Ознакомившись с предложениями, Боссарта американская армия решила профинансировать его проект. 19 апреля 1946 г. с «Конвэр» заключили контракт на производство десяти опытных ракет под обозначением МХ-774 «Хайрок» (Hiroc — High-Altitude Rocket, с англ. Ракета с большой высотой полета), и выделили для этого 1,8 млн. долл.
Работа над проектом началась в июне. Первым делом инженеры ознакомились со всеми доступным немецкими документами и деталями ракет V-2, вывезенными из Германии. В результате единодушно решили не использовать в проекте немецкую концепцию.
Во-первых, V-2 возвращалась в атмосферу целиком. И если это было возможно для ракеты, имевшей небольшую дальность, то для ракеты с дальностью 8000 км и гораздо большими высотой и скоростью полета это было неприемлемо.
Во-вторых, спирт, который немцы использовали в качестве топлива, не мог обеспечить требуемую дальность и скорость полета.
В-третьих, ракета V-2 управлялась с помощью газовых рулей, а их эффективность подвергалась сомнению, так как они на 17% снижали тягу ЖРД.
В ходе многочисленных обсуждений у конструкторов сформировалось собственное видение реализации МХ-774, которое достигалось в три этапа. Для каждого из них нужно было построить свою ракету.
Подготовка опытной ракеты МХ-774 к запуску
Первая названная МХ-774А предназначалась для отработки силовой установки. Ее сразу прозвали «Трезвенник» (Teetotaler), поскольку в ней не использовался спирт.
Вторая - МХ-774В, названная «Старомодная» (Old Fashioned), за свое внешнее сходство с V-2, предназначалась для проверки новой конструкции, испытаний бортового оборудования и двигателей.
И, наконец, третья — МХ-774С с именем «Манхэттен» (Manhattan), являлась прототипом будущей боевой ракеты.
Однако планам Боссарта не суждено было сбыться. Когда военные узнали, что для получения первого полноценного летающего образца «Хайрок» потребуется целых шесть лет, они разорвали контракт. Но все же позволили провести летные испытания уже собранных изделий. Оставшихся средств Боссарту хватило на три «Старомодные» ракеты.
Внешне МХ-774В выглядела как уменьшенная и более обтекаемая V-2. Ее сварные тонкостенные баки не имели силового набора. Они держали свою форму лишь благодаря избыточному давлению внутри. Бак с окислителем (жидкий кислород) держался собственным давлением, а топливный бак с керосином поддавливался азотом. В отделяемой головной части находилось телеметрическое оборудование. Длина ракеты была 9,63 м, диаметр — 0,76 м. В хвостовой части устанавливались трапециевидные стабилизаторы с размахом 2,08 м. Вес пустой ракеты — 545 кг, а снаряженной — 1860 кг. (Под термином «снаряженная» будем понимать полностью заправленную и подготовленную к пуску ракету).
Силовая установка состояла из четырех ЖРД Риэкшн Моторс XLR35-RM-1 с суммарной тягой 3630 кг. Двигатель был модификацией ЖРД стоявшего на экспериментальном самолете Х-1. По расчетам аэродинамиков с ним ракета могла разогнаться до скорости 3200 км/ч.
14 ноября провели огневые испытания двигателя на стенде. Затем начались статические испытания ракет. После их окончания в мае 1948 г. ракеты перевезли на ракетный полигон Уайт Сендз в штате Нью-Мексико.
Для пуска решили использовать стартовый стол от немецкой «Фау». Пробный запуск силовой установки на столе состоялся 26 мая. 13 июля 1948 г. МХ-774 поднялась в воздух. Через одну минуту полета возникшие неполадки в двигателе привели к взрыву.
Второй пуск состоялся 27 сентября. На этот раз ракета взорвалась уже на высоте 64 км и пуск посчитали удачным, ведь аппаратура успела передать на землю основные параметры полета.
Третья и последняя МХ-774 ушла в небо 2 декабря. На большой высоте произошло самопроизвольно выключение двигателя и полетное задание выполнено не было.
Хотя летные испытания МХ-774 прошли неудачно, результаты работ группы Боссарта можно назвать историческими. Ничего подобного в СССР, на то время не было.
Боссарту удалось создать сверхлегкую уникальную конструкцию ракеты. В первых ракетах Брауна и Королева корпус и баки были двумя разными составляющими. Корпус состоял из стрингеров, шпангоутов и обшивался тонкими металлическими листами, а баки делались отдельно, по той же технологии, и крепились внутри корпуса болтами. В СССР схема с несущими баками также внедрялась, но постепенно, сначала только бак с топливом (ракета Р-2), а затем и с окислителем (ракеты Р-5, Р-7).
Еще одним инновационным решением, примененным на МХ-774В, стал двигатель с поворотным соплом от фирмы «Риэкшн Моторс». Конструкторы установили камеры сгорания в карданный подвес, и двигатель получил способность изменять вектор тяги без каких-либо потерь. Заметим, что первоначальная идея такого двигателя принадлежала Константину Эдуардовичу Циолковскому, он называл это «качанием выхлопного сопла».
Главным итогом программы МХ-774 стало доказательство целесообразности применения тонкостенных топливных баков, отклоняющихся камер сгорания ЖРД и отделяющегося носового конуса.
Когда программа МХ-774 была закрыта, на столе Боссарта лежали чертежи новой двухступенчатой ракеты. Первая ступень состояла из пяти ЖРД с тягой по 9000 кг, а вторая — из одного ЖРД с тягой 9000 кг. Ракета предназначалась для исследований входа в атмосферу при скорости, соответствующей числу М=18.