В процессе разработки конструкции головной части (ГЧ) ракеты Р-7, кроме наземной лабораторно-конструкторской отработки, были проведены летно-конструкторские испытания с целью определения состояния ее конструкции, температурного воздействия на нее, перемещений и деформации узлов в условиях действия реальных перегрузок и температур при полете ГЧ. При летно-конструкторских испытаниях передавалась соответствующая телеметрическая информация на наземные регистрационные комплексы. Летные испытания показали сохранность целостности конструкции ГЧ и заряда; величины перегрузок, температурных воздействий и перемещений узлов конструкции находились в пределах допустимых значений. В целом это позволило сделать вывод о высокой надежности ГЧ ракеты Р-7.

Первая межконтинентальная баллистическая ракета в СССР Р-7 с термоядерным зарядом имела дальность стрельбы около 8000 км. Всего было развернуто четыре ракетных комплекса, которые оказались громоздкими и весьма дорогостоящими, с низким уровнем боевой готовности.

Схема размещения термоядерного заряда в головной части ракеты Р-7 имела существенные недостатки, связанные с особенностями межведомственных взаимоотношений. Заряд не был автономным агрегатом, что было неудобно как для разработчиков головной части, так и для разработчиков заряда.

Поскольку КБ-11 и ОКБ-1 принадлежали к разным государственным ведомствам, то возникали сложности, связанные, главным образом, с ведомственной ответственностью за обеспечение выполнения технических требований и нормального функционирования элементов конструкции корпуса ГЧ и заряда в процессе эксплуатации и возможного боевого применения.

Поэтому было естественным стремление разработчиков заряда создать компактную конструкцию термоядерного заряда в виде автономного агрегатного узла в собственном едином корпусе с соответствующими установочными и посадочными элементами крепления в боевом отсеке корпуса ГЧ, что и реализовалось в дальнейшем.

Следует особо отметить, что создание ракет в СССР обесценило многомиллиардные вложения США в средства ПВО.

Существенное отставание СССР от США по количеству ЯБП и мегатоннажу ядерного арсенала выдвигало на первый план задачу создания сверхмощных термоядерных зарядов.

Следует отметить, что идея сверхбомбы первоначально рассматривалась в США. В 1954 г. Эдвард Теллер высказал идею о возможности разработки термоядерного заряда с энерговыделением в 10000 Мт. В 1956 г. Пентагон вырабатывал требования к боеголовкам мощностью в 100 Мт, а Лос-Аламосская лаборатория обосновала возможность создания термоядерного заряда с энерговыделением в 1000 Мт/4/.

Аналогичные предложения были сформулированы в КБ-11 практически сразу же после успешного испытания РДС-37/7, с. 440/.

В записке А.П. Завенягина, Г.К. Жукова, И.В. Курчатова, П.М. Зернова в Президиум ЦК КПСС содержались конкретные предложения о разработке и испытании бомбы мощностью 20-30 Мт и массой 20-26 т на Новой Земле.

Разработка заряда сверхбольшой мощности была начата в 1956 г. в НИИ-1011 и получила название «проект 202». Этот проект представлял собой развитие принципов РДС-37 и был ориентирован на достижение энерговыделения в 30 Мт. В качестве боеприпаса, использующего такой термоядерный заряд, предполагалась авиабомба, для которой разрабатывались необходимый корпус и парашютная система. Следует отметить, что по своим габаритным характеристикам эта авиабомба не помещалась внутри бомбового отсека тяжелого бомбардировщика Ту-95, который поступил на вооружение в 1957 г.

6 июня 1956 г. НИИ-1011 выпускает отчет с обоснованием характеристик заряда РДС-202 с расчетной мощностью 38 Мт /7, с. 480/. Отчет «Основные расчетные данные РДС-202» подписали зам. гл. конструктора Забабахин Е. И., начальник сектора 1 Романов Ю.А. Отчет составили Аврорин Е. Н., Вахрамеев Ю. С., Забабахин Е. И., Нечаев М. Н., Розанов В. Б., Романов Ю.А. Феоктистов Л. П, Чуразов М. Д., Шумаев М. П., в работе принимали участие Имшенник В. С, Птицын А. Р., Строцев В. И.

По окончанию моратория в 1961 г. к задаче создания сверхбомбы вернулись, но теперь речь уже шла о термоядерном заряде с энерговыделением 100 Мт, который планировалось размещать в авиабомбе, разработанной по «проекту 202». На этом этапе разработка нового сверхмощного заряда проводилась в КБ-11 по инициативе Ю.А. Трутнева и А.Д. Сахарова, в состав авторского коллектива входили также В.Б. Адамский, Ю.Н. Бабаев и Ю.Н. Смирнов. Оригинальные решения и накопленный опыт позволили исключительно быстро реализовать эту разработку, и заряд был успешно испытан 30 октября 1961 г.

Термоядерный заряд со специальными мерами для снижения экспериментального энерговыделения сработал в расчетном режиме, энерговыделение взрыва составило 50 Мт. Таким образом, сверхбомба с полномасштабным энерговыделением в 100 Мт была создана. Хотя этот заряд не был поставлен на вооружение (баллистические ракеты, которые стали рассматриваться в качестве основного средства доставки ядерного оружия, не обладали достаточной грузоподъемностью), тем не менее создание и испытание сверхбомбы имело большое политическое значение. Оно продемонстрировало, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Любопытно отметить, что после этого прекратился рост мегатоннажа ядерного арсенала США.

В основе создания РДС-37 и следующих поколений термоядерных зарядов лежат фундаментальные научные представления физики высоких плотностей энергии. Приведем ряд направлений исследований физических процессов, связанных с принципом радиационной имплозии. Этот принцип предполагает: