Испытания проходили с переменным успехом. Несмотря на все сложности, доводка ракеты продолжалась. Р-5 была выполнена одноступенчатой, с жидкостным ракетным двигателем, работающим на жидком кислороде (окислитель) и 92-процентном этиловом спирте (горючее). В качестве маршевого двигателя применили усовершенствованный ЖРД от ракеты Р-2, получивший обозначение РД-103. Он был выполнен однокамерным, с ТНА, приводимым в действие продуктами каталитического разложения концентрированной перекиси водорода в газогенераторе. Двигатель имел улучшенную систему охлаждения головок камеры сгорания и сопла. Были введены сильфонные трубопроводы для окислителя и эластичные — для горючего, установлен центробежный насос для подачи перекиси водорода, улучшена общая компоновка. Изменения претерпели все системы и элементы ЖРД. Все это позволило довести тягу двигателя на земле до 41 т, при этом общая высота двигателя снизилась на 0,5 м, а его масса уменьшилась на 50 кг.
Совершенствование конструкции ракеты дало положительные результаты. Во время летных испытаний дальность полета достигла 1200 км.
Ракета оснащалась головной частью, снаряженной обычным взрывчатым веществом, что мало устраивало военных. По их требованию конструкторы искали пути повышения боевых возможностей. Было найдено необычное решение. Кроме стандартной головной части, на Р-5 предложили навесить два, а чуть позже и четыре дополнительных боевых заряда. Это позволило бы обстреливать площадные цели. Летные испытания подтвердили жизненность идеи, но при этом дальность полета снижалась до 820 и 600 км соответственно.
Создание в 1953 году советскими ядерщиками малогабаритного ядерного заряда, пригодного для размещения на ракетах, открыло путь к резкому повышению боевых возможностей ракет. Это было особенно важно для Советского Союза, который, в отличие от США, не имел мощной стратегической авиации. 10 апреля 1954 года вышло в свет постановление правительства о создании ракеты, оснащенной ядерной ГЧ на базе испытываемой Р-5.
Менее чем через год, 20 января 1955 года, на полигоне Капустин Яр состоялся первый испытательный пуск ракеты Р-5М. Именно такой индекс решили присвоить новому изделию. 2 февраля 1956 года был произведен первый пуск Р-5М, оснащенной головной частью с ядерным зарядом. Несмотря на всеобщее возбуждение и неизбежное в таких случаях волнение, усугубляемое присутствием высокого начальства, боевой расчет сработал с высоким профессионализмом. Ракета благополучно стартовала и достигла района цели. Надежно сработала автоматика подрыва ядерного заряда. К началу лета 1956 года программа летных испытаний ракеты Р-5М была завершена, и 21 июля постановлением правительства она была принята на вооружение инженерных бригад РВГК, где состояла до 1961 года.
Ракета Р-5М имела ту же двигательную установку с системой автоматического поддержания постоянства тяги. Система управления — автономная, с системой боковой радиокоррекции. Для повышения ее надежности было предусмотрено резервирование главных блоков: автомата стабилизации, источников бортового питания, кабельной сети на отдельных участках.
Головная часть с ядерным зарядом мощностью 300 кт отделялась от корпуса ракеты в полете. Круговое вероятностное отклонение (КВО) точки падения головной части от расчетной точки прицеливания составляло 3,7 км.
БРСД Р-5М (СССР) 1956 г.Боевой ракетный комплекс с ракетой Р-5М был более совершенным, чем его предшественники. Запуск ракеты был полностью автоматизирован. В процессе предстартовой подготовки осуществлялся контроль всех пусковых операций. Старт проводился с наземной пусковой установки (пускового стола). При установке ракеты на пусковой стол не требовалось ее предварительно перегружать на установщик. Но у ракетного комплекса были и недостатки. Предстартовые проверки, операции по заправке и прицеливанию Р-5М проводились без средств автоматизации, что значительно увеличивало время подготовки к пуску. Использование в качестве одного из компонентов ракетного топлива быстро испаряющегося жидкого кислорода не позволяло держать ракету в заправленном состоянии более 30 суток. Для выработки запаса кислорода необходимо было иметь мощные кислородные заводы в районах базирования ракетных частей. Все это делало ракетный комплекс малоподвижным и уязвимым, что ограничивало его применение в вооруженных силах.
Ракеты Р-5 и Р-5М применялись и в мирных целях в качестве геофизических ракет. В 1956–1957 годах была создана серия ракет, получивших обозначение Р-5А, Р-5Б, Р-5В для исследования верхних слоев атмосферы, магнитного поля Земли, излучения Солнца и звезд, космических лучей. Наряду с изучением явлений, связанных с геофизическими процессами, эти ракеты применялись для проведения медико-биологических исследований с использованием животных. Ракеты имели спускаемую головную часть. Запуск проводился на высоты до 515 км.
Р-5А в полетеПри этом геофизические ракеты отличались от боевых не только головной, частью, но и размерами. Так ракеты Р-5А и Р-5Б имели длину 20,75 м и стартовую массу 28,6 т. Ракета Р-5В имела длину 23 м. В 1958–1977 годах были успешно запущены 20 ракет этой серии.
В период работы над Р-5М в КБ Королева произошел раскол. Дело в том, что Королев был приверженцем использования низкокипящих компонентов ракетного топлива. Но жидкий кислород, применявшийся в качестве окислителя, не позволял достичь на боевых ракетах высокой боеготовности, так как удержать его в баках ракеты без потерь длительное время, исчисляемое десятками месяцев, невозможно. Однако использование его на ракетах-носителях космических объектов сулило определенные выгоды. А о своей давней мечте осуществить полет в космос Сергей Павлович помнил всегда. Но у него были оппоненты, которых возглавлял талантливый конструктор Михаил Кузьмич Янгель. Они считали, что боевые ракеты на высококипящих компонентах топлива более перспективны. Конфликт в начале 1955 года принял довольно острые формы, что не способствовало продуктивной работе. Так как Янгель был заметной фигурой в мире конструкторов-ракетчиков и конфликт явно мешал делу, было принято мудрое решение. Решением правительства было создано новое Особое КБ № 586, во главе с М. Янгелем, которое разместили в Днепропетровске. Ему поручили разработку боевых ракет на высококипящих компонентах ракетного топлива. Так у советских ракетчиков появилась внутренняя конкуренция, сыгравшая в дальнейшем положительную роль. 13 августа 1955 года постановлением правительства новому КБ было определено задание на разработку ракеты средней дальности, оснащенной головной частью с ядерным зарядом.
Как раз в это же время за океаном приступили к проектированию баллистических ракет, способных поражать цели, удаленные от места старта на 3000 км. В США не было необходимости создавать искусственную конкуренцию. Там с этим было все в полном порядке. Однако, именно это обстоятельство и заставило американских налогоплательщиков лишний раз раскошелиться. Финансирование военных заказов в министерстве обороны США осуществляется по видам вооруженных сил (у каждого вида есть свое министерство, которое и является заказчиком образцов вооружений). Так получилось, что министерство армии и министерство ВВС выдали технические задания с почти одинаковыми характеристиками, на разработку БРСД независимо друг от друга разным фирмам, что, в конечном счете, и привело к дублированию работ.
Командование армии поручило разработку своей ракеты арсеналу «Редстоун». К этому времени Вернер фон Браун в основном закончил работы по предыдущей ракете и смог сосредоточить основные усилия на новой. Работа обещала быть интересной не только с военной точки зрения. Он прекрасно понимал, что ракета такого класса может вывести в космос искусственный спутник. Таким образом, могла сбыться мечта молодых лет фон Брауна, ведь он в конце 20-х годов начинал заниматься ракетами с целью покорения космического пространства.
Конструкторские работы продвигались успешно и уже в начале осени 1956 года ракета была передана на испытания. Этому во многом способствовало то, что при проектировании ракеты, получившей обозначение SM-78, а еще позже — «Юпитер», были использованы многие решения и элементы конструкции, опробованные на ракете «Редстоун».
БРСД «Юпитер» (США) 1958 г.20 сентября 1956 г. с Восточного испытательного полигона (м. Канаверал) был произведен запуск ракеты «Юпитер» на дальность 1098 км. Первый пуск на максимальную дальность состоялся 31 мая 1957 года. Всего до июля 1958 года было проведено 38 пусков, из которых 29 были признаны успешными и частично успешными. Особенно много неудач было при первых стартах.
