Максимальная дальность полета ракеты Р-7, которую мы наконец сдали на вооружение, определялась ее отделяющейся боевой головной частью, в которой размещался термоядерный заряд. Этот заряд потребовал создания головной части общей массой более пяти с половиной тонн. С таким «полезным грузом» ракета никак не могла преодолеть дальность более 8000 км. При ртрельбе со стартовых площадок полигона в Тюратаме этого было явно недостаточно. Сильно раздуваемая нашей пропагандой версия о потере США преимуществ ядерной недосягаемости была устрашающей для американцев, но фактически Р-7 не могла дотянуться до многих стратегических центров США. Для того чтобы Р-7 стала действительно межконтинентальным оружием, способным достигать любой точки на всей территории США, требовалось увеличить ее дальность до 12 000-14 000 км, то есть более чем в полтора раза.

Работы по модернизации Р-7 начались еще в 1957 году, задолго до окончания ЛКИ. Будущая модернизированная ракета в нашем внутреннем общении называлась просто: «семьдесят четвертая».

Осуществить значительное увеличение дальности требовалось без существенных изменений конструкции ракеты, не нарушая технологического процесса ее серийного изготовления. При таком условии единственно реальным источником получения дополнительных 4000 – 5000 км могло быть снижение массы «полезного груза».

Еще в конце 1957 года, после очередной встречи с академиками Харитоном и Сахаровым, Королев рассказал, что они уверено обещают снизить вес своей «цацки», как он выразился, в два раза.

Когда речь заходила о ядерном заряде, под который мы делали ракеты, наш СП обычно несколько преображался. Он понижал голос и всем своим видом стремился внушить собеседникам трепет и почтение к величайшей государственной тайне, уважение к той страшной силе, которая должна была быть сосредоточена в нашем «полезном грузе». Я думаю, этому причиной была не только особая секретность, окружавшая все, что было связано непосредственно с разработкой ядерных зарядов.

Мы все, при необходимости достаточно разбиравшиеся в физических процессах, протекавших во всех агрегатах нашего детища, робели и затихали, когда речь заходила о будущей боевой начинке головной части. Несмотря на лекции, которые мы слушали, популярную литературу по атомной физике и непосредственные контакты с атомщиками в процессе работ по сопряжению заряда с ракетой, внутренняя сущность титанической разрушительной силы, скрытой за формальными фразами протоколов согласования, габаритно-установочных чертежей и электрических схем, оставалась как бы по другую сторону нашего инженерного образа мыслей.

Нельзя сказать, что мы совсем ничего не понимали. Нам, конечно же, объяснили, что водородная бомба состоит из термоядерного заряда, в котором нет ни урана-235, ни плутония-239. Сам по себе термоядерный заряд безопасен. Чтобы сжать и воспламенить топливо для термоядерного синтеза, оказывается, надо сначала взорвать «простую» атомную бомбу. При взрыве этого ядерного детонатора создаются рентгеновская радиация, температура и давление, которые способны вызвать мгновенную термоядерную реакцию – взрыв водородной бомбы. Атомная бомба сама требует детонатора в виде заряда обычного взрывчатого вещества (ВВ). Это ВВ, в свою очередь, подрывается от взрывателей, которые нам доставляли больше всего хлопот при компоновке головных частей. Чтобы все было надежно и безопасно, нам не требовалось углубляться в ядерную физику за пределы изложенного выше. Но всяческих проблем, связанных с компоновкой, креплением, теплозащитой, виброзащитой, перегрузками, электрическими связями и блокировками, возникало столько, что мы вынуждены были тесно взаимодействовать с ведущими специалистами Арзамаса-16 и московского ОКБ, которое возглавлял Николай Духов.

В 1958 году Янгель уже испытывал свою «высококипящую» Р-12 – конкурента нашей Р-5М. Дальность Р-12 составляла 2500 км. Ее отделяющаяся головная часть, в отличие от Р-5М, начинялась не «простым» атомным, а термоядерным зарядом с тротиловым эквивалентом в одну мегатонну.

Мы весьма абстрактно представляли разницу в последствиях взрыва между зарядом Р-5М в 80 килотонн и Р-12 в одну мегатонну. Тем не менее, когда зашла речь о малой эффективности Р-5М, ее головную часть срочно переделали, чтобы по мощности заряда она не уступала Р-12. СП откровенно делился с нами мыслями о том, что не понимает, зачем нужна эта азартная погоня за мегатоннами на наших ракетах. Мы тоже считали, что лучше иметь ракету с ядерным зарядом «всего» в одну мегатонну на дальность 14000-15000 км, чем еле-еле вытягивать 8000 км с зарядом в три раза более мощным.

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.