A K–20 csapásmérő robotrepülőgép

A megoldást a céltól nagy távolságban indítható atomtöltetü fegyverek jelentették, amelyek nagy sebességük és kis méretük miatt áthatolhattak volna a légvédelmi rendszereken. Az USA-ban a B–52-esek számára tervezték a Hound Dog szuperszonikus robotrepülőgépet, amelyre válaszul a szovjetek is hasonló fejlesztésbe kezdtek.1954. március 11-én a kommunista párt Központi Bizottsága elrendelte a fegyverrendszer kifejlesztését. A Tupoljev által vezetett OKB–156 feladata volt a fegyver hordozására szolgáló repülőgép kidolgozása, a Mikojan-vezetette OKB–155 fejlesztette a robotrepülőgépet, míg az irányítórendszer tervezésével a Sabanov irányítása alatt álló KB–1 foglalkozott. Mivel akkor már rendelkezésre állt a Tu–95-ös nehézbombázó, ezért kézenfekvő volt, hogy hordozóeszközként ezt vegyék alapul. A MiG tervezőirodában ugyancsak megvolt a kiindulási alap, de nem a MiG–21F, mint ahogy nyugaton hosszú időn át tévesen hitték, hanem a MiG–19-es.

A fegyver fejlesztéséhez két MiG–19-est alakítottak át, ezek lettek az SM–20-as jelzésü kísérleti gépek. A törzsük alatti „dudorba“ szerelték be a robotgép számára tervezett robotpilóta blokkjait, a felső részen pedig megerősített csomópontokat alakítottak ki, amelyeknél fogva a Tu–95-ösök törzse alá lehetett rögzíteni a gépeket. 1956-ban készült el az első Tu–95K változatú bombázó Kujbisevben, míg Dubnában a K–20-as robotrepülőgép első húsz prototípusát gyártották le. Az első kísérleti indításra 1958. március 17-én került sor, de az kudarcot vallott, mivel a hajtómü vezérlésének hibás müködése következtében a K–20-as félúton lezuhant. A hiba kijavítása után következő négy teszt már sikeresen zárult, így elrendelték a sorozatgyártást, amire a Taganrogban lévő 86-os „állami vállalatot“ jelölték ki.A rendszerbe állítás előtt további próbalövészetekre került sor, 1959. november 1-jéig 16 K–20-as és módosított harci részü K–20M robotgépet használtak fel.Az új fegyver létezéséről 1961. május 1-jén szerezhetett tudomást a világ, amikor a moszkvai díszszemlén tizenhat Tu–95K húzott át, törzsük alatt pirosra festett K–20-asokkal.Noha minden rendben lévőnek tünt, a légierő állományában az új fegyverrel végrehajtott első hadgyakorlat sikertelenül végződött. Az útjára indított három K–20-as közül kettő lezuhant, és csak az egyik közelítette meg a célterületet. A hiba a robotpilóta elektronikus blokkjaiban volt, amelyek gyártási technológiáit felülvizsgálták. A hatvanas években az amerikai légvédelem is felkészült az újfajta fenyegetésre, ezért rendszerbe állította a nagy hatótávolságú Bomarc komplexumokat, amelyeket Kanadában is telepítettek, hiszen a szovjet bombázókat északi irányból várták. A Bomarc 400 km-es hatótávolságú volt, így egyetlen rakétabázis negyedmillió négyzetkilométeres területet oltalmazott. A rakétatechnika fejlődése alapvetően megváltoztatta a helyzetet. A K–20-as rendszerbe állításának idejére ugyanis elkészült az R–7-es típusú interkontinentális ballisztikus rakéta, amely ellen az amerikai légvédelem tehetetlen lett volna. Az új csapásmérő eszköz ráadásul 40%-kal olcsóbb is volt, mint a Tu–95K/K–20-as páros. A robotrepülőgép azonban továbbra is szolgálatban maradt, de feladata már nem az USA északi területeinek elpusztítása, hanem az amerikai haditengerészet repülőgép-hordozói, illetve az azokat kísérő flottakötelékek elleni harc lett. Még a fejlesztés idején kipróbálták a K–20-asokat tengeri célpontok ellen, de ez a kísérlet sem járt sikerrel. A hat elindított robotgép közül egy sem volt, amelyik a kijelölt 8x8 kilométeres területen belül csapódott volna be a vízbe. Mivel az „éles“ példányok nagy hatóerejü nukleáris töltettel rendelkeztek, valós harcban az ezek által keltett szökőár és lökéshullám még távoli robbanás esetén is nagy pusztítást végzett volna az ellenség hajóiban.A K–20-as szárnyai részben a MiG–19-estől származtak. Természetesen nem volt benne futómü, gépágyú , kilépő élén pedig egyetlen mozgatható felület volt, a középső részen lévő csürőkormány. A törzs orrán mozgatható Mach-kúp szabályozta a szívócsatorna keresztmetszetét, illetve a szuperszonikus lökéshullámrendszert, ezt minden bizonnyal a MiG–21F típustól vették át. Az orrkúp mögött érdekes módon nem a harci rész, hanem egy 1390 literes üzemanyagtartályt szereltek be, és csak ezt követte az atomtöltet. A súlypontban helyezték el a fő 2100 literes tartályt, és még a hajtómü felett is volt két kisebb üzemanyagrekesz. Az összes mennyiség 5090 liter volt, ezenfelül a hajtómü számára 23 liter kenőolaj állt rendelkezésre. Mindezek maximum 600 kilométer megtételét tették lehetővé, mégpedig 1700–2000 km/h sebességgel 13–15 km magasságban. A hajtómüvet az Arhip Ljulka által irányított irodában tervezték. Az AL–7FK tolóereje megközelítette a tíz tonnát, ami bőségesen elegendő volt a 12,5 tonna indulótömegü robotrepülőgép számára. Az AL–7-es némileg különböző változatait alkalmazták a Szu–7-es vadászbombázókban, illetve a Szu–9-es elfogó vadászoknál is, természetesen nagyobb élettartammal, hiszen a K–20-as csak „egyszer használatos“ volt, ennek megfelelően a hosszú üzemidő nem volt szempont.A K–20-as kormányzása hidraulikusan mozgatott felületekkel történt, a már említett csürőn kívül a kisméretü, függőleges vezérsíkon volt az oldalkorány, míg az egyrészes stabilizátorok szolgáltak magassági kormányként. Utóbbiak kialakítása nagyon hasonló volt a MiG–19-es és a MiG–21-esnél, beleértve a ferde forgástengelyt is. A hidraulikus busztereket vezérlő tolórudakat elektromotorok mozgatták a robotpilóta parancsai alapján. A K–20-as elektronikus berendezései a szárny vonalában alul helyezkedtek el, így azokhoz akkor is hozzá lehetett férni, ha a Tu–95K gépek törzse alá voltak felfüggesztve.

