Giải mã các tên lửa đạn đạo phóng ngầm Liên Xô (3)

Đầu những năm 1960, cuộc cạnh tranh cho dự án tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm tầm bắn liên lục địa, SKB-385 vốn là cái tên quen thuộc cho các chương trình SLBM của Liên Xô vấp phải sự cạnh tranh của OKB-52 đứng đầu bởi Tổng công trình sư Chelomey, nơi đã tạo ra tên lửa đạn đạo liên lục địa UR-1000.

Hội đồng Quốc phòng Liên Xô sau khi nhóm họp đã chọn thiết kế của phía V.P.Makeyev. Quyết định chính thức cho sự phát triển dự án D-9 với tên lửa R-29 (tên gọi khác là 4K75, SS-N-8 Mod 1, RSM-40, Sawfly) được ban hành ngày 28/9/1964.

R-29 là tên lửa đạn đạo phóng ngầm liên lục địa đầu tiên của Liên Xô, 2 tầng đẩy, 1 đầu đạn. Vỏ khung được làm bằng hợp kim nhôm magie. Tuân theo lối kết cấu chặt chẽ có từ R-27, không có không gian trống, động cơ tầng 1, 2 đều đặt trong khoang nhiên liệu. Khối đầu đạn hình nón xoay ngược, phần chóp cắm vào thùng nhiên liệu tầng hai, bộ dẫn đường được đặt trên đầu đạn. Ở mỗi tầng đẩy đều có một động cơ chính một buồng đốt và một động cơ điều khiển buồng kép. Tên lửa sử dụng công thức nhiên liệu giống R-27.

Thiết kế tiến bộ mang tới cho R-29 một hiệu suất cao, tên lửa có tầm bắn 7.500km (gấp 3 lần R-27) và khả năng tải 1,1 tấn trong khi trọng lượng chỉ 33,3 tấn. Với R-29, các tàu ngầm Liên Xô có thể thực hiện các vụ tấn công vào lãnh thổ đối phương trong khi vẫn trong vùng biển được bảo vệ bởi hệ thống phòng không và chống ngầm của hải quân. Để đảm bảo độ chính xác cho tên lửa có tầm bắn lớn, R-29 bộ thiết bị dẫn đường tích hợp: dẫn đường quán tính và dẫn đường thiên văn.

Đây cũng là tên lửa đầu tiên của Liên Xô trang bị biện pháp xâm nhập tinh vi với các đầu đạn giả. Chúng được gắn ở tầng thứ 2, tách ra đồng thời với đầu đạn thật.

Các cuộc thử nghiệm đầu tiên của hệ thống D-9 với tên lửa đạn đạo liên lục địa phóng từ tàu ngầm R-29 diễn ra tại hạm đội Biển Đen trong giai đoạn 1971-1972. Bao gồm hàng loạt các vụ phóng tên lửa chỉ có động cơ tầng một và bộ dẫn đường lược giản.

Quá trình kiểm tra tiếp theo được chuyển cho Trung tâm thử nghiệm tầm bắn Hải quân đặt tại Nenoksa, hơn 20 vụ phóng từ mặt đất được thực hiện trong giai đoạn 3/1969-12/1971. Giai đoạn thử nghiệm cuối gồm một loạt các bài phóng từ tàu ngầm K145 hoán cải theo thiết kế của Project 701 và tàu K-279, tàu ngầm đầu tiên của Project 667B. Bài bắn đầu tiên diễn ra vào 15/12/1971 tại Biển Trắng. Các thử nghiệm tiếp tục vào tháng mùa thu năm 1972, tất cả 19 lần phóng, 18 lần thành công.

D-9 chính thức đi vào phục vụ từ 12/3/1974 và triển khai trên 18 tàu ngầm Project 667B. Mỗi tàu 12 tên lửa, một số tàu thuộc Project 701 cũng được trang bị hệ thống này, mỗi tàu 6 tên lửa. Hệ thống nâng cấp hiện đại hóa D-9D đi vào phục vụ từ 1978, có tầm bắn tới 9.100km, triển khai trên 4 tàu ngầm Project 667BD, mỗi tàu 16 tên lửa, một số tàu Project 667B cũng mang D-9D.

D-11 với tên lửa R-31 là hệ thống tên lửa đạn đạo phóng ngầm nhiên liệu rắn đầu tiên được đưa vào trực chiến.

Trong 1970, Hải quân Liên Xô cần một hệ thống mới thay thế D-5 đã tỏ ra lạc hậu. Nhiệm vụ này được giao cho Cục thiết kế chế tạo máy (chính là SKB-385 đổi tên từ 1965, người đứng đầu vẫn là V.P.Makeyev) và hệ thống D-11 ra đời.

R-31 (hay còn gọi là 3M17, RSM-45, SS-N-17, Snipe) là tên lửa 2 tầng đẩy, mang 1 đầu đạn. Nhiên liệu rắn loại lai (chất oxy hóa ở thể lỏng). Động cơ tầng hai sử dụng vật liệu epoxy.

Trong một vụ phóng R-31, động cơ chỉ bật khi tên lửa đã rời khỏi mặt nước, việc đẩy tên lửa ra khỏi ống phóng lên mặt nước là nhờ giải phóng áp suất của bộ tích áp. Trong suốt quá trình ở dưới nước, tên lửa được bao bọc bằng 1 lớp bọt khí. Điều này khác với quá trình phóng các tên lửa nhiên liệu lỏng như R-21, R-27 hoặc R-29: chờ nước ngập ống phóng và bật động cơ.

Cải tiến cách phóng của R-31 giúp rút ngắn thời gian khai hỏa, giảm độ ồn. Ngoài ra, còn loại bỏ được nhiều thiết kế phức tạp như các hệ thống ống dẫn nước, các khoang dằn nước lớn, máy bơm tốc độ cao.. vốn dùng để phục vụ cho việc phóng tên lửa với phương pháp cũ và lấy lại cân bằng cho tàu sau khi phóng.

Những thử nghiệm trên mặt đất bắt đầu từ năm 1973, thử nghiệm toàn diện diễn ra tại Biển Trắng từ ngày 26/12/1976 đến 1979. K-140 thuộc Project 667AM là tàu ngầm duy nhất trang bị D-11 bắt đầu có trong biên chế của hải quân từ 1980.

Nguyên nhân là dù sử dụng dễ dàng hơn những SLBM nhiên liệu lỏng nhưng R-31 vẫn tồn tại hạn chế cố hữu về hiệu suất những tên lửa rắn từng được phát triển trước đó. Với trọng lượng 26,9 tấn nhưng tầm bắn và đầu đạn của R-31 chỉ bằng một nửa so với R-29, không những thế độ chính xác của nó còn kém hơn R-27. Tới năm 1989, tất cả R-31 bị phá hủy bằng cách phóng đi, hệ thống D-11 bị gỡ bỏ hoàn toàn.

Phát triển dựa trên hệ thống D-9 vào những năm 1970 nhưng D-9R là một sự nâng cấp rất xa phiên bản gốc, nó được xếp thành một hệ thống riêng. D-9R gồm những tên lửa có khả năng mang nhiều đầu đạn dẫn hướng độc lập (MIRV): R-29R, R-29RL, R-29RK (hoặc còn gọi là 3M40, RSM-50, SS-N-18, Stingray).

Chúng có thiết kế chung ở hai tầng đẩy nhưng ở vào vị trí để đầu đạn đơn là 1 bộ phận mới: khoang chiến đấu. Có thể coi đây là một tầng thứ 3 với hệ động lực, khoang công cụ và MIRV (1, 3 hoặc 7 đầu đạn). Hệ động lực là một động cơ nhiên liệu lỏng 4 buồng đốt đặt nhô ra phía ngoài tên lửa. các đầu đạn đặt dưới động cơ. Nếu chỉ mang một đầu đạn, tầm bắn của tên lửa đạt 8.000km, mang nhiều đầu đạn, tầm bắn giảm xuống 6.500km.

Những thử nghiệm diễn ra từ tháng 11/1976-10/1978 tại biển Trắng và biển Barents với K-441, tàu ngầm đầu tiên thuộc Project 667BDR. Có tất cả 22 vụ phóng.

14 tàu ngầm chiến lược Project 667BDR được trang bị hệ thống D-9R. Phiên bản tên lửa 10 đầu đạn sau đó bị loại bỏ, tất cả chỉ mang 4 đầu đạn.

Hệ thống D-19 với tên lửa R-39

Cục thiết kế chế tạo máy của Makeyev bắt đầu chương trình phát triển một hệ thống tên lửa đạn đạo phóng ngầm nhiên liệu rắn có tầm bắn liên lục địa từ năm 1971. Theo quyết định chính thức từ Hội đồng Bộ trưởng vào tháng 9/1973, hệ thống mang tên D-19 với tên lửa R-39 (hay còn gọi là 3M65, RSM-52, SS-N-20, Sturgeon).

R-39 là tên lửa 3 tầng đẩy có khả năng mang đa đầu đạn hạt nhân dẫn hướng độc lập MIRV. Tầng 1, 2 có sử dụng vật liệu epoxy. Để giảm kích thước tên lửa, vòi đốt động cơ tầng 2 và 3 có thể thò thụt được. Phần chóp nón là nơi đặt hệ thống dẫn đường. Các đầu đạn được xếp trong vòng tròn bao quanh động cơ. Tên lửa được đặt trong silo bảo quản, chống sốc, và silo này được giữ nguyên khi tên lửa được nạp vào tàu ngầm. Bộ khởi động tên lửa giống với R-31, điều khiển tên lửa trong giai đoạn gia tốc bằng cách trích khí xả động cơ qua 8 van được bố trí xung quanh tên lửa.

Các thử nghiệm với R-39 và D-19 được thực hiện ở nhiều giai đoạn, bắt đầu từ năm 1979. Với 9 lần phóng từ bệ thử nghiệm và 7 lần từ tàu K-153, hoán cải theo Project 613, ống phóng đặt bên hông tàu. Giai đoạn tiếp theo tại Trung tâm thử nghiệm tầm bắn hải quân, cho phóng thử 17 tên lửa nhưng hơn một nửa đã thất bại bởi các vấn đề liên quan tới động cơ tầng 1 và 2. Sau những sửa đổi, Liên Xô đã thực hiện 13 lần phóng từ tàu TK-208 thuộc Project 941, trong đó 11 lần thành công.

D-19 đi vào trực chiến từ năm 1984 sau khi đã được sử dụng nhiều lần trên TK-208. Có 5 tàu khác thuộc Project 941 cũng được trang bị hệ thống này, mỗi tàu 20 tên lửa. Phiên bản hiện đại hóa với độ chính xác cao và đầu đạn lớn hơn đi vào hoạt động từ năm 1989.

Một bản nâng cấp khác mang tên R-39M ra đời từ 1980, dự định trang bị cho Project 941 (20 tên lửa/tàu) và Project 955. Tuy nhiên, sự kiện Liên Xô sụp đổ làm chương trình bị đóng băng, cho tới khi được nối lại với 4 lần thử nghiệm vào các năm từ 1996-1998 thì đều thất bại, cộng với những khó khăn về kỹ thuật và kinh tế đã khiến biến thể bị khai tử vào năm 1999. Thay vào đó là 1 chương trình tên lửa nhiên liệu rắn mới, sau này được biết đến cái tên Bulava.

Hệ thống D-9RM với tên lửa R-29RM

Cục thiết kế chế tạo máy tiếp tục tiến hành nâng cấp sâu D-9R thành D-9RM từ năm 1979. Tên lửa chính thức có 3 tầng và mang MIRV được định danh là R-29RM (3M37, RSM-54, SS-N-23, Skiff). Động cơ tầng 1 được thay đổi và đặt thêm động cơ 4 buồng đốt để điều khiển hướng. Số đầu đạn mang theo có thể là 4 hoặc 10. Bộ dẫn đường kết hợp quán tính và thiên văn được bổ sung định vị vệ tinh. Đây là tên lửa quân sự có hiệu suất chuyển hóa năng lượng cao nhất vào thời của nó.

R-29RM được thử nghiệm từ tháng 6/1983 với 16 vụ phóng từ mặt đất, sau đó là các thử nghiệm trên biển. D-9RM được thông qua năm 1986 và triển khai trên 7 tàu Project 667BDRM với 16 tên lửa mỗi tàu. Các phiên bản 10 đầu đạn không bao giờ được triển khai. Cải tiến sau đó cho phép phóng tên lửa theo các quỹ đạo thấp (không tối ưu), đây là cách tấn công hi sinh tầm bắn để rút ngắn thời gian tấn công khiến hệ thống phòng thủ của đối phương không kịp trở tay. Từ tháng 9/1999, Nga lối lại việc sản xuất tên lửa R-29RM.

Như vậy, từ D-1 với R-11FM đến D-9RM với R-29RM là một sự phát triển toàn diện về khả năng chiến đấu, độ chính xác, độ tin cây và khả năng cơ động. Chúng là những công cụ răn đe mạnh mẽ nhất đã và đang bảo vệ cho đất nước rộng lớn nhất thế giới.

Từ 1959 đến 1989, đã có 3 thế hệ tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm với 8 hệ thống và 12 biến thể khác nhau được tạo ra và đi vào trực chiến bởi các nhà khoa học và kỹ sư tên lửa xứ Bạch Dương, biến Liên Xô thành cái tên đi tiên phong cho sự phát triển của tên lửa đạn đạo chiến lược trên biển, một trong ba bộ phận cấu thành lực lượng hạt nhân chiến lược hoàn chỉnh của mọi siêu cường.