В целях освоения нового направления деятельности В.Н. Челомей в первую очередь хотел изучить имеющийся отечественный опыт создания ракетной техники. Он организовал поездку ведущих работников ОКБ-52 и Филиала № 1 на Государственный центральный полигон Капустин Яр для более детального и всестороннего изучения баллистических ракет. Участники поездки ознакомились с ракетой 8К63 (Р-12) и присутствовали при её старте. Много внимания было уделено ознакомлению с системами управления и двигательными установками баллистических ракет.

Логическим продолжением стала поездка группы сотрудников ОКБ-52, в том числе Филиала № 1 в ОКБ-586 Главного конструктора М.К. Янгеля, где они ознакомились с разработками специализированного КБ и процессом производства ракет на базовом заводе.

Оценивая этот эпизод, можно сделать вывод, что процесс организации работ по новой тематике как в ОКБ-52, так и в Филиале № 1 был тщательно продуман В.Н. Челомеем и под его руководством последовательно реализован.

Итак, разработка УР-200 началась в декабре 1960 года. Постановление правительства о начале разработки ракеты вышло 16 марта 1961 года (менее чем за месяц до полёта Юрия Гагарина), а уже в первой половине 1962 года был выполнен эскизный проект.

Изначально было задано создание УР-200 в вариантах ракеты-носителя космических аппаратов и межконтинентальной баллистической ракеты. Постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 2 марта 1962 года была задана разработка на базе УР-200 орбитальной межконтинентальной ракеты УР-200А с двумя вариантами головной части (без манёвра на траектории и обладающей манёвром на траектории в двух плоскостях за счёт использования аэродинамического качества).

Как истинный новатор, В.Н. Челомей впервые предложил практически применить маневрирующую в атмосфере головную часть, способную совершать несколько витков на низкой орбите, осуществлять горизонтальный и вертикальный манёвр, что обеспечивало повышение точности прицеливания, его избирательность и успешное преодоление возможной ПРО. При разработке маневрирующей головной части, названной АБ-200, были воплощены новые принципы управляемого полёта в атмосфере на высоких гиперзвуковых скоростях, частично решённые при разработке тем «Космоплан», «Ракетоплан», при лётных испытаниях первого в мире гиперзвукового летательного аппарата МП-1, осуществлявшего стабилизацию в атмосфере за счёт аэродинамических рулей. Разработка маневрирующей головной части явилась крупным шагом в развитии ракетной техники, намного опередившей не только своё, но в какой-то степени и настоящее время.

Постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР от 16 апреля 1962 года «О важнейших разработках межконтинентальных баллистических и глобальных ракет и носителей космических объектов» было принято решение о сосредоточении сил и ресурсов КБ, НИИ и промышленности на создании в числе других образцов ракетной техники «универсальной ракеты УР-200 в варианте межконтинентальной ракеты с баллистической траекторией для транспортировки спецзаряда… и глобальном варианте для доставки к цели спецзаряда… с началом лётных испытаний — IV квартал 1963 г.».

Планом к постановлению от 3 августа 1964 года «О работах по исследованию Луны и космического пространства» использование УР-200 предполагалось уже при исполнении трёх задач при исследовании космического пространства. В 1965–1966 годах предполагалось использование четырнадцати этих ракет.

В соответствии с указанными постановлениями ракета УР-200 должна была создаваться в пяти вариантах, но реализован был лишь один.

Стартовая масса ракеты составляла 138 тонн, масса головной части — 3,9 тонны, длина — 34,6 метра, дальность пуска — 14 тысяч километров.

Собранная ракета УР-200 хранилась в пристартовом хранилище на самоходном транспортном устройстве (СТУ), на ложе, изготовленном из стали и алюминиевых сплавов. Ракету вывозили на один из двух стартов из соответствующих хранилищ по кратчайшему пути, поскольку СТУ работало на ограниченном количестве сжатого воздуха.

По команде на подготовку к пуску после открытия ворот хранилища оператор на СТУ, передвигавшемся с помощью турбины, питавшейся сжатым воздухом от баллонов, установленных туг же, подвозил ракету по железнодорожным путям к пусковой установке до упора в демпфер-цилиндр установщика, смонтированного под землёй около пускового устройства. Затем, пользуясь выносным пультом, с помощью установщика поднимал ракету вместе с ложем над пусковым столом и опускал ракету на стол. При этом автоматически стыковались коммуникации и заправочные горловины. С помощью того же выносного пульта закрывались замки, удерживающие ракету на ПУ, открывались захваты, удерживающие ракету на ложе, после чего оно опускалось на СТУ, подводилась к ракете кабель-мачта, и оператор увозил СТУ с ложем в хранилище. Параллельно велась заправка ракеты из подземных ёмкостей.

Будучи крупнейшим специалистом в области колебаний, В.Н. Челомей особое внимание уделил динамическим испытаниям УР-200, которые позволили предотвратить многие неприятности при лётных испытаниях. По его указанию на специально построенном для этой цели стенде были проведены частотные испытания первой и второй ступени в вертикальном положении с заправленными баками. Подобного рода испытания были проведены в СССР впервые. Основной их целью было определение влияния колебаний, возникающих в результате воздействия больших масс топлива и работы двигателей, на поперечную устойчивость корпуса и его прочность. На испытательном оборудовании полигона Байконур проводилось исследование колебаний изделия типа «ветровой резонанс». Результаты испытаний послужили основой для внесения незначительных изменений в конструкцию.

4 ноября 1963 года с полигона Байконур был произведён первый пуск ракеты УР-200 с открытого старта.

«В.Н. Челомей сильно волновался перед пуском первой двухсотки, — писал Ю.А. Цуриков, бывший конструктор Филиала № 1, впоследствии доктор технических наук, учёный секретарь научно-технического совета ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. — Полигон Байконур. Два-три часа ночи. Приходит Ю.Г. Добровский (один из ведущих конструкторов по СУ), будит меня: “Слушай, Генеральный ещё раз хотел проверить настроечные коэффициенты автомата стабилизации. Захвати всё необходимое, надо будет вывести уравнения, показать, что всё пройдёт нормально”. Приходим к Владимиру Николаевичу. Он внимательно следит, как получены уравнения, описывающие движение ракеты, структуру автомата стабилизации, как построены области устойчивости.

Надо отметить, что Челомей прекрасно владел математикой и мгновенно схватывал малейшую неточность при построении математической модели, описывающей динамику процесса. В случае же, когда сам допускал неточность, очень переживал и потом не раз говорил: “Как же так я ошибся, видимо, был очень уставшим”.

Любил Владимир Николаевич обсудить общие вопросы математики, механики: “Что такое ряды Фурье? Это реальность? Физически тона существуют или это чисто математическая абстракция?” Подходил к доске, писал формулы…

До пуска ракеты оставалось ещё три дня» [152].

Характерный эпизод, связанный с подготовкой к старту ракеты УР-200, рассказан в книге «Штурманы ракет» под редакцией академика РАКЦ Е.Л. Межирицкого: «При первых двух пусках ракеты УР-200 проявились незатухающие колебания поворотных камер основных двигателей 1-й ступени. Эти колебания проявились также при подготовке к пуску очередной ракеты (№ 3) на стартовом столе при проведении комплексных испытаний системы управления с задействованной пневмогидросистемой ракеты.