Текст книги "Техника и вооружение 2013 04"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 9 страниц)

Янгель работает на нас. Часть 1

Станислав Воскресенский

История ракеты Р-16

Удачным и плодотворным стал второй год самостоятельной работы конструкторского коллектива, организованного на крупнейшем советском ракетостроительном заводе в Днепропетровске. В марте 1955 г. ОКБ-586 был выпущен первый эскизный проект ракеты средней дальности, а правительственным Постановлением от 13 августа 1955 г. «О снаряжении ракеты Р-12 специальным зарядом и улучшении ее тактико-технических данных» тема обрела статус полноценной опытно-конструкторской работы (ОКР)с привлечением необходимых сил и средств, с подключением квалифицированных смежных организаций. Исходя из уточнения основных требований к изделию, потребовалось выпустить в октябре еще один эскизный проект. К концу года основное внимание уделялось подготовке рабочей документации. В 1956 г. у проектантов появилась возможность приступить к проработке следующей этапной машины предприятия.

Казалось бы, основное направление дальнейшей деятельности ОКБ-586 было определено августовским правительственным постановлением, задавшим проработку усовершенствованного варианта Р-12, несущего вместо ядерного в 2,5 раза более тяжелый термоядерный заряд, при этом на дальность 3000 км. Любой инженер-ракетчик сразу определит, что такого прироста боевых возможностей никакой модернизацией не добьешься, Фактически ставилась задача создания новой ракеты существенно большей размерности. Этот самоочевидный вывод был подтвержден и выпущенным в III кв. 1956 г. предэксизным проектом ракеты Р-14 со стартовым весом 95 т, способной поражать цели на дальностях до 4000 км. Но и дальности Р-12 (2000 км) вполне хватало для поражения большинства баз потенциального агрессора на Европейском континенте, да и в Азии. Советские ядерщики также достигли в 1957–1958 гг. огромного прогресса в разработке зарядов. В конечном итоге Р-12 оснастили головной частью почти в сто раз более мощной, чем первоначально заданная, достигнув этого без ее существенного утяжеления и, соответственно, уменьшения максимальной дальности стрельбы ракеты. Таким образом, разработка новой ракеты средней дальности представлялась желательным, но не самым актуальным направлением дальнейшей деятельности днепропетровского ОКБ.

Одновременно с выпуском предэскизного проекта по Р-14 конструкторы ОКБ-586 по собственной инициативе выполнили проектные проработки и по межконтинентальной ракете Р-16. В ней, как и в других разработках этого ОКБ, предусматривалось использование высококипящих компонентов топлива с азотной кислотой в качестве окислителя. Стартовый вес двухступенчатой ракеты оценивался в 135 т, максимальный диаметр конического корпуса в основании первой ступени – в 3,84 м, в передней части второй ступени – в 1,54 м.

Чтобы должным образом оценить всю смелость предложений ОКБ-586, напомним, что в это время спроектированная в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева первая отечественная МБР Р-7 находилась еще только на стадии наземной отработки. Вес ее превышал 270 т, длина – 34 м, поперечные размеры – 10 м. Ракета была выполнена по пакетной схеме с одновременным запуском на земле двигательных установок четырех боковых блоков первой ступени и центрального блока второй ступени. Старт ракеты обеспечивался сложным и громоздким раскрывающимся механизмом. В качестве газоотводного сооружения использовался вырытый в грунте и забетонированный котлован размеромсо стадион. Предстартовые операции, включавшие заправку баков ракеты криогенным жидким кислородом, керосином и перекисью водорода, продолжались более суток. Ракета оснащалась комбинированной системой управления. Для обеспечения радиокоррекции требовалось развертывание трех наземных станций, отнесенных на сотни километров от стартовой позиции.

За счет чего же днепропетровские конструкторы надеялись снизить вес МБР в 2,5 раза? Прежде всего ставка делалась на прогресс в ядерной технике: новый заряд должен был стать втрое легче первоначально предназначавшегося для Р-7 и испытанного еще летом 1953 г. первенца отечественных термоядерных боеприпасов. Резкое снижение требований по полезной нагрузке позволило выполнить ракету в меньшей размерности по более легкой схеме с последовательным (тандемным) расположением ступеней, с исполнением первой ступени в одном, а не в четырех блоках. Более изящная тандемная компоновка снизила аэродинамическое сопротивление. Впрочем, в стремлении облагородить обводы ракеты днепропетровские конструкторы явно «перегнули палку». Принятая в предэскизном проекте коническая форма ракеты не только не отвечала требованиям технологичности, но и порождала еще не вполне осознанные проблемы нагрева конструкции, в особенности – межступенных и межбаковых отсеков и той части баков, в которой уже выработалось топливом. Кроме того, сложность изготовления конических обечаек не только умножала трудозатраты, но и грозила систематическим браком в производстве. Большой диаметр первой ступени если не исключал железнодорожную транспортировку, то сулил разнообразные трудности при ее осуществлении. Поэтому от конической формы ракеты отказались.

