bản của R-27/R-27U
Dài 9,65m
Đường kính 1,5m
Trọng lượng 14,2 tấn
Tầm bắn 2400/3000 km
Bán kính lệch mục tiêu 1,9/1,3-1,8km
Đầu đạn: 1 đầu đạn hạt nhân 1Mt với R-27 và R-27 Mod 2, mang 3 đầu đạn 200kt với R-27 Mod 3.
Hệ thống D-6
Ít người biết rằng, D-6 là hệ thống tên lửa đạn đạo phóng ngầm (SLBM) thế hệ thứ 2 đầu tiên của Liên Xô được nghiên cứu, công việc tiến hành tại Leningrad bởi TsKB-7 từ 1958. Có hai phương án về nhiên liệu được cân nhắc: sử dụng nhiên liệu rắn có sẵn vốn dùng cho tên lửa chiến thuật không điều khiển hoặc chế tạo một nhiên liệu rắn mới.
Thiết kế sơ bộ cho D-6 được hoàn tất vào năm 1960, tên lửa sử dụng nhiên liệu rắn yêu cầu phải chế tạo tên lửa hai tầng đẩy và cụm 4 động cơ, việc này làm kích thước tên lửa trở lên quá khổ để đặt bên trong tàu ngầm. TsKB-18 đã có sáng kiến đặt các ống phóng ở hai bên tàu, mỗi bên 1 cặp. Hệ thống phóng tương tự như ở R-11FM, R-13, nghĩa là tên lửa chỉ được phóng khi tàu nổi lên mặt nước. Có lẽ, những nhược điểm lớn này khiến chương trình bị hủy bỏ ngày 9/6/1961 sau khi có quyết định phát triển chính thức 1 năm trước đó.
Hệ thống D-7 với tên lửa RT-15M
[xtable]
{tbody}
{tr}
{td=center}
{/td}
{/tr}
{tr}
{td=center}RT-15M, một lần nữa người Nga không thành công với tên lửa đạn đạo nhiên liệu rắn. {/td}
{/tr}
{/tbody}
[/xtable]
D-7 với tên lửa đạn đạo RT-15M nhiên liệu rắn, hai tầng đẩy nặng tới 50 tấn được SKB-385 phát triển, quyết định chính thức từ Hội đồng Bộ trưởng ngày 4/4/1961. RT-15MT (hoặc còn gọi là 4K22) được phát triển từ nền tảng RT-2 (8K98) và trang bị cho tàu ngầm Project 667. Các vụ phóng thử nghiệm được thực hiện trên Project 613và Project 629B.
Tuy nhiên, SKB-385 không đặt ưu tiên cho chương trình tên lửa nhiên liệu rắn, Viktor P. Makeyev và các cộng sự của ông thấy rằng tên lửa nhiên liệu lỏng sẽ là hướng đi đi hứa hẹn hơn. Cùng có tầm bắn 2.400km nhưng RT-15M nặng hơn gấp 3 lần R-27. Các thí nghiệm của RT-15M bị chậm lại và sau đó bị hủy bỏ hoàn toàn.