На 1959 год решено было ограничиться доводкой систем связи и навигации.
Зато вовсю шла работа по созданию боевых ракет межконтинентальной дальности. Разработка Р-9А шла опережающими темпами. Получив согласие на начало работ в июне 1957-го, Сергей Павлович рассчитывал «выкатить» Р-9 на испытания в августе-сентябре 1959 года. (В реальной истории предложение о создании Р-9 на базе наработок по Р-7 было сделано в апреле 1958 г, вероятно, уже велись конструкторские проработки. Согласие было получено только в марте 1959 г, а в октябре 1959 были выданы и согласованы задания всем смежным организациям, выпущен комплект рабочих чертежей, изготовлена технологическая оснастка и начато изготовление отдельных агрегатов ракеты, а в 9 апреля 1961 г Р-9 вывели на лётные испытания http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/energia46-96/04.html)
Габариты ракеты были выбраны такими, чтобы она помещалась в собранном виде в железнодорожном вагоне, а главное – чтобы можно было использовать сварочно-штамповочное оборудование ракеты Р-7 для производства блоков ракеты Р-9. Это позволяло почти без переделки оборудования цехов завода № 88 параллельно с работами по Р-7 вести подготовку и переход к серийному выпуску Р-9.
В качестве 2-й ступени Р-9 взяли ранее разработанную третью ступень Р-7. (В реальной истории была проделана обратная замена). По сути, для создания ракеты требовалось лишь разработать двигатель 1-й ступени на основе двигателя 1-й ступени Р-7, и «увязать» все системы воедино.
По требованию военных, Глушко доработал двигатель от «семёрки» таким образом, чтобы превышение тяги над массой составляло 1,757, для более быстрого прохождения активного участка траектории и снижения вероятности обнаружения ракеты вражеской системой СПРН.
Много было проблем с переохлаждённым кислородом. На окончательное решение «кислородных» задач ушло 3 года, с 1957 по 1959-й. В ходе отработки технологий для создания системы вакуумирования на объектах хранения кислорода был спроектирован и создан специальный форвакуумный насос. Он использовался в сочетании с двумя адсорбционными насосами, выполненными с применением нового материала – цеолита, предварительно охлаждаемого жидким кислородом или азотом. Такая конструкция позволила довести вакуум с уровня 5x10-2 мм рт.ст. до 1x10-3-1x10-4. Это также потребовало освоения новой технологии сварки для получения полной герметичности многометровых сварных швов емкостей хранения, создания методики и аппаратуры контроля их качества. Все описанные выше мероприятия сводили к минимуму испарения сжиженных газов. (Источник http://www.buran.ru/htm/gud%2012.htm)
Для полного решения проблемы была создана специальная газовая холодильная машина на кислородном уровне температур, которая, будучи установлена на емкости с жидким кислородом, конденсировала испарившийся из емкости газообразный кислород и возвращала его обратно в емкость уже в жидком состоянии. Так впервые в отечественной практике была решена проблема хранения жидкого кислорода практически без потерь.
Более того, цеолит очень пригодился в дальнейшем, так как после модификации использовался в качестве катализатора в реакторе для получения биотоплива. (http://media.gorod.dn.ua/smi/view_article.cgi?sid=12&nid=2861&aid=32584)
Р-9 также предполагалось использовать в качестве опытовой ракеты для отработки тяжёлой ракеты-носителя «Днепр» (АИ, в реальной истории – для отработки технологий для Н-1)
Параллельно разрабатывалась третья ступень, и несколько вариантов боевых частей, в том числе одна – в виде орбитальной бомбардировочной системы, для глобального варианта ракеты. Королёв в своей заочной конкуренции с Янгелем задумал «поставить планку так высоко, чтобы Михаил Кузьмич не допрыгнул».
Хотя это и не добавило энтузиазма Королёву, одним из вариантов боевого оснащения Р-9 было решено сделать маневрирующую ГЧ разработки Владимира Николаевича Челомея.
(АИ частично, такую ГЧ Челомей действительно разрабатывал, см. гл. 02-43 и www.e-reading.link/chapter.php/85671/51/Pervushin_-_Bitva_za_zvezdy 2._Kosmicheskoe_protivostoyanie_(chast»_I).html).
