Уже во второй половине пятидесятых годов система К-5
рассматривалась как устаревшая и не планировалась к применению на перспективных
самолетах. Однако, обстоятельства сложились так, что с некоторыми доработками
она стала основой вооружения Су-9 - наиболее скоростного и высотного советского
перехватчика первой половины шестидесятых годов.
Прототип этого самолета - Т-3 - предполагалось вооружить более современными
ракетами типа К-7 или К-6. Однако, обеспечивающая их применение РЛС "Алмаз-3",
как и станции семейства "Изумруд", включала две антенны, что
затрудняло ее размещение в сверхзвуковом воздухозаборнике. В попытках
довести скорость Т-3 до уровня его аналога со стреловидным крылом, фронтового
истребителя С-1, перехватчик оборудовали аналогичным воздухозаборником.
Первоначально эти работы носили чисто экспериментальный характер, так
как предполагалось, что в небольшом центральном теле не удастся разместить
ничего, кроме радиодальномера. Однако, к этому времени в КБ-1 коллектив
под руководством К.Н. Патрухина на базе опыта работ по головкам самонаведения
крылатых ракет сумел разработать достаточно эффективную самолетную РЛС
ЦД-30, способную, в частности, обеспечить наведение очередной модификации
ракет семейства К-5М. Предварительно на экспериментальном варианте Миг-17ПФУ
- СП-16 был испытан опытный радиолокатор ШМ-60 все того же КБ-1. В результате,
28 декабря 1957 г. вышло Постановление 1843-619, обязывающее ОКБ П.О.
Сухого оснастить Т-3 РЛС ЦД-30 и ракетами К-5М.
Для применения в более широком диапазоне условий пуска и совмещения с
новой РЛС предстояло вновь доработать ракету. Очередной вариант получил
обозначение К-51 (изделие "ИС"), но в ряде документов
использовалось обозначение К-5МС. Доработке подлежали блок питания
и аппаратура управления (пятый отсек) ракеты.
С развертыванием работ по К-51 в КБ-1 вновь оказался востребован один
из прежних руководителей работ по ракете - Д.Л. Томашевич, которого в
последний день мая 1958 г. назначили главным конструктором по К-51 в КБ-1.
КБ-1, однако не располагало достаточной производственной базой для изготовления
ракет. Поэтому спустя пару недель организация работ вновь претерпела ряд
изменений. Приказом Госкомитета по авиационной технике калининградский
завод 455 был определен в качестве опытной базы КБ-1 при проведении
работ по К-51. Начальником КБ при заводе назначили М.Е. Екидовича, а техническое
руководство возложили на Томашевича. Работавших в КБ-1 А.А, Колосова и
Э.В. Ненартовича назначили главными конструкторами комплекса К-51 в целом
и системы управления соответственно.
В соответствии с Постановлением от 16 апреля 1958 г. 41-198 применение
системы К-51 предусматривалось как в составе авиационных ракетных комплексов
перехвата Т-3-51 с размещением на самолете Т-3 четырех К-5М, так и в составе
комплекса СМ-12-51 на самолете СМ-12 - варианте МиГ-19 с оптимальным для
сверхзвуковых условий воздухозаборником с заостренными кромками и центральным
телом. Отметим, что Постановлением предусматривалось также использование
системы автоматизированного наведения истребителей - "Воздух-1".
Использование директорного, а в дальнейшем и автоматизированного режимов
наведения истребителя в сочетании с ракетным вооружением превращала перехватчик
в первую пилотируемую ступень своего рода зенитной ракеты дальнего действия,
сводя роль летчика к минимуму. Выход на летные испытания Т-3-51 и СМ-12-51
планировался, соответственно, в августе и сентябре 1958 г.
Еще до оформления Постановления, решением Военно-промышленной комиссии 12 от 3 марта 1958 г. было задано переоборудование под комплекс К-51
одного из первых серийных Т-3 (заводской 0103), а также изготовление
на заводе 153 еще трех ракетоносцев с представлением на испытания в
мае-июле. В мае 1958 г. летчик-испытатель В.И. Ильин поднял в воздух первый
носитель системы К-51 - самолет Т-43-2, переделанный для этих испытаний
из ПТ-8. Под крылом суховского носителя ракеты размещались на пусковых
устройствах АПУ-19 (внутренняя пара) и АПУ-20 (внешняя пара).
В свою очередь, на заводе 21 изготовили один СМ-12ПМ и два экземпляра
подобного самолета с жидкостным ракетным ускорителем - СМ-12ПМУ. Еще в
июне 1958 г. для проведения испытаний назначили летчиков Г.А. - Мосолова
и К.К. Коккинаки. Однако, МиГ-19 устаревал все стремительней и после проведения
на полигоне во Владимировке в сентябре - октябре 1958 г. заводских испытаний,
а с 20 декабря - совместных государственных испытаний, по Постановлению
от 4 июля
1959 г. 735-338 работы по его ракетоносному варианту СМ-12-51 были
прекращены.
В ходе летных испытаний К-51 в составе Т-3 удалось подтвердить возможность
применения ракет в диапазоне высот от 7 до 20 км, а также выполнить автономные
пуски на высотах до 23 км. Несмотря на то, что комплекс предъявили на
государственные испытания уже в сентябре, фактически их первый этап начался
только с 3 декабря 1958 г. и продолжался до 15 мая следующего года, в
то время как по Постановлению все этапы госиспытаний требовалось выполнить
всего за три месяца. К тому же, при первых пусках по Ил-28 выявились преждевременные
срабатывания радиовзрывателя, что потребовало его доработки.
Второй этап государственных испытаний системы проводился с 10 октября
1959 г. и до начала следующего года удалось выполнить 90 полетов, сбив
в восьми пусках 4 Ил-28 и 3 МиГ-15, упустив один МиГ-15 из-за отказа матчасти.
В ходе этих испытаний задействовалась и система "Воздух-1",
а также другие элементы авиационного комплекса перехвата. Государственные
испытания завершились 9 апреля 1960г. В проведении испытаний участвовал
будущий космонавт Г. Т. Береговой и другие летчики-испытатели ВВС - Н.И.
Коровушкин, В.Г. Плюшкин, Л.Н. Фадеев, а также пилоты суховской "фирмы"
B.C. Ильюшин, А.А Кознов, Л.Г. Кобещан.
В соответствии с Постановлением от 10 октября 1960г. 1108-460 авиационно-ракетный
комплекс перехвата Т-3-51 с принятием на вооружение получил обозначение
Су-9-51, самолет - Су-9, РЛС ЦД-30 - РП-9, ракета К-51 - РС-2УС. Комплекс
перехватывал цели со скоростями 800-1600 км/час на высотах от 5 до 20
км. Радиолокатор обеспечивал обнаружение цели с параметрами Ил-28 на дальности
17 км, захват на сопровождение - на дальности 8-10 км. Пуск ракет производился
с дистанции 2-6 км. Вероятность поражения цели на высоте 10-12 км залпом
четырех ракет определялась величиной 0,8-0,9, а на высотах, близких к
максимальной - 0,7-0,8.
По результатам испытаний выявилась необходимость доработки радиолокатора,
и на 120 ранее выпущенных перехватчиках РЛС ЦД-З0С заменили на ЦД-З0Т.
Как известно, с 1959 по 1963 годы на новосибирском заводе 153 выпустили
около тысячи самолетов Су-9. Серийное производство ракет РС-2УС осуществлялось
с 1959 г., а спустя год они полностью сменили в производстве РС-2У. Обеспечивалось
применение РС-2УС со всех носителей ракет семейства К-5. Помимо калининградского
завода No 455 серийный выпуск ракет семейства К-5 осуществляли также другие
заводы - киевский 485, ижевский 575, ковровский Ns 635 и московский 43.
Помимо разработки К-51, апрельским Постановлением 1958 г. предусматривались
также работы по комплексу К-52 с размещением на самолетах МиГ-19 ракет
с максимальной высотностью, увеличенной с 20 до 23-25 км. Кроме того,
велись работы и по теме МиГ-21П-К-52. Изготовленные на заводе 455 опытные
образцы таких ракет К-52 - ЦМ-4В - прошли летные испытания, но в 1959
г. работы по данной теме прекратили.
Ракеты семейства К-5 впервые продемонстрировали под самолетами Су-9 на
воздушном параде в Тушино 9 июля 1961 г., после чего они получили за рубежом
обозначение АА-1 Alkali.
Вскоре после принятия на вооружение в составе Су-9, РЛС ЦД-30 в варианте
ЦД-З0Т (РП-21) нашла применение и на более крупносерийном самолете - МиГ-21ПФ.
В принципе, эта РЛС могла бы обеспечить применение с МиГ-21 ракет РС-2УС,
что, по видимому и предполагалось до конца 1958 г., когда в нашей стране
были развернуты работы по более эффективной ракете К-13 - воспроизведению
американского "Сайдуиндера". К моменту принятия на вооружение
(в марте 1962 года) в качестве единственного варианта вооружения этого
самолета устанавливалась пара самонаводящихся ракет К-13А (Р-ЗС). Поскольку
эти ракеты с тепловыми головками самонаведения не обеспечивали всепогодности
применения, с начала шестидесятых годов велась разработка их варианта
с полуактивной радиолокационной ГСН - Р-ЗР. Эти работы затянулись и в
дополнение к Р-ЗС на очередной модификации МиГ-21 решили установить РС-2УС.
Соответствующие проработки были заданы Решением ВПК 93 от 26 мая 1961
г. Уже в маеўиюле 1961 г. на МиГ-21ПФ 76210101 испытали доработанный
радиолокатор ЦД-ЗОТП. В октябре того же года на МиГ-21ПФ 76210103 установили
такую же РЛС и ПУ-12-40 с ракетами РС-2УС. Заводские испытания начались
на МиГ-21ПФ 76210101 с 12 марта 1962 г., в мае они продолжились во Владимировне.
Государственные испытания К-51 на МиГ-21 провели с 20 ноября 1962 г. по
3 сентября 1963 г. пусками по Ла-17 и мишенным вариантам МиГ-15 и Ил-28,
завершив их с положительными результатами оформлением заключения с рекомендацией
принять на вооружение.
Позже аналогичные самолеты выпускались крупной серией под наименованием
МиГ-21 ПФМ. В связи с расширением числа носителей РС-2УС в середине шестидесятых
годов было возобновлено серийное производство этих ракет, ранее уступивших
свое место на сборочных линиях более поздним К-8М и К-13. На самолетах
семейства МиГ-21, в особенности - на поставленных в зарубежные страны,
и подошла к завершению служба ракет семейства К-5 после снятия Су-9 с
вооружения в конце семидесятых годов.
Ракеты семейства К-5 выпускались также и в Китае, где их производство
под наименованием PL-1 осуществлялось в соответствии с переданной в конце
пятидесятых годов лицензией.
В целом, создание ракет семейства К-5 обеспечило становление промышленной
базы для выпуска ракет "воздух-воздух", позволило освоить ракетное
вооружение в войсках, обеспечило всепогодное применение фронтовой истребительной
авиации в период до создания легких ракет с радиолокационными головками
самонаведения, что было осуществлено только к концу шестидесятых годов.