Значительные резервы, заложенные в схему и конструкцию двигателя, были выявлены еще в Германии при огневых испытаниях двигателей А-4. Огневые испытания в Леестене, начатые по инициативе Исаева и Палло в 1945 году, были продолжены под руководством Глушко. Они подтвердили возможность форсирования двигателя с тяги 25 т до 35 т. Этого было достаточно, чтобы заряд массой 800-1000 кг при массе конструкции А-4 около 4 т забросить на 600 км вместо достигнутых 270-300!
Но для увеличения дальности требовалось гораздо большее количество топлива и окислителя. Значит, большие баки, большая масса конструкции. А это могло свести на нет выигрыш за счет форсирования двигателя.
Прорабатывалось несколько альтернативных вариантов, но в каждом из них велись поиски резервов по объему и массе конструкции с максимальным использованием оснастки, изготовленной и имевшейся уже на опытном заводе.
В начале 1947 года было уже очевидно, что в конструкцию будущей ракеты дальнего действия необходимо внести одно из принципиальных изменений. До цели должна лететь не вся ракета, а только ее головная часть с боевым зарядом. Это сразу снимало проблему прочности корпуса ракеты при входе в атмосферу — одно из самых слабых мест ракеты А-4. Вопрос о том, кому принадлежит приоритет идеи отделяющейся головной части, до сих пор остается спорным.
Все современные БРДД, начиная с Р-2, имеют отделяющуюся головную часть, и современному конструктору непонятно, почему это немцы заставляли А-4 входить в атмосферу целиком и еще удивлялись, что она разрушалась, не доходя до цели. Но в 1947 году идея отделения головной части не сразу была однозначно одобрена. Тем не менее и в немецком проекте Г-1 головная часть уже отделялась. Это позволило сделать следующий шаг — облегчить конструкцию, сделав несущим спиртовой бак. Далеко не все смелые предложения, которые вносились в процессе работы над конструкцией ракеты Р-2, были приняты. Все новые вопросы по отделяющейся головной части для ракеты Р-2 решено было отработать предварительно на модификациях ракеты Р-1, которые в таком экспериментальном варианте получили индексы Р-1А и Р-2Э.
Опережая работы Королева, который был занят подготовкой к испытаниям А-4, организацией производства Р-1 и практически борьбой за становление своей доктрины в НИИ-88, немцы в сентябре 1947 года вынесли свой проект Г-1 (или Р-10) на обсуждение НТС НИИ-88.
Основной доклад делал руководитель работ Греттруп. Вел заседание директор НИИ Гонор. В обсуждении участвовали начальник Главного управления по ракетной технике Министерства вооружения Ветошкин, главный инженер института Победоносцев, пионер ракетной техники Тихонравов, главные конструкторы Рязанский, Пилюгин, Кузнецов, ректор МВТУ имени Баумана Николаев, главный конструктор Исаев, заместитель главного инженера Черток, директор института автоматики Академии наук Трапезников, профессор Космодемьянский и заместители Королева Мишин и Бушуев. Самого Королева на заседании НТС не было.
Вместе с Греттрупом на защиту приехали с острова профессор Упфенбах, доктора Хох, Альбринг, Андерс, Вольф и Шефер.
Во вступительном слове Гонор сообщил, что проект разработан с участием специалистов НИИ-88 Сергеева по радиотехнической части и Уманского по вариантам усовершенствования ЖРД.
В своем сообщении Греттруп сказал: «Ракета с дальностью 600 км должна быть ступенью для последующего развития ракет дальнего действия, и именно наша конструкция дает возможность для разработки ракет с еще большей дальностью действия». Напомнив, что на такую же дальность разрабатывается ракета советскими специалистами с максимальным использованием задела по А-4, он предложил: «В дальнейшем также целесообразно разрабатывать оба проекта параллельно, но совершенно независимо друг от друга, вплоть до изготовления опытных образцов и проведения пробных пусков».
Основными особенностями проекта Г-1 были сохранение габаритов А-4 с уменьшением сухой массы и значительным увеличением объема для топлива, сильное упрощение бортовой части системы управления за счет максимальной передачи функций управления наземным радиосистемам, возможно большее упрощение самой ракеты и наземных устройств, повышение точности, отделение головной части на нисходящей ветви траектории, сокращение вдвое временного цикла подготовки ракеты к пуску, применение в конструкции двух несущих баков — спиртового и кислородного.
Когда фон Браун в 1941 году приглашал в Пенемюнде своего учителя Германа Оберта, тот обратил внимание на неудачную конструкцию баков ракеты А-4.
Еще в 1920-е годы Оберт в своих книгах писал, что баки для топлива должны быть частью силовой конструкции ракеты. Устойчивость конструкции должна поддерживаться повышенным давлением — наддувом