Челомей испытывал свою маневрирующую головную часть запусками на ракетах Р-5. Первый пуск оказался неудачным, боеголовка получила повреждения при входе в атмосферу, хотя и благополучно приземлилась на парашюте. (Там же) По результатам были внесены изменения в конструкцию, и уже во втором пуске головная часть приземлилась без повреждений. Она именно приземлялась, а не падала, чтобы свести к минимуму расходы.
В третьем пуске произошла неожиданная авария, и опытный образец головной части был потерян. Как оказалось, при осмотре после второго пуска не заметили трещину, образовавшуюся в теплозащитном покрытии, и при входе в атмосферу ТЗП прогорело. (АИ)
Были сделаны ещё два опытных образца, усилен послеполётный контроль. Результат не замедлил сказаться. Четвёртый и пятый пуски были полностью удачными. Р-5 стартовала из КапЯра, головная часть после входа в атмосферу, активно маневрируя, выходила в заданный район Семипалатинского полигона, после чего с высоты около 5 км опускалась на парашюте.
В 6-м пуске имитировали боевой запуск, нужно было оценить точность попадания в цель. Испытание было приближено к боевым условиям. Головная часть наводилась на цель, по радиосигналу. Для этого посреди боевого поля полигона поставили радиоретранслятор. Приёмник в боеголовке наводил её по равенству уровней сигнала, принимаемого 8-ю антеннами, выдвигаемыми из днища в стороны от конуса, между аэродинамическими решётчатыми рулями. (АИ) Разумеется, была и резервная инерциальная система наведения.
Точность оказалась удовлетворительной – воронка от попадания боеголовки была обнаружена в 400 метрах от ретранслятора – для 1959 года более чем неплохо. Челомей пошёл на усложнение эксперимента. В систему управления запрограммировали смещение по азимуту в сторону от радиомаяка – в боевых условиях это позволяло бы, прицеливаясь по передатчику популярной радиостанции, попасть, скажем, в лужайку перед Белым Домом.
Янгель, понимая, что Королёв его обходит, старался изо всех сил, но на нём, помимо Р-14 и Р-16, висела ещё двухступенчатая версия Р-12, получившая наименование 63С1, она же лёгкая ракета-носитель «Космос». Она разрабатывалась с момента испытаний Р-12 летом 1957 г, (АИ, см. гл. 02-43). Вторую ступень для неё с начала 1957 года разрабатывал Мишин, получивший Омский механический завод (АИ). Одновременно в ОКБ-586 разрабатывался эскизно-технический проект ракеты.
Янгелю очень повезло – успехи атомщиков, вовсю использовавших несостоявшийся мораторий на ядерные испытания для отработки новых типов зарядов, позволили сделать вместо моноблочной БЧ массой 1300 кг более лёгкую «голову» с тремя боевыми блоками по 250 килограммов каждый, аналогичными тем, что использовались в «баллистическом самосвале», сделанном для Р-7. Мощность термоядерного микрозаряда составляла 40-50 килотонн. За счёт полегчавшей головной части дальность удалось увеличить примерно на 1000-1500 км, что давало возможность из района Плесецка достать до Южной Каролины, а из района бухты Провидения можно было простреливать всю территорию США вплоть до южной Флориды.
При плотной совместной работе с Мишиным на создание эскизного проекта ушло около 8 месяцев. Хрущёв торопил, разработка технического проекта началась сразу же. Комплект чертежей был подготовлен к ноябрю 1958 года, одновременно заложили серию опытных образцов для испытаний, но запаздывал двигатель второй ступени из-за большой загруженности Глушко. Янгель, не дожидаясь, провёл несколько предварительных испытаний с габаритно-весовым макетом 2-й ступени и полезной нагрузки, что позволило отработать некоторые моменты, в частности отказы одного из приборов системы регулирования скорости вследствие вибраций на шахтном участке полёта. (Реальная причина аварии ракеты 63С1 в первом пуске 27 октября 1961 г РИ). Как только были получены несколько первых рабочих экземпляров двигателя второй ступени, Янгель провёл сначала наземные испытания на стенде, определив все необходимые параметры, в том числе – истинный расход топлива, а затем начал полноценные испытания с февраля 1959 года. (Причина 2-го неудачного пуска в реале – преждевременное отключение двигателя 2-й ступени после выработки топлива.)