Работы над крылатой ракетой Х-22 в составе комплекса К-22 были начаты по Постановлению Совета министров СССР №426–201 от 17 июня 1958 г. Разработка комплекса была поручена дубнинскому филиалу ОКБ-155. Первые опытные образцы самолетов-снарядов были изготовлены в 1962 г. заводом № 256 ГКАТ.

Ракета разрабатывалась в двух вариантах: для поражения радиолокационно-контрастных точечных целей (т. е. отдельных кораблей) и площадных целей (авианосные ордера, конвои, наземные цели).

Первоначально ракеты Х-22 поступили на вооружение самолетов Ту-22К. Ракета в полуутопленном положении размещалась под фюзеляжем носителя. Летные испытания Х-22 были начаты 1 июля 1961 г. на двух бомбардировщиках Ty-22К (№ 24 и № 25), но закончились лишь в 1967 г. Работа над Х-22 была продолжена в МКБ «Радуга», созданном в середине 60-х гг на базе филиала ОКБ-155–1. В 1975 г. носителем Х-22 стал Ту-95К-22, который мог нести под фюзеляжем одну полуутопленную ракету и две – на подкрыльевых узлах. И, наконец, во второй половине 1970-х гг., ракетами Х-22 стали оснащать новейшие сверхзвуковые самолеты Ту-22М2 и Ту-22М3, которые могли нести до трех ракет – одну полуутопленную под фюзеляжем и две под крылом.

На западе ракета Х-22 получила обозначение (AS-4 «Kitchen»).

Х-22 имеет планер, спроектированный по нормальной самолетной схеме со средним расположением крыла и стабилизатора. В точечном варианте на ракете устанавливается активная радиолокационная головка самонаведения, обеспечивающая захват цели еще на подвеске носителя перед пуском. В площадном варианте на ракете устанавливается автономный счислитель пути (ПСИ), состоящий из измерителя доплеровских частот, вычислительного устройства и гироскопического устройства. Для стабилизации ракеты вокруг центра тяжести, программного полета и траектории, выполнения ракетой команд по курсу и тангажу на ракете установлен электрический автопилот АПК-22А с гидравлической рулевой машинкой. В точечном варианте ракета может нести два вида зарядов Н и М (обычный и специальный), в площадном – один М.

Х-22 оснащена 2-камерным многорежимным жидкостным реактивным двигателем Р201–300 (С5,33). После отцепки от самолета происходит самовоспламенение компонентов топлива и начинается разгон ракеты с одновременным набором высоты (в зависимости от выбранной программы, определяющей характер траектории полета ракеты, устанавливаемой перед отцепкой). После достижения заданной скорости двигатель ракеты переводится на маршевый режим работы.

При стрельбе по точечным целям головка самонаведения следит за целью в двух плоскостях и выдает управляющие сигналы на автопилот. Когда при сопровождении угол антенны в вертикальной плоскости достигает заданной величины, выдается сигнал на перевод ракеты в пикирование на цель под углом 30° к горизонту. На участке пикирования управление ведется в вертикальной и горизонтальной плоскостях по сигналам от аппаратуры системы самонаведения. Подрыв заряда Н осуществляется при контакте с целью, а заряда М – по сигналу от аппаратуры системы самонаведения. Дальность обнаружения цели типа крейсер самолетом-носителем – до 340 км, дальность захвата и сопровождения – 250–270 км. Вес фугасно-кумулятивной боевой части (заряд Н) – около 900 кг, из них вес взрывчатого вещества – около 600 кг. При подрыве ось кумулятивной струи направлена вниз (под углом с осью ракеты).

При стрельбе по площадным целям самолет-носитель в полете определяет положение цели с помощью РЛС и других навигационных средств, находящихся на борту носителя. Бортовая аппаратура ракеты излучает в направлении цели электромагнитные волны определенной частоты и принимает их в отраженном виде от «бегущих» участков земли, непрерывно определяет вектор истинной скорости ракеты, который затем интегрируется по времени, непрерывно определяется оставшаяся дальность ракеты до цели и ведется удержание по курсу, заданному с борта носителя. На заданном расстоянии автопилот переводит ракету в пикирование на цель под углом 30°. Подрыв заряда Н происходит на заданной высоте или при встрече с преградой.

Дальность стрельбы Х-22 по площадям зависит от скорости и высоты самолета-носителя в момент отцепки.

Круговое вероятное отклонение ракет Х-22 при стрельбе по площадям – 5 км.

Крылатая ракета Х-22 долго находилась в производстве и имела ряд модификаций.

Ракета Х-22 с самонаведением:

Х-22ПГ, принята на вооружение в 1968 г. ;

Х-22МА, принята на вооружение в 1974 г., скорость полета увеличена до 4000 км/ч;

Х-33П, принята на вооружение в 1976 г., имеет пассивную систему самонаведения (наводится по излучению радиотехнических средств противника). В этом варианте заряд был обычным несколько уменьшенной мощности;

Х-22МП, принята на вооружение в 1974 г., имеет пассивную систему наведения, скорость полета увеличена до 4000 км/ч.

Ракета Х-22 для стрельбы по площадям:

Х-22 ПСИ, принята на вооружение в 1971 г.;

Х-22М, принята на вооружение в 1976 г., скорость увеличена до 4000 км/ч;

Х-22НА, принята на вооружение в 1976 г., система управления инерциальная с коррекцией по рельефу местности, точность наведения до нескольких метров.

В 1970-х гг. проходила испытания экспериментальная ракета Х-22Б (для стрельбы по площадям), которая двигалась по полубаллистической траектории. Х-22Б развивала скорость до 6М и имела максимальную высоту полета 70 км. На вооружение Х-22Б принята не была.

Ракета Х-22 оказалась весьма эффективным противокорабельным средством даже без применения ядерного заряда. Испытания показали, что в случае поражения морской цели попадание Х-22 в борт корабля-мишени вызывало повреждения, которые могли вывести из строя авианосец или крейсер. При подлетной скорости в 800 м/с пробоины составляли 22 м² а внутренние отсеки выжигались кумулятивной струей на глубину до 12 м.

Советское руководство считало самолеты Ту-95К-22 и Ту-33М3 с ракетой Х-22 наиболее эффективным средством для борьбы с авианосцами. Поэтому советские тяжелые самолеты систематически приближались к американским авианосным соединениям и фиксировали действия радиоэлектронных помех американцев. По свидетельству штурманов, эффективность этих средств была колоссальной: метки цели на экранах буквально тонули в облаке помех, целиться становилось невозможно. Поэтому был разработан вариант атаки, согласно которому в первую очередь запускалось восемь ракет Х-22 с ядерными боевыми частями не по конкретным целям, а по площади, где должно было находиться американское авианосное соединение. Считалось, что после этого действие радиоэлектронных средств противодействия существенно уменьшится, и вторая волна ракет Х-22 найдет уцелевшие цели.

Ракета Х-22 была непопулярна у наземных команд обслуживания из-за ее высокотоксичного окислителя. Пары окислителя были настолько ядовиты, что техники должны были надевать ОЗК (общевойсковой защитный комплект) и противогазы при подвеске ракеты.