Правда, большой «послушностью» эти ракеты не отличались. Пролетев около километра, они начинали «петлять», делать самопроизвольные виражи, так что говорить о какой-то точности попадания пока не приходилось. Но молодой конструктор не терял оптимизма. «Несомненно, — писал Королев в одном из отчетов, — что при наличии хорошей, мощной и надлежащим образом отлаженной автоматики можно было бы достичь результатов, весьма близких к проектным по дальности и высоте полета».
Одновременно Королев думал над конструкцией ракетоплана. В 1937 г. он установил жидкостной реактивный двигатель на свой планер СК-9, который в варианте ракетоплана получил наименование РП-318. Королев успел провести лишь его стендовые испытания. (Первый полет ракетоплана состоялся только в феврале 1940 г. Пилотировал его летчик Федоров. Это был первый в истории советской авиации полет реактивного самолета.) Сам конструктор уже не мог присутствовать при испытании своего детища: в июне 1938 г. он был арестован, осужден по стандартному в те годы обвинению в шпионаже и приговорен к 10 годам тюремного заключения. В 1939 г. НКВД разгромил Реактивный научно-исследовательский институт, прекративший после этого свое существование. Большинство его сотрудников оказалось в тюрьмах и лагерях.
Срок Королеву пришлось поначалу отбывать в закрытом ЦКБ-29, созданном при НКВД. Конструкторским бюро тогда руководил Туполев, также осужденный как «враг народа». В 1938–1942 гг. Королев числился здесь конструктором. В 1942 г. его назначили заместителем Главного конструктора (им был его бывший сотрудник по РНИИ Глушков). Опытно-конструкторское бюро в Казани, занимавшееся разработкой реактивных ускорителей для советских истребителей-перехватчиков. Целью этих работ было создание такого реактивного двигателя, который помог бы истребителю в критическую минуту боя резко увеличить свою скорость. Начиная с 1941 г. ОКБ разработало целое семейство вспомогательных жидкостно-реактивных двигателей «РД-1», «РД-2», «РД-3» и их модификации.
В августе 1944 г. Королева освободили и сняли с него судимость. Однако он продолжал работать в ОКБ вплоть до конца войны. Весной 1945 г. его вместе с группой советских ракетчиков командировали в германский ракетный центр в Пенемюнде, где в годы войны шла разработка и производство немецкой баллистической ракеты «Фау». Советским инженерам, правда, не удалось заполучить ни одной целой «Фау-2», но по косвенным данным и многочисленным свидетельствам представление об этих мощных ракетах было составлено достаточно полное. (Германия в то время была несомненным лидером в области ракетостроения. Немецкие ракетчики не только создали мощные баллистические ракеты, которые при стартовой массе 12 700 кг могли доставлять полезный груз весом в 1000 кг на расстояние до 300 км, но и наладили их массовое серийное производство.) После победы над Германией в странах-победительницах начались спешные работы по созданию своего ракетного оружия. Главный потенциальный противник Советского Союза — американцы — имели тогда перед нашей страной значительное преимущество: им не только удалось заполучить в свое распоряжение несколько готовых «Фау», но и вывезти в США многих немецких ученых, в том числе руководителя ракетного центра в Пенемюнде Вернера Брауна.
СССР пришлось догонять своих бывших союзников. Впрочем, Сталин, хорошо понимая важное значение нового оружия, не скупился на расходы. В августе 1946 г. Королева назначили главным конструктором отдела НИИ-88 (позже ЦНИИМаш в подмосковных Подлипках, ныне город Королев), занимавшегося созданием автоматически управляемых боевых баллистических ракет дальнего действия. Институт сразу получил значительные средства и всестороннюю государственную поддержку. К исполнению своих обязанностей Королев приступил в начале 1947 г., когда вернулся из Германии. В том же году на базе «Фау-2» была создана первая советская баллистическая ракета «Р-1».
Этот первый успех дался с огромным трудом, так как при разработке ракеты советские инженеры столкнулись со множеством проблем. Советская промышленность не выпускала тогда необходимые для ракетостроения марки стали, не было нужной резины и нужных пластмасс. Огромные трудности возникли при работе с жидким кислородом, поскольку все имевшиеся тогда смазочные масла мгновенно загустевали при низкой температуре, и рули переставали работать. Пришлось разрабатывать новые типы масел. Общая культура производства также поначалу ни в коей мере не соответствовала уровню ракетной техники. Точность изготовления деталей, качество сварки долгое время оставляли желать лучшего. Испытания, проведенные в 1948 г. на полигоне Капустин Яр, показали, что «Р-1» не только не превосходят «Фау-2», но и уступают им по многим параметрам. Почти ни один запуск не проходил гладко. Старты некоторых ракет откладывались из-за неполадок по много раз. Из 12 предназначенных для испытаний ракет с большим трудом запустили 9. Испытания, проведенные в 1949 г., дали уже значительно лучший результат: из 20 ракет 16 попали в заданный прямоугольник 16 на 8 км. Не было ни одного отказа в запуске двигателя. Но и после этого прошло еще много времени, прежде чем научились конструировать надежные ракеты, которые стартовали, летели и попадали в цель. В 1949 г. на базе «Р-1» была разработана геофизическая высотная ракета «В-1А» со стартовой массой около 14 т (при диаметре около 1,5 м она имела высоту 15 м.). В 1949 г. эта ракета доставила на высоту 102 км контейнер с научными приборами, который затем благополучно вернулся на землю.
В 1950 г. «Р-1» была принята на вооружение.
С этого момента советские ракетчики уже опирались на собственный опыт и вскоре превзошли не только своих учителей" немцев, но и американских конструкторов. В 1950 г. была создана принципиально новая баллистическая ракета «Р-2» с одним несущим баком и отделяющейся головной частью. По своим размерам «Р-2» была вдвое больше «Р-1», но благодаря применению специально разработанных алюминиевых сплавов превосходила ее по весу всего на 350 кг. В качестве топлива здесь использовались этиловый спирт и жидкий кислород. В 1953 г. была принята на вооружение ракета «Р-5» с дальностью полета 1200 км. Созданная на ее базе геофизическая ракета «В-5А» (длина — 29 м, стартовая масса ок. 29 т) могла поднимать грузы на высоту до 500 км. В 1956 г. были проведены испытания ракеты «Р5М», которая впервые в мире пронесла через космос головную часть с ядерным зарядом. Ее полет завершился ядерным взрывом в заданном районе Аральских Каракумов в 1200 км от места старта. Королев и главный конструктор двигательных установок Глушко после этого получили звезды Героев Социалистического Труда.
До середины 50-х гг. все советские ракеты были одноступенчатыми. В 1957 г. с нового космодрома в Байконуре была успешно запущена боевая межконтинентальная многоступенчатая баллистическая ракета «Р-7». Эта ракета, длиной около 30 м и весом около 270 т, состояла из четырех боковых блоков первой ступени и центрального блока с собственным двигателем, который служил второй ступенью. При старте все двигатели включались одновременно и развивали тягу около 400 т. После выработки топлива блоки первой ступени отбрасывались, а двигатели второй ступени продолжали работать дальше. Несколькими месяцами позже в октябре 1957 г. именно эта ракета вывела на орбиту первый в истории искусственный спутник Земли. С этого события началась эра космонавтики.
Первый спутник представлял собой небольшой шар диаметром 58 см и весом 83,6 кг. (Внутри находились два радиопередатчика и источник питания.) Но уже через месяц, в ноябре 1957 г., в космос был запущен второй спутник весом 508,3 кг. На нем находилась герметическая кабина с собакой Лайкой — первым живым существом, покинувшим пределы Земли. В мае 1958 г. на околоземной орбите работал третий спутник, который можно было назвать уже настоящей автоматической научной станцией. Длина его составляла 3,5 м, диаметр — 1,5 м, а вес — 1327 кг, из которых на научную аппаратуру приходилось 968 кг. Устройство и конструкция этого спутника были проработаны гораздо тщательнее, чем двух первых. Кроме бортового источника питания он был снабжен солнечной батареей. (Благодаря этому спутник эксплуатировался намного дольше, чем два первых, — он находился в полете 691 день, и последний сигнал с него приняли в апреле I960 г.) В это время шло выполнение уже другой программы — исследования Луны. В январе 1959 г. в сторону спутника Земли ушла автоматическая станция «Луна-1».
