Разработка системы для защиты отдельных важных объектов страны от нападения перспективных аэродинамических целей и одиночных баллистических ракет среднего радиуса действия (БРСД) решением ВПК от мая 1961 года была поручена КБ-1. Система получила название С-225 («Азов»),
В техническом отношении главными проблемами для разработчиков являлось создание информационных средств и ракеты-перехватчика. В качестве информационного средства мог служить только радиолокатор, поскольку оно должно быть всепогодным. По сравнению с РЛС ПВО радиолокатор ПРО должен работать на существенно больших дальностях, поскольку цель имеет на порядок большую скорость. Другой особенностью цели является малая отражающая поверхность — менее 0,1 квадратного метра. По этим причинам радиолокатор системы «Азов» должен был иметь по сравнению с любым радиолокатором ПВО на несколько порядков больший энергетический потенциал. Несмотря на успехи в отечественной и зарубежной радиоэлектронике, создать необходимую мощность в одном электровакуумном приборе было невозможно. Да и канализация электромагнитной энергии большой мощности к излучателю представляла серьезную трудность. Поэтому было принято решение необходимую мощность излучения получать путем сложения в пространстве энергии нескольких генераторов, каждый из которых имел бы предельно достижимую для того времени мощность.
Другим методом повышения потенциала радиолокатора являлось увеличение выигрыша антенного устройства. Это могло быть достигнуто путем увеличения размеров раскрыва антенны.
Учитывая крайне напряженный баланс времени, для поиска и обнаружения целей необходим был быстрый обзор пространства. Это наилучшим образом достигалось путем электронного сканирования. Радиолокатор, кроме целей, должен был сопровождать наводимые на цель противоракеты, для чего должна обеспечиваться возможность отклонения луча в широких пределах.
Все эти функции наилучшим образом выполнялись при использовании в качестве приемных и передающих антенн фазированных антенных решеток (ФАР). Решено было их применить, хотя опыта разработки таких антенн ни в КБ-1, ни в отечественной практике не было.
Второй сложнейшей проблемой являлось создание ракеты-перехватчика. В отличие от зенитных ракет ПВО противоракета (ПР) должна управляться как в атмосфере, так и на внеатмосферном участке полета, поскольку перехват мог осуществляться на высотах до 80—100 километров. С этой целью ПР должна иметь как аэродинамические, так и газодинамические органы управления. Кроме того, из-за напряженного баланса времени от обнаружения до перехвата цели в связи с ее высокой скоростью (до 7 километров в секунду), ПР должна обладать большой средней скоростью. За разработку такой ракеты взялось МКБ «Факел» во главе с генеральным конструктором П. Д. Грушиным.
Предварительная проработка в КБ-1 и МКБ «Факел» показала реализуемость системы ПРО важнейших объектов страны. Постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР № 660–270 от 29 июня 1962 года и № 499–174 от 4 мая 1963 года разработка системы ЗУРО С-225 была поручена КБ-1 МРП и ОКБ-2 МАП.
В соответствии с ТТТ, утвержденными МРП и МО СССР, в сроки, определенные решением комиссии ВПК СССР № 167 от 8 июля 1964 года, был разработан эскизный проект системы.
Проектирование определило облик системы. Радиолокационная станция наведения (РСН) должна была включать в себя антенный пост и аппаратную часть. Антенный пост размещался на неподвижном основании, закрепленном на закладных элементах фундамента. Поворотное устройство имело две степени свободы: поворота по азимуту и углу места. Таким образом, нормаль к раскрыву могла направляться в любую точку пространства верхней полусферы. На поворотной части крепились приемная ФАР с сектором отклонения луча +60 градусов и зеркальная передающая антенна с фазируемыми облучателями, позволяющими отклонять луч в секторе 4x5 градусов. На поворотной части размещались также передающие устройства с мощными клистронами на выходе, управляющая аппаратура и входная часть приемных устройств. Такая компоновка обеспечивала минимальные потери высокочастотной энергии.
Аппаратная часть РСН включала приемные устройства, аппаратуру обработки сигналов, управления и контроля. Все это размещалось в контейнере.
Для управления ракетами в процессе наведения на цель предусматривалась станция передачи команд (СПК), включающая в свой состав поворотный антенный пост на лафете с колонками зеркальных антенн и передающими устройствами и аппаратную часть, которая размещалась в отдельном контейнере.
