Тактика сверхзвуковой ракетной атаки предполагала уничтожение самолета противника с первого захода (на огромных скоростях и при пересекающихся курсах цель вряд ли можно было отыскать снова - радиусы виражей возросли до десятка километров), поэтому перехватчику достаточно было иметь не более двух ракет. Как правило, одна из них была оснащена тепловой ГСН, а вторая - радиолокационной или, как ее еще называли, «радий-ной». Это повышало вероятность уничтожения противника в одной атаке.

Прорабатывались и другие варианты самонаведения. Так, в начале 60-х годов велись работы по созданию оптической ГСН, способной обнаруживать светоконтрастные на фоне неба объекты. Однако, непригодность такого способа для перехвата цели ночью, в облаках или на малых высотах была очевидной и стала причиной прекращения работ.

Опытный перехватчик Е-152/1 с ракетами К-9 на торцах крыла

Ракета К-9 на истребителе Е-152А

При разработке в 1954 году ракеты большой дальности комплекса перехвата К-15 ОКБ-301 С.А. Лавочкина предусматривались два ее варианта: «тип 275» с наведением по лучу и «тип 277» с самонаведением. Требованиями ВВС предусматривался перехват одиночного бомбардировщика противника в автоматическом или полуавтоматическом режиме с выведением в район атаки по данным наземной станции наведения «Воздух-1» и бортовой аппаратуры «Лазурь». К-15 позволял перехватывать цели на высотах до 19,5 км при скоростях до 1200 км/ч в задней и передней полусферах на удалении 9 - 20 км. Эскизный проект модифицированной ракеты «275А» был завершен в январе 1956 г. Конструкция их имела интересную особенность - узлы подвески находились непосредственно на законцовках оперения ракеты. 800-кг ракета оснащалась мощным жидкостным реактивным двигателем, 140-кг осколочной или кумулятивной БЧ и управлялась элеронами и рулями с пневматическими рулевыми машинками. Часть собранных в опытном порядке ракет переделали в вариант «278» с твердотопливным двигателем, проектировались также самонаводящиеся «280» и «279» с ядерной БЧ. Пару К-15 должен был нести последний пилотируемый истребитель С.А. Лавочкина Ла-250, но свертывание работ по нему в пользу ЗРК и более успешных туполевских и микояновских перехватчиков не позволило даже провести испытания этих ракет. Московский завод № 1 успел выпустить 99 ракет «275А2 и «278», частью в некомплектном состоянии.

Ракеты Р-4 на тяжелом перехватчике Ту-128

Постановлением ЦК и Совмина № 608-293 от 4 июня 1958 года создавался комплекс дальнего перехвата с ракетами К-80 ОКБ-4 MP. Бисновата. Всеракурсность комплекса первоначально предполагалось обеспечить использованием ракет двух типов: с РГСН для атак из передней полусферы и с ТГСН для атак из задней полусферы, а также при воздействии радиопомех. Требования по дальности, вдвое превышавшей характеристики уже имевшихся типов, и высотности однозначно предполагали создание мощных и тяжелых ракет.

На вооружении авиации ПВО он был принят ПСМ № 362-132 весной 1965 года под наименованием Ту-128С-4 с РАС РП-С «Смерч» и УР Р-4. Вначале он нес под крылом две ракеты Р-4Р и Р-4Т, но уже в ходе испытаний их количество было увеличено до четырех. Р-4 внушали уважение даже внешним видом - пятиметровая ракета весила почти полтонны и надолго стала самой тяжелой в своем классе.

Большой вес Р-4 (изделие 36) был ценой установки мощного двигателя и сложной «начинки», обеспечивших ракете достижение значительных, по тем временам, характеристик - дальность пуска Р-4Р достигала 25 км. Ракеты могли поражать цели на высотах до 21 км с превышением над истребителем до 8 км. Сами ракеты обладали значительными маневренными характеристиками: боковая перегрузка в полете могла достигать 21д, что позволяло «разгрузить» от сложного маневра при перехвате сам самолет и экипаж, перенеся его на ракеты. Всеракурсный характер перехвата потребовал согласования частот наведения ракет и управления взрывателем с условиями сближения с целью, проходившего на скоростях от 200 до 1600 м/с. Для этого служила автоматическая система проверки и связи с ракетами, вводившая данные в момент пуска.

Ракеты Р-4Р (наружная точка подвески) и P-4T (внутренняя точка)

Ту- 128 с макетами ракет Р-4

Для подвески Р-4 служили АПУ-128, оснащенные характерными штангами-ограничителями крена ракет, препятствовавшими их «завалу» при старте и удару о пилон. Мощная осколочно-фугасная БЧ, содержавшая 29 кг взрывчатки, при подрыве поражала цель плотным градом из 2400 осколков массой по 6 г. Ракета имела нормальную аэродинамическую схему с развитым треугольным крылом, рули управлялись пневмоприводами от многочисленных баллонов со сжатым воздухом. В зависимости от исполнения К-80 комплектовались радиолокационной ПАРГ-10ВВ, обеспечивавшей моноимпульсную пеленгацию и всеракурсное наведение, или тепловой ГСН Т-80НМ «Рубеж». БЧ несла радиовзрыватель РВ-80 или оптический взрыватель НОВ-80Н (на тепловых ракетах).

Удар вероятного противника ожидался по кратчайшему расстоянию через полюс, и отразить его должны были развернутые на Севере полки перехватчиков с ракетами Р-4 вместе с самолетами дальнего радиолокационного обнаружения Ту-126. Тактика перехвата включала наведение с наземных пунктов с помощью автоматики «Воздух-1М» с передачей данных экипажу по радиотелемеханической линии, вывод самолета на рубеж захвата бортовым радиолокационным прицелом «Смерч», его предварительную ориентацию и автоматическое включение накала радиоэлектронных ламп ракет, после чего экипаж выполнял атаку. Комплекс мог вести поиск целей и перехват и самостоятельно, в автономном режиме. Для атаки высотных целей был отработан маневр «горка» при пуске, экономивший время (отсутствовал этап набора высоты) и расширявший угол захвата РАС, имевшей собственный наклон антенны 70°, а за счет тангажа способной подсвечивать цели и на углах до 100° - над самолетом и, отчасти, в задней полусфере.

С переходом противника на маловысотную тактику прорыва ПВО комплекс модернизировали, снизив пределы пуска по высоте с 8 - 10 км до 0,5 - 1,5 км с подсветкой целей у земли. Одновременно повысили помехозащищенность «радийных» ракет, получивших ГСН типа ПАРГ-15ВВ (тепловые оснащались головками Т-80НМД) и новый оптический взрыватель «Сокол». Масса ракет подросла на 20 кг, перевалив за полтонны. Доработанный комплекс получил обозначение Ту-128С-4М с РАС РП-СМ «Смерч-М» и модернизированными УР Р-4РМ и Р-4ТМ, позволявшими поражать маловысотные цели в передней полусфере на дальности до 25 км и в задней - до 12 км.

Перехватчики Су-15 и Як-28П несли ракеты К-98 (изделие 56) - исключительный случай унификации вооружения в авиации ПВО. К-98 в вариантах Р-98Р и Р-98Т являлись развитием ракеты Р-8 с повышенной энерговооруженностью, надежностью и помехозащищенностью - оснащение самолетов противника системами РЭБ сделало это требование первоочередным. Согласно заданию, комплекс создавался ОКБ-4 «для модернизации Су-11-8М» и должен был обеспечить возможности перехвата в большом диапазоне скоростей и высот, в том числе малых, а также в передней полусфере.