В 1957 году в США вышел справочник по действию ядерного оружия, позволявший любому желающему рассчитать действие поражающих факторов ядерного взрыва в зависимости от тротилового эквивалента. Таким образом, тщательно охраняемые нашими атомщиками секреты стали доступными для всех ракетчиков. Из этого справочника следовало, что заряд в одну мегатонну вполне достаточен, чтобы, угодив в центр Вашингтона, полностью лишить США его столицы. Мы, конечно, возмущались: «Какого черта еще надо?! Давайте ставить заряды Р-12 на „семерку“ и получать любую дальность». Но у высшего руководства Министерства обороны были другие соображения. Работы над усовершенствованием наших термоядерных зарядов велись еще более интенсивно, чем мы работали над ракетами.
Действительно, вскоре обещания, данные Королеву Харитоном и Сахаровым, обрели форму технических решений, по которым мы получили возможность снизить массу головной части на две с половиной тонны. При этом было обещано, что эффективность нового ядерного заряда будет не меньше, чем у штатной «семерки».
Расчеты проектантов после получения директивы на уменьшение массы боевого заряда более чем на тонну сразу дали увеличение дальности на 3500 км. Еще 500-700 км набрали благодаря упрощению и облегчению системы радиоуправления, увеличению заправки кислородом и керосином, повышению точности систем регулирования уровней и систем синхронизации опорожнения всех блоков с целью сокращения гарантийных запасов топлива. Было еще много разного рода непринципиальных изменений в конструкции, направленных на ее облегчение и увеличение запасов топлива за счет увеличения объема баков центрального блока.
Для «семьдесят четвертых» были приняты все меры по устранению опасности возникновения резонансных явлений в контуре упругая конструкция – пульсации давления в камерах сгорания двигателей, которые привели к драматической ситуации при пусках первых лунников. Испытания «семьдесят четвертых» полностью подтвердили эффективность системы демпфирования, разработанной объединенными силами ОКБ-1, НИИ-1 и ОКБ-456. Таким образом, все мероприятия вместе давали возмржность без перебоев в производстве перейти к выпуску ракет с дальностью до 13 000 км. Для гарантии Совет главных решил объявить предельную дальность 12 000 км. Тысячу оставили в «резерве Главного конструктора».
В кабинете СП был большой глобус, на котором очень наглядно, с помощью специального транспортира, можно было измерять расстояние между любыми пунктами на поверхности земного шара. Как-то, после подведения итогов всех расчетов по «семьдесят четвертой», на совещании обсуждалась проблема летных испытаний ракеты на полную дальность. Подойдя к глобусу, Королев показал, что при стрельбе по акватории Тихого океана точки падения приходятся на район Гавайских островов. Участвовавший в совещании Тюлин не упустил случая воспользоваться фронтовым жаргоном: «Это мы американцам можем такой шухер навести, что они будут вспоминать Перл-Харбор как золотые денечки».
Летные испытания 8К74 начались успешно в конце 1959 года. Всего предполагалось пустить восемь ракет, из них по крайней мере три – на предельную дальность. Первые пуски по «Каме» (так называли для секретности район падения головных частей на Камчатке) прошли успешно. Была подтверждена надежность конструкции новой, облегченной почти вдвое, головной части и эффективность мероприятий по повышению точности автономной системы управления.
Однако главным испытанием для «семьдесят четвертых» должна была стать проверка на предельную дальность при стрельбе по акватории Тихого океана. Для фиксации точек падения, радиоконтроля конечного участка траектории и приема телеметрической информации были оборудованы специальные вспомогательные корабли Тихоокеанского флота. Эти корабли шли под военно-морским гидрографическим флагом. Они объявлялись Тихоокеанской гидрографической экспедицией (ТОГЭ), должны были заранее выйти в район расчетных точек падения головных частей и, расположившись относительно точки прицеливания по вершинам треугольника, ждать пуска.
Корабли были оборудованы приемными станциями телеметрии и радиолокаторами для слежения за головными частями, в которые устанавливался приемоответчик «Рубин». До входа в плотные слои атмосферы мог осуществляться радиоконтроль и за второй ступенью ракеты, если еще работал комплект бортовой аппаратуры. Для точной фиксации точки приводнения головная часть снабжалась взрывным зарядом, который при ударе о воду разбрасывал краску.