В состав наземных средств системы входили также цифровой вычислительный комплекс, состоящий из нескольких объединенных между собой ЭВМ, с максимальной на то время производительностью (разработка ИТМ ВТ).
Все средства радиотехнического комплекса монтировались в контейнерах полного заводского изготовления, что исключало необходимость монтажных и настроечных работ на объекте и тем самым делало их более качественными и дешевыми.
Контейнеры соединялись между собой заранее изготовленной кабельной сетью, прокладываемой после размещения средств на объекте.
Управление комплексом осуществлялось от ЭВМ вычислительного комплекса без вмешательства персонала, поскольку боевой цикл от обнаружения до поражения цели составлял несколько десятков секунд и оператор не был способен за такой короткий срок выполнить правильно необходимые функции. Для проведения подготовительных операций, контроля работы и состояния аппаратуры предусматривался командный пункт с рабочими местами операторов — командира комплекса и главного инженера.
В МКБ «Факел» был выполнен аванпроект противоракеты В-825, которая представляла собой двухступенчатую ракету с аэродинамическими и газодинамическими рулями управления и стабилизации. Для поражения целей предполагалось использовать спец заряд малой мощности, так как точность наведения при командном методе не обеспечивала надежного поражения целей осколочным полем обычного заряда.
П. Д. Грушин понимал, что портфель заказов его ОКБ переполнен, а твердотопливная тематика очень сложна и требует отвлечения больших сил коллектива, но все же добился нового заказа. В 1964 году его КБ было выдано задание на разработку скоростной ПР 5Я26.
Вместе с тем Грушин считал, что строить систему только на этой противоракете нельзя. Его поддержали многие: в случае провала сложнейшей темы скоростного твердотопливного атмосферного перехватчика проваливалась вся система. В 1965 году КБ-1 выпустило новый эскизный проект системы С-225. Из мобильной система превратилась в стационарную. В ее состав вошли двухступенчатая твердотопливная ПР ближнего перехвата 5Я26 и двухступенчатая жидкостная ПР среднего перехвата 5Я27. Обоими изделиями занималось ОКБ П. Д. Грушина.
Ракету 5Я27 предполагалось использовать как против баллистических целей, так и против самолетов. Система перешла в разряд универсальных и стала противоракетно-противосамолетной. Тем самым разработчики застраховались: в случае провала противоракетного направления система оставалась жизнеспособной, так как противосамолетное направление имело шансы на успех.
В 1965 году коллектив КБ-1 приступил к разработке. Постановлением правительства было задано создание двух опытных образцов в 1967 году. При этом была утверждена широкая кооперация заводов-изготовителей. Срок изготовления был установлен чрезвычайно жесткий — 1967 год, а предъявление на совместные испытания — середина 1969 года.
Столь короткие сроки в силу ряда обстоятельств заводами выдержаны не были, и в результате изготовление первого опытного образца растянулось до конца 1969 года.
Во второй половине 1960-х годов в результате интенсивных работ по системам ПРО как у нас в стране, так и в США, в качестве контрмеры в состав баллистических ракет наряду с боевыми элементами начали включать ложные цели. В то время это были легкие цели, как правило надувные, которые после отделения от последней ступени ракеты-носителя создавали вокруг боеголовки до 10–12 отражателей, идентичных для радиолокаторов головным частям. Ложные цели затеняли боевой элемент и тем самым затрудняли его перехват. При этом для наблюдения за такого рода целями требовался более широкий сектор обзора, чем для сопровождения парных целей (головная часть — ГЧ и корпус). Правда, легкие ложные цели существовали только в космосе, а при снижении до высоты 90–80 километров они сгорали. Но после этого оставалось очень мало времени для осуществления перехвата боеголовки. Такое положение дел заставило создателей систем ПРО искать новые технические решения. Разработчиками было предложено увеличить сектор наблюдения РЛС с 4x5 до 20x20 градусов и приступить к созданию высокоскоростной противоракеты, которая успевала бы перехватить боеголовку после атмосферной селекции от ложных целей.
В КБ-1 была разработана передающая антенна в виде ФАР, которая позволяла отклонять передающий луч в секторе 20x20 градусов. Было решено изготовить такую антенну и установить ее на втором опытном образце системы. Срок изготовления второго образца — 1971 год.