Az indítás során először kb. fél méterrel leengedték a K–20-ast, és leválasztották a szívócsatorna áramvonalazó burkolatát. A légáramlat felpörgette a hajtómüvet, amelynek benzinnel müködő indítórendszere volt. Az alapgáz fordulat elérésekor átkapcsolt kerozinra, a hidraulikaszivattyú nyomást létesített a kormányrendszerben, a generátor pedig megkezdte az elektromos rendszerek táplálását, miután leválasztották a bombázóról kapott táplálást.Ezt követően le lehetett oldani a K–20-ast, amely forszázzsal gyorsulva felemelkedett az utazómagasságba. Mivel a sarkvidék vagy a tenger felett a Tu–95-ösök navigációs rendszere csak 10-15 kilométeres pontossággal tudta helyzetét meghatározni, ez természetesen befolyásolta a K–20-ast is. Ezért rádiókapcsolat volt a bombázóval, amely saját fedélzeti radarjával felderítette a célpontot, majd ennek alapján az irányról pontos adatot sugárzott a robotrepülőgép fedélzetére. A radar követte a K–20-ast is, így annak sebessége és a céltól való távolsága alapján ki lehetett számítani azt az időpontot, amikor a fegyvernek a 60 fokos zuhanásba kellett átmennie. A Tu–95K gépnek maximális indítási távolság esetén kb. 400 km-re meg kellett közelítenie a célt, csak ezt követően fordulhatott vissza.Közvetlen célzásra is volt mód, ekkor az indítás előtt a fedélzeti radar adatai alapján határozták meg a K–20-as repülési irányát és a zuhanás időpontját, de ebben az esetben 250-300 km-re kellett megközelíteni a célt.Nem utolsósorban a K–20-as és a többi, később kifejlesztett, hasonló kategóriájú szovjet fegyver miatt fejlesztették ki az F–14-es Tomcat nagy kapacitású tüzvezető rendszerét, illetve AIM–54 Phoenix rakétáit, amelyekkel lehetséges lett volna a nagy távolságban, nagy sebességgel közeledő robotrepülőgépek megsemmisítése.