Система управления, бортовая и корабельная (стендовая), разрабатывалась СКБ-626, сотрудниками В.А. Внутским, И.С. Игдаловой, И.И. Величко и другими.
На морском полигоне была оборудована техническая площадка — высокий, в четыре этажа, деревянный обитый шифером ангар со съемной крышей и одноэтажной пристройкой. Сооружение, имевшее ворота с выходом на бухту, стояло на обрезе пирса. Все держалось в секрете, и даже часовому, охранявшему этот объект, вход в него воспрещался.
Внутренний объем, как бы сказали сейчас, монтажно-испытательного корпуса делился дощатой перегородкой на две половины: пристройку и высокую коробку. В центре ее возвышался круглый сварной из стального профиля столик, жестко вмонтированный в монолит пирса. На плоскости столика крепился болтами хвостовой отсек ракеты, на который устанавливалась ее вертикальная сборка. Конструкция столика и крепежные болты были рассчитаны на удержание ракеты в случае самопроизвольного запуска РД.
Исследование параметров перехода ракет с подводной траектории на воздушную проводилось на макетах типа С-4, соответствовавших по всем наружным размерам и конфигурации ракетам Р-11ФМ. На базе этой ракеты были спроектированы два типа макетов: С-4.1 с ракетными двигателями на твердом топливе и С-4.5 с жидкостным двигателем (с заправкой топлива из расчета работы 4,5 с).
Испытания проводились вначале на макетах С-4.1. Образец для бросковых испытаний представлял собой макет боевой ракеты в натуральную величину со всеми действующими системами, элементами и системой управления, которые обеспечивали предстартовую подготовку, запуск двигателя и движение в шахте стенда (или подводной лодки) , при выходе из шахты, в воде, на переходном (вода — воздух) и начальном воздушном участках траектории. При этом проверялась работоспособность всех систем при давлениях, ударах, вибрации, ускорениях, воздействующих при запуске двигателя в заполненной водой шахте и движении ракеты на начальном участке траектории. Заодно отрабатывались системы погружаемого подводного стенда и контролировалось действие всех его устройств.
Затем бросковым испытаниям подвергались макеты С-4.5 с ЖРД, на которых исследовались возможности создания будущих ракет и стрельбы из-под воды.
Испытания проводились комиссией под руководством начальника штаба подводных сил Черноморского флота капитана 1 ранга Г.Ф. Макаренкова.
Первый подводный старт макета С-4.1 был согласован с войсковой частью и намечен на 23 декабря 1956 г. К этому времени все предстартовые работы и испытания на технической площадке завершились. Готовое изделие стояло на столике, прикрученное к нему болтами, и готовилось к загрузке в шахту понтона (стенда).
Главный конструктор систем управления Н.А. Семихатов.
В день пуска с некоторыми трудностями (сказывалось отсутствие опыта и волнение на море) макет при помощи плавучего крана на технической позиции, находящейся в 7 км от полигона (в Балаклавской бухте), загрузили в шахту погружаемого подводного стенда. Затем стенд на плаву отбуксировали на морской полигон. Там ПС срастили с тросом, проложенным через блок по дну моря к берегу. С помощью лебедки, смонтированной на берегу рядом с блиндажом, трос намотали на барабан. Морской буксир отвел стенд к бону, указывавшему место нахождения блока, смонтированного на дне под водой. Электрики перешли на понтон, проверили исправность электрических цепей и системы измерений. Катер, забрав электриков, удалился на 300 м.
По сигналу началось затопление понтона. Первый пуск макета С-4.1 с неподвижного ПС прошел успешно: подтвердились расчетные параметры выхода из воды и полета макетного образца ракеты. С-4.1 упал в море с высоты 150 м и затонул недалеко от места старта. Причем он не только не развалился, но и не деформировался. Водолазы обнаружили его на дне и подняли.
Второй пуск провели 20 марта 1957 г. Его задачи также были выполнены.
Третий намечалось осуществить при волнении моря 5-6 баллов, такой прогноз предсказывала метеослужба на 2 апреля, и макет был погружен на стенд, однако прогноз не подтвердился. Комиссия перенесла пуск на 5 апреля. Макет в этот период оставался на стенде, в него попала вода, и пуск опять не состоялся. Осуществили третий пуск 7 апреля, а 17-го — четвертый.
Итак, с декабря 1956 г. по апрель 1957 г. провели четыре бросковых пуска макетов С-4.1.
После удачных пусков макетов с пороховым ракетным двигателем комиссия приступила к проведению пусков макетов С-4.5 с жидкостным двигателем.
В ходе этих испытаний намечалось определить:
- возможность создания ракеты с жидкостным двигателем;
- параметры движения ракеты в шахте подводной лодки, в воде, при переходе из воды в воздух и в воздухе;
- параметры работы жидкостного ракетного двигателя в шахте подводной лодки, в воде, при переходе из воды в воздух и в воздухе;
- величину давления в зоне сопл при подводном старте, в шахте, а также усилий и ускорения, передаваемых на стенд или подводную лодку;
- возможность подводного старта жидкостных ракет из шахт с закрытым дном.
Технологический цикл испытаний состоял из следующих основных работ: технологической подготовки макетов на полигоне; транспортировки макетов к месту испытаний; заправки компонентами топлива; погрузки макетов в стартовую шахту стенда; буксировки ПС на стартовую позицию и погружения его под воду; проведения пусков.