Помимо облагораживания обводов и всемерного облегчения конструкции, днепропетровские специалисты решились на использование вместо керосина горючего с большей энергетикой – несимметричного диметидгиразина (НДМГ, «гептила»), В результате в сочетании с другими мероприятиями по улучшению термрмодинамики процессов в двигателе удалось поднять удельный импульс на 15 %. Но новый компонент оказался на редкость токсичным и в дальнейшем унес здоровье, а в ряде случаев – и жизнь многих ракетчиков как в промышленности, так и в войсках. Нужно отметить и то, что ко времени выпуска эскизного проекта по Р-16 не существовало промышленного производства НДМГ, незадолго до этого предложенного учеными ленинградского Государственного института прикладной химии (ГИПХ) как наиболее перспективное горючее для ракет. Рекомендации по использованию НДМГ нашли активнейшую поддержку у главного двигателиста страны – В.П. Глушко.

Проект днепропетровцев встретил настороженное отношение заказчиков и неприятие некоторых представителей промышленности. Крайне критически к нему отнесся крупнейший авторитет отечественного ракетостроения – главный конструктор ОКБ-1 С.П. Королев. Помимо скверных личных отношений с М.К. Янгелем (они не сложились еще со времен их совместной работы в подмосковном НИИ-88), сказалось и то, что предложения по Р-16 напрямую подрывали престиж руководителя ОКБ-1. В то время кредо Королева сводилось к тому, что межконтинентальная ракета может быть только такой как Р-7 – и никак иначе!

Как ни парадоксально, в то время позиция Королева отвечала не только его субъективным воззрениям, но и государственным интересам. В напряженной международной обстановке страна срочно нуждалась в реально летающей, пусть и далеко не совершенной МБР, а не в более оптимальной, но существующей лишь в чертежах и расчетах ракете. Тем более что изделие для пуска на такую дальность создавалось впервые в мире. Помимо неясности с решением уже известных проблем, ход отработки Р-7 сулил и необходимость преодоления непредсказуемых трудностей.

Но Министерство обороны придерживалось несколько иной позиции. Для военных достижение межконтинентальной дальности являлось не конечной целью, а всего лишь одним из этапов многолетнего процесса становления ракетно-ядерного оружия. Прежде всего, это оружие предстояло эксплуатировать, а непригодность «семерки» к длительному непрерывному несению боевой службы в полной боеготовности была очевидна. Получив на вооружение Р-1, Р-2 и Р-5М, военные прочувствовали все неудобства эксплуатации кислородной энергетики. Еще в августе 1956 г. на Совете обороны было принято решение о всемерном форсировании работ по баллистическим ракетам на высококипящих компонентах топлива. При этом к середине 1950-х гг. опыт эксплуатации азотной кислоты был еще незначителен и накапливался в основном применительно к зенитным ракетам. Представлялось, что за счет введения различных присадок удастся подавить коррозийную активность кислоты и эксплуатировать ракеты в заправленном состоянии практически неограниченное время.

Поддержка высшего военного руководства, в частности, ответственного за «реактивное вооружение» маршала артиллерии М.И, Неделина, сыграла решающую роль в принятии правительственного Постановления от 17 декабря 1956 г. № 1596-807 «О разработке изделия Р-16», предусматривающего выпуск эскизного проекта в III кв. 1957 г., а начало летных испытаний-в июне 1961 г.

Ракета на высококипящем топливе (азотная кислота и диметилгидразин) должна была обеспечивать дальность пуска до 10000 км, точность попаданий – не хуже ±10 км по дальности и ±8 км в боковом направлении для 90 % j ракет (до ±15 км до дальности и ±12 км в боковом направлении допускалось для остальных 10 % ракет) при том, что должна была использоваться автономная система управления с радиокоррекцией.