Проект новой высокоскоростной противоракеты был выполнен в двух организациях: МКБ «Факел» и КБ «Новатор», главный конструктор Л. В. Люльев.
Был выбран вариант, предложенный КБ «Новатор». Эта ПР получила наименование ПРС-1. Ракета представляла собой конус без аэродинамических несущих и управляющих элементов. В двигателе использовался быстрогорящий порох. За 4 секунды работы двигателя ракета разгонялась до максимальной скорости. При этом осевые перегрузки достигали 300 единиц, а температура обшивки поднималась до 2000 градусов. Все это требовало новых технических решений при создании бортовой аппаратуры, которая должна быть малогабаритной и высокопрочной. Необходимо было создать органы газодинамического управления и стабилизации, а также средства защиты корпуса от высоких температур.
Бортовая аппаратура разрабатывалась в КБ-1: автопилот — коллективом П. М. Кириллова, радиоаппаратура — коллективом под руководством В. И. Толстикова и В. И. Долгих. Все остальное, кроме боевой части и двигателя, — в КБ «Новатор» под руководством Л. В. Люльева. Двигательная установка создавалась в КБ Пермского завода под руководством Козлова, а спецзаряд — в НИИРЭФ С. Г. Кочарянцем.
5 ноября 1965 года постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР было задано строительство двух опытных образцов стрельбового комплекса системы С-225 на Балхашском полигоне.
Пока шло проектирование, работы по первому опытному образцу велись без снижения темпа. Быстрое его развертывание на полигоне позволяло отрабатывать аппаратуру, корректировать документацию, а главное — отрабатывать программы управления.
Следует отметить, что в системе «Азов» управление всеми функциями РСН, включая функциональный контроль, отработку внешнего целеуказания, обнаружение и сопровождение целей, сопровождение ПР, выработку и передачу на борт команд наведения осуществлялось автоматически из центрального вычислительного комплекса (ЦБК) большой производительности. При этом специфика программ ЦБК заключалась в том, что они создавались в реальном масштабе времени и поэтому не могли быть использованы универсальные языки программирования. Создание программ велось на машиноориентированном языке, позволяющем экономить производительность ЭВМ. Такие программы могли быть созданы только программистами высочайшей квалификации во взаимодействии с реальной аппаратурой.
Для предварительной отработки аппаратурных решений и программ в опытном производстве КБ-1 был изготовлен упрощенный действующий макет станции наведения и станции передачи команд. В макете использовались контейнеры и поворотное основание от системы ПВО С-200, а аппаратура передающих и приемных устройств была оригинальной. В качестве антенны использовался зеркальный отражатель. Только приемная часть была выполнена на элементах ФАР. Управление аппаратурой осуществлялось от стационарной ЭВМ типа 5Э92Б, расположенной в лабораторном здании полигона. Такой состав макета позволял осуществлять все функции, присущие огневому комплексу: обнаруживать и сопровождать цели, сопровождать ракеты и управлять ими. Правда, все это — с определенными ограничениями, в первую очередь по потенциалу. Для макета были разработаны и проверены на аппаратуре первые программы управления. Кроме этих задач макет позволил осуществлять функциональное взаимодействие с ракетой В-825 и пусковой установкой, развернутой вблизи СПК. Первые пуски ракет проводились именно с этой ПУ. По мере изготовления средств первого опытного образца они доставлялись на полигон (Сары-Шаган) и развертывались на заранее подготовленных инженерных сооружениях.
В 1971 году образец был полностью собран и началась его отработка. Сначала она велась на имитаторах, а затем — с применением летных средств.
С кончиной А. А. Расплетина работы по созданию аппаратуры для системы С-225 проводились под руководством Б. В. Бункина, ставшего генеральным конструктором МКБ «Стрела».
(О создании системы «Азов», результатах испытаний можно узнать из книг: Первов М. Системы РКО России создавались так; «60 лет НПО “Алмаз”: Победы и перспективы». М., 2007).
Сегодня вопрос о создании нестратегической ПРО как у нас, так и за рубежом возник с новой остротой, так как увеличилось число государств, владеющих БР, и уникальный опыт, накопленный в КБ-1 и другими участниками работ по ПРО, может быть востребован.