Техническая и стартовая позиции ракеты Р-5.
Запас использовавшейся в турбонасосном агрегате перекиси водорода увеличили при минимальной доработке технологической оснастки, приварив сверху и снизу торового бака этого компонента по дополнительному шаровому баку. Забор перекиси в турбонасосный агрегат производился из нижнего дополнительного бака, получившего прозвище «вымя».
Исходя из того, что наносимый цели ущерб определялся не только весом заключенной в боевой части взрывчатки, но и скоростью ее соударения с преградой, конструкторы постарались снизить аэродинамическое сопротивление головной части ракеты Р-5. Заряд взрывчатого вещества размещался в ее заостренной передней части оживальной формы, за которой крепилась коническая стабилизирующая юбка. При входе в атмосферу со скоростью около 3000 м/с на головную часть воздействовали мощные тепловые потоки. По результатам испытаний на металлический корпус головной части нанесли теплозащитное покрытие на базе сублимирующих материалов.
Стремление нанести вероятному противнику наибольший ущерб проявилось не только в совершенствовании формы головной части. Помимо основной головной части массой 1450 кг, ракету можно было оснастить еще и несколькими дополнительными отделяемыми боевыми частями, крепящимися примерно посредине длины корпуса. При пусках на дальности менее 810 км подвешивались две дополнительные боевые части, а при расположении цели ближе 560 км — четыре, общим весом 3830 кг.
С 6 декабря 1950 г. по 15 марта 1953 г. на экспериментальной базе в Загорске провели 105 огневых стендовых испытаний двигателя. В их число входят и выполненные в 1952 г. испытания РД-103 в составе ракеты Р-2. На стенде в Загорске также осуществили четыре огневых стендовых испытания собранной ракеты Р-5.
Первый этап летных испытаний прошел на полигоне Капустин Яр с 15 марта по 23 мая 1953 г. Из восьми пусков шесть завершились успешно, но в двух стрельбах на максимальную дальность произошли аварии — ракеты теряли управляемость на участке полета с наибольшей статической неустойчивостью. С другой стороны, три пуска на ту же дальность прошли успешно. Первый из них провели 19 апреля: ракета впервые в мире пролетела без малого 1200 км!
Анализ результатов аварийных пусков показал, что причиной неудач стали нерасчетные колебания рулевых машинок, на которые накладывались изгибные колебания корпуса ракеты. Так проявилась обратная сторона достигнутого облегчения конструкции и снижения аэродинамических потерь за счет удлинения корпуса. Ракета утратила жесткость, свойственную немецкому прототипу. Ведущую роль в выявлении истинных причин аварий сыграл молодой, очень талантливый представитель вузовской науки — В.И. Феодосьев, вскоре возглавивший первую ракетную кафедру в МВТУ.
На втором этапе испытаний, проведенном с октября по декабрь того же года, все семь пусков выполнили на дальность 1185 км, и только один из них закончился аварией из-за повреждения бортовой кабельной сети.
Третий этап длился с августа 1954 г. по февраль 1955 г. В ходе первых пяти пристрелочных пусков выявилось экранирование струей двигателя сигналов от наземной системы радиоуправления дальностью. Потребовался длительный перерыв в испытаниях для перемещения соответствующих наземных пунктов на местности, подальше от плоскости стрельбы. Четыре дополнительных пристрелочных пуска и десять зачетных завершились успешно.
Казалось бы, теперь можно было принимать ракету Р-5 на вооружение. Ее преимущества были очевидны: при стартовой массе, примерно на треть большей, чем у Р-2, дальность увеличилась вдвое. Тем не менее постановлением правительства от 16 апреля 1955 г. было признано считать работы по Р-5 законченными. Всю документацию по ней предписывалось сдать на хранение, а предусмотренное предшествующими директивными документами производство 12 изделий прекратить.
Столь нетривиальный и грустный финал работ по Р-5 свидетельствовал о благополучном завершении большого этапа развития отечественного ракетостроения. Создание обычного ракетного оружия утратило актуальность — стране требовался ракетно-ядерный меч!
Первая советская атомная бомба, как и ее американский прототип, представляла собой солидное изделие длиной 3,5 м при диаметре 1,5 м, весящее 4,7 т. Было просто немыслимо водрузить такое тяжелое и громоздкое устройство на ракету Р-2 или Р-5, спроектированные под применение компактных головных частей массой около 1,5 т.