К работам привлекались в основном смежные организации, ранее уже участвовавшие в создании ракеты Р-12. Основным отличием кооперации было то, что за двигательные установки отвечало ОКБ-3 НИИ-88 (главный, конструктор – Д.Д. Севрук), а за наземное оборудование – Новокраматорский машиностроительный завод (главный конструктор – B.И. Капустинский). Отсутствие среди соисполнителей более авторитетных главных конструкторов – двигателиста В.П. Глушко и наземщика В.П. Бармина, официально могло объясняться их перезагруженностью другими темами, в первую очередь – по Р-7. Не исключено и то, что С.П. Королев провел соответствующую разъяснительную работу среди своих традиционных смежников, уговорив их по возможности не участвовать в «этой авантюре с Р-16».

Несмотря на большую загруженность ОКБ-586 в 1957 г. сперва наземной, а с июня – также и летной отработкой своей первой ракеты Р-12, коллектив М.К. Янгеля сумел сосредоточить силы и почти в срок (в ноябре вместо сентября) выпустить эскизный проект Р-16, в расчетно-теоретическом и проектно-конструкторском плане полностью подтвердивший достижимость заданных характеристик новой ракеты. В отличие от проработок 1956 г., ракета была выполнена в бикалиберной тандемной схеме с диаметрами цилиндрических нижней и верхней ступеней 3,0 и 2,4 м соответственно. При этом действующие железнодорожные габаритные ограничения не препятствовали перевозке ракеты, разобранной по ступеням. Стартовый вес ракеты возрос до 150 т, дальность отвечала заданной-10000 км.

По сравнению с предложением днепропетровцев уже залетавшая «семерка» смотрелась как динозавр. Естественно, как сам C.П. Королев, так и ряд его авторитетных коллег, подвергли сомнению если не добросовестность, то, по крайней мере, достоверность представленных Янгелем материалов.

Начавшийся спор могла разрешить только назначенная правительством достаточно компетентная комиссия, в состав которой вошли представители различных КБ, отраслевых и военных НИИ. Возглавил комиссию М.В. Келдыш, спустя три года ставший президентом Академии наук СССР. На протяжении 1960-х гг. в открытых публикациях он фигурировал под своего рода подпольной кличкой «Теоретик космонавтики». С поставленной задачей третейского судьи Мстислав Всеволодович справился блестяще: несмотря на оказываемое давление, комиссия вынесла в целом положительное заключение на эскизный проект ОКБ-586. Разумеется, в проекте днепропетровцев нашлось немало сомнительных мест.

В ряде случаев в этом проявлялась новизна принятых ими технических решений. Действительно, ведь ранее никто в нашей стране еще не включал двигатели баллистических ракет в полете, в условиях, близких к космическим. Кроме того, ученые мужи обнаружили и ряд отдельных недоработок. Например, сочли недостаточной толщину теплозащитного покрытия головной части: как раз в это время выявились разрушения боеголовок королевской «семерки».

Но все это не носило принципиального характера. Общий вывод насчитывающего сотни страниц заключения комиссии был однозначен: эскизный проект следует одобрить и положить в основу дальнейшей разработки первой по-настоящему боевой советской межконтинентальной ракеты.

Но с ним не могли согласиться представители ОКБ-1 – В.П. Мишин, К.В. Бушуев и другие. Как следует из опубликованной хроники жизни и деятельности С.П. Королева, в ходе работы комиссии он имел довольно резкое столкновение с М.К. Янгелем, который «в недопустимо резкой форме критиковал его за курс на применение жидкого кислорода». В результате в заключение вошло (как его неотъемлемая часть) «особое мнение ОКБ-1», провозглашавшее генеральным направлением развития боевой ракетной техники применение наиболее энергетически мощных компонентов топлив, в первую очередь – жидкого кислорода.

Нужно отметить, что среди указанных комиссией М.В. Келдыша недостатков эскизного проекта был один фактор, пусть и не носящий принципиального технического характера, но в принципе грозивший срывом всего процесса создания ракеты Р-16. Как уже отмечалось, разработка двигателей ракеты С3.46, С3.50 и С3.56 была поручена коллективу ОКБ-3 НИИ-88 главного конструктора Д.Д. Севрука, к тому времени уже добившемуся успехов в создании двигателей для зенитных ракет. Однако в этом направлении своей деятельности он уже стал сдавать позиции находившемуся в составе того же НИИ-88 коллективу ОКБ-2 А.М, Исаева, занимавшегося также и разработкой двигателей для баллистических ракет подводных лодок. В результате в начале 1958 г. ОКБ-3 было фактически объединено с ОКБ-2 в возглавляемое Исаевым самостоятельное ОКБ-5, уже не входящее в НИИ-88. Задолго до этих малоприятных для Д.Д. Севрука преобразований Янгель предложил ему перебраться в Днепропетровск, где он мог возглавить столь необходимую «украинскому кусту» ракетостроительных организаций самостоятельную двигательную фирму и привлечь для изготовления опытной матчасти огромные возможности завода № 586. Но, несмотря на отсутствие у ОКБ-3 необходимой производственный базы, Д.Д. Севрук отказался. Ближнее Подмосковье оказалось для него «магнитом попритягательней», а для рядовых сотрудников имело не столь уж большое значение, какой именно главный конструктор возглавит объединенную «фирму» в Подлипках.

Однако среди бывших сотрудников Севрука нашлись люди, стремившиеся к большему простору для творчества. Они успели перебраться на берега Днепра, где на территории все того же ракетного завода был организован филиал ОКБ-3, вскоре преобразованный в так называемое КБ-4 в составе ОКБ-586. Основной тематикой его стала разработка рулевых, а затем и других жидкостных ракетных двигателей малой тяги для ракет ОКБ-586.

Так или иначе, в заключении комиссии Келдыша отмечался недостаточно глубокий уровень конструкторской проработки двигателей. К созданию двигателей для Р-16 требовалось срочно подключить более успешного разработчика. Наиболее опытным и авторитетным руководителем в ракетном двигателестроении являлся, несомненно, главный конструктор ОКБ-456 В.П. Глушко, один из пионеров отечественного ракетостроения. Янгель достиг с ним соответствующей договоренности. Но требовалось и официальное организационное решение, которым стало Постановление от 28 августа 1958 г. «О проведении дальнейших работ по изделию Р-16», с учетом результатов разработки эскизного проекта и его рассмотрения уточнившее как характеристики комплекса, так и кооперацию работ по его созданию. '.

Для ракеты был установлен диапазон дальностей пуска от 5000 до 10000-11000 км, применение автономной системы управления (без радиокоррекции) при обеспечении ранее заданной точности попаданий. Головная часть должна была оснащаться разработанным 8 уральском НИИ-1011 новым термоядерным зарядом, в дальнейшем успешно примененным на морской ракете Р-13.

Стартовый вес Р-16 не должен был превышать 160 т.

Летно-конструкторские испытания предусматривалось начать в июне 1961 г. и, проведя 15 пусков к концу 1962 г., приступить к осуществлению девяти пристрелочных и зачетных пусков.

В соответствии с постановлением от 4 мая 1958 г, контрольными цифрами семилетнего плана серийное производство Р-16 планировалось начать только с 1963 г. и до 1965 г. выпустить 80 ракет.

Хотя задействование ОКБ-456 в работе по Р-16 утверждалось высшими партийно-государственными органами, С.П. Королев воспринял случившееся как личную измену со стороны В.П. Глушко. Размолвка в отношениях этих выдающихся творцов ракетно– космической техники в дальнейшем определила не только ряд сбоев в процессе разработки спроектированной в ОКБ-1 новой боевой ракеты Р-9А, но и в значительной мере загубила реализацию советской лунной пилотируемой программы, лишив адекватных двигателей «сверхноситель» Н-1.

Как уже отмечалось, В.П. Глушко приступил к работе над двигателями Р-16 еще до выхода августовского постановления. Столкновение интересов Королева и Янгеля из-за создания межконтинентальной ракеты не распространялось на ракету средней дальности Р-14. Разработка двигателя для нее в ОКБ-586 не вызывала возражения у Сергея Павловича. Глушко решил использовать имеющийся технический задел, взяв за основу четырехкамерный двигатель РД-214 ракеты Р-12, в том числе сохранить размерность камер сгорания и ряд контуруктивных элементов ее досопловой части. За счет повышения давления в камере с 44,5 до 75 атмосфер и применения более энергетического горючего НДМГ тяга увеличивалась 1с 64,8 до примерно 150 т, требуемых для Р-14. Но испытательных стендов для азотнокислотных двигателей, рассчитанных на такую тягу, еще не было. Стремясь максимально использовать стенды для РД-214, Глушко ополовинил двигатель новой РСД, сократив его до двухкамерного блока РД-215 (8Д513) с общим турбонасосным агрегатом. Именно на нем и прошел основной объем отработки.

Наряду с официально декларируемой задачей обеспечения опережающей отработки двигателя для Р-14 В.П. Глушко преследовал и далеко идущие планы. Используя как кубики детского конструктора двухкамерные двигательные блоки РД-217 (8Д515), отличавшиеся от РД-215 только местами крепления, он создал шестикамерный маршевый двигатель РД-218 (8Д712) для первой и двухкамерный РД-219 (8Д713) для второй ступени Р-16. Из двух блоков РД-215, как и заявлялось, был сконструирован четерехкамерный двигатель РД-216 (8Д514) для ракеты средней дальности Р-14. Предложения Глушко по широкой межракетной унификации реанимировали работы по Р-14. Соответствующее постановление было утверждено 2 июля 1958 г., даже раньше, чем ' правительственный документ по Р-16.

Двигатель РД-219.

Ракета Р-16 (изделие 8К64).

1 – головная часть; 2– переходник; 3 – бак окислителя второй ступени; 4 – приборный отсек ракеты; 5 – бак горючего второй ступени; 6 – маршевый двигатель второй ступени; 7 – тормозной двигатель второй ступени; 8 – управляющий двигатель второй ступени; 9 – бак окислителя первой ступени;. 10 – баллоны системы наддува; 11 – бак горючего первой ступени; 12– маршевый двигатель первой ступени; 13 – тормозной двигатель первой ступени; 14 – управ– ляющий двигатель первой ступени.

Первоначально при подготовке августовского постановления 1958 г. по Р-16 в качестве разработчика системы управления предполагался Н.И. Пилюгин, но, видимо, не без влияния некоторых своих старых коллег по созданию первых ракет, он сумел уклониться от этой работы. Кроме того, он трудился в НИИ-885, общее руководство которым осуществлял специализирующийся на системах радиоуправления М.С. Рязанский, без особого энтузиазма относившийся к созданию чисто автономной системы для Р-16. Головным создателем системы управления определили главного конструктора НИИ-944, крупнейшего разработчика гироскопических приборов В.И. Кузнецова. Однако последующие события показали, что он не обладал должной хваткой для того, чтобы возглавить разработку системы управления ракетного комплекса в целом, да и не стремился к этому. М.К. Янгелю пришлось взять на себя соответствующую инициативу и поручить эти функции Б.М. Коноплеву, руководителю харьковского лаборатории НИИ-944, вскоре преобразованной в самостоятельное ОКБ-692, позднее именовавшееся НПО «Хартрон». На протяжении последующих лет эта организация достигла немалых успехов в создании систем управления, причем не только для ракет днепропетровских конструкторов. Чисто формально разработку системы управления для Р-16 по-прежнему возглавлял В.И. Кузнецов.

Принятие нового постановления о создании Р-16 в 1958 г. стало проявлением противоречивых итогов разработки Р-7. Ракета была успешно создана, но развернуть ее можно было лишь на нескольких стартах. Как раз в это время прекратилось строительство второй «боевой стартовой станции» для пуска Р-7 – «Волга». Было принято решение ограничиться одной – объектом «Ангара», ныне известным как космодром Плесецк. Широко разрекламированная и уже сыгравшая важнейшую роль в мировой политике советская межконтинентальная ракета стала чем-то вроде меда в трактовке Вини Пуха – «он вроде бы есть, но его уже нет!» При успешно летавшей и зафиксированной зарубежными траекторными измерительными средствами ракете практическое отсутствие боевых стартов означало грандиозный блеф. В те годы он принес политический выигрыш. Но рано или поздно истина раскрылась бы с возможными катастрофическими последствиями.

Все это, наконец, убедило С.П. Королева, что путь дальнейшего совершенствования Р-7 как боевой ракеты бесперспективен.

Проектанты ОКБ-1 уже многие месяцы прорабатывали новую МБР ограниченных массогабаритных показателей, выполненную по тандемной схеме. В частности, были рассмотрены варианты ракеты Р-9В на высококипящих компонентах, в значительной мере дублировавшей Р-16, а также Р-9А на более привычных для ОКБ-1 кислороде и керосине.

Воспользовавшись посещением Н.С Хрущева показа ракетной техники на полигоне Капустин Яр в сентябре 1958 г., С.П. Королев доложил руководителю партии и правительства свои предложения по вариантам Р-9. Хрущев понял, что предложение по Р-9В представляет собой неприкрытую попытку отнять у Янгеля тематику Р-16. Несмотря на большие возможности коллектива ОКБ-1 по сравнению с молодым днепропетровским ОКБ-586, такое решение отбросило бы процесс создания по– настоящему боевой МБР по крайней мере на пару лет. Поэтому Никита Сергеевич рекомендовал Королеву заняться Р-9А на более милых сердцу Сергея Павловича низкокипящих компонентах.

Однако простое одобрение, даже на высочайшем уровне, еще не было основанием для развертывания работ по созданию ракеты с привлечением сотен организаций и предприятий. На оформление необходимого организационного документа и подготовку достаточно развернутого технического обоснования ушло более полугода, Д.Ф. Устинов и М.И. Неделин 19 февраля 1959 г. обратились в ЦК КПСС с докладной запиской, предлагающей сохранить два направления в разработке МБР, мотивируя необходимость дальнейшего развития кислородного ракетостроения как его энергетическими преимуществами, так и отсутствием опыта эксплуатации высококипящих топлив. Через месяц с небольшим ряд министров и главных конструкторов обратился с предложением об опытно-конструкторской разработке Р-9А и Р-9В. Наконец, партия и правительство 13 мая 1959 г. утвердили постановление о разработке ракеты Р-9А.

Но для того, чтобы в силу привычных психологических факторов развертывание работ по Р-9А не стало негласной отменой ранее выпущенного правительственного документа по Р-16, в тот же день было принято и Постановление от 13 мая 1959 г. «О сокращении сроков создания изделий Р-16, Р-14 и организации их серийного производства». Как бы не на разработку (пара таких постановлений по Р-16 была уже принята), а на изменение сроков создания! Начало летных испытаний Р-16 перенесли с июня 1961 г. на сентябрь 1960 г., что практически совпадало со сроком, заданным для Р-9А. Это была не блажь Хрущева, а решение, крайне необходимое для поддержки работ по Р-16. Для хоть какой-то разгрузки ОКБ-586 днепропетровцев освободили от работ по ракетному комплексу Д-4 для подводных лодок, передав эту тематику на Урал, в руководимое В.П. Макеевым ОКБ-385, которое, как показало дальнейшее развитие событий, блестяще справилось с этой задачей.

Кроме того, с ОКБ-586 сняли ряд заданий, выполнявшихся скорее по инерции, например, работы по модернизации безнадежно устаревшей Р-5М, а затем и внесение усовершенствований в Р-12.

Как обычно, постановлением уточнили и отдельные тактико-технические характеристики ракеты. Так, в головной части предусматривалось применение разработанного арзамаским КБ-11 нового не менее мощного и относительно легкого заряда, за счет чего открылась возможность увеличить максимальную дальность до 12000 км при сокращении стартового веса с 160 до 140 т. При этом ранее заданные показатели точности отнесли к дальности 10000 км, а для 12000 км допустили предельные отклонения ±13–14 км по дальности и ±10 км в боковом направлении для, 90 % ракет (до ±17–18 км до дальности и ±12–10 км в боковом направлении для остальных 10 % ракет).

Впервые наряду с созданием наземного комплекса постановление предписывало проработать и шахтный старт.

Надо отметить, что заданное новым постановлением ускорение сроков работ было объективно необходимым. В США завершалась отработка МБР «Атлас», доля которой строились многие десятки стартовых позиций, велась активная отработка МБР «Титан» БРПЛ «Поларис», а РСД «Юпитер» и «Тор» размещались у границ СССР. Ранее серийное производство Р-16 планировалось на 1963–1965 гг., а теперь следовало обеспечить поставку 30 ракет и 30 комплектов наземного оборудования уже в 1961 г.! В дальнейшем предписывалось довести годовой выпуск Р-16 на заводе № 586 до 100 изделий и подключить к производству авиационный завод № 166 в Омске.

В соответствии с требованиями постановления 1959 г, окончательно сформировался технический облик ракеты, поступившей на испытания, а затем и на вооружение.

Естественно, что она во многом отличалась от первенца днепропетровского КБ – ракеты Р-12, прежде всего двухступенчатой схемой. Об этом наглядно свидетельствовал и внешний вид изделия, выполненного в двух калибрах с изящным соотношением длин и диаметров корпусов ступеней. Впрочем, на самом деле распределение масс топлива по ступеням ракеты было далеко от теоретически оптимального. Некоторая затяжеленность второй ступени была определена построением всех маршевых двигателей из «кубиков» – двухкамерных блоков, предложенных В.П. Глушко.

Двигательная установка первой ступени включала РД-218 (8Д712), состоящий из трех таких «кубиков» с единой рамой и общей системой запуска с пусковыми бачками. Все шесть камер сгорания располагались по окружности, а в свободном пространстве (ближе к оси ракеты) выходили раструбы выхлопных патрубков трех турбонасосных агрегатов. В отличие от ранее созданных, турбонасосные агрегаты на Р-16 работали не на перекиси водорода, а на основных компонентах топлива, при этом с целью снижения температуры продуктов сгорания до приемлемого для конструкции турбины уровня компоненты топлива подавались в газогенератор в соотношении с избытком горючего. Размещение турбонасосных агрегатов и других систем не впереди камер, а сбоку от них позволило сократить длину двигателя. Тяга в наземных условиях составляла 246 т, в пустоте – 266 т, удельный импульс, соответственно, 246 и 289 с.

Кроме маршевого двигателя, на первой ступени устанавливался и рулевой двигатель с четырьмя поворотными камерами и единым турбонасосным агрегатом 8Д63, разработанный под руководством И.И.Иванова в КБ-4 днепропетровского ОКБ-586. Тяга двигателя составляла 28,85 т в наземных условиях, 33 т-в пустоте, а удельный импульс, соответственно, 235 и 273 с. Рулевые двигатели размещались под обтекателями, вынесенными за периметр корпуса хвостового отсека и выполнявшими функции своего рода небольших аэродинамических стабилизаторов. В передней части этих обтекателей располагались разработанные в ОКБ-586 небольшие твердотопливные двигатели, обеспечивавшие отделение отработавшей первой ступени.

Последовательно расположенные баки горючего и окислителя разделялись приборным отсеком первой ступени, в котором, помимо элементов бортовой аппаратуры, находились пять баллонов со сжатым азотом, используемым для наддува бака горючего и задействования элементов двигателей, Наддув бака окислителя в полете ракеты производился за счет скоростного напора атмосферного воздуха.

Топливные баки были выполнены из алюминиево-магниевых сплавов по обычной для ракетостроения тех лет схеме: с цилиндрической обечайкой, с шпангоутно-стрингерным подкреплением и двумя выпуклыми сферическими днищами. Впереди бака окислителя располагался конический переходный отсек.

Двигатели второй ступени – маршевый двухкамерный 8Д713 (РД-219) тягой 90 т при удельном импульсе 293 с и рулевой двигатель 8Д64 с четырьмя поворотными камерами (суммарная тяга 4,92 т, удельный импульс 250 с) располагались в цилиндрическом хвостовом отсеке второй ступени. Для сокращения длины при увеличенном, по сравнению с первой ступенью, расширении, в маршевых двигателях впервые реализовали угловой вход в сверхзвуковую часть сопла.

На второй, как и на первой ступени, камеры рулевого двигателя располагались совместно с твердотопливными тормозными двигателями под обтекателями, установленными снаружи хвостового отсека. Основная аппаратура системы управления, включая гиростабилизированную платформу, размещалась в межбаковом приборном отсеке. Бак горючего при меньших размерах был конструктивно подобен соответствующему элементу первой ступени, но вынесенный вперед бак окислителя выполнили по более прогрессивной схеме – с «вафельной» цилиндрической обечайкой, изготавливаемой с применением химического фрезерования. Наддув обоих баков производился сжатым азотом. Головная часть крепилась к установленному впереди бака окислителя коническому переходнику.

На ракете имелась автономная система управления, принципиально не подверженная возможным помехам противника. Для достижения приемлемой точности, сравнимой с показателями систем с радиокоррекцией, впервые на отечественной МБР была применена трехосная гиростабилизированная платформа. В качестве информационного носителя системы программированных импульсов полетного задания использовался магнитный накопитель, своего рода предшественник дискет эпохи персональных ЭВМ. Вес бортовой аппаратуры составил 440 кг, из них 288 кг относились ко второй ступени.

При полете ракеты первая ступень работала около полутора минут почти до полного выгорания ее топлива. На заключительном этапе ее функционирования основной двигатель отключался, а тяга рулевого дросселировалась.