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 1960 г. 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 1960 г. № 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-30С заменили на ЦД-30Т.

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 № 455 серийный выпуск ракет семейства К-5 осуществляли также другие заводы - киевский № 485, ижевский № 575, ковровский № 635 и московский № 43.

Помимо разработки К-51, апрельским Постановлением 1958 г. предусматривались также роботы 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 "Alkaly".

Ракета К 51 (PC-2УС) под крылом истребителя МиГ-21П. Фото представлено М. Дюреши

Схема ракеты РС-2УС

Вскоре после принятия на вооружение в составе Су-9, РЛС ЦД-30 в варианте ЦД-30Т (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-3С). Поскольку эти ракеты с тепловыми головками самонаведения не обеспечивали всепогодности применения, с начала шестидесятых годов велась разработка их варианта с полуактивной радиолокационной ГСН - Р-3Р. Эти работы затянулись и в дополнение к Р-3С на очередной модификации МиГ-21 решили установить РС-2УС. Соответствующие проработки были заданы Решением ВПК № 93 от 26 мая 1961 г. Уже в мае-июле 1961 г. на МиГ-21ПФ № 76210101 испытали доработанный радиолокатор ЦД-30ТП. 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 Владимировке. 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 Ми Г-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-21ПФМ. 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.

Истребитель-перехватчик МиГ-19ПМ с ракетами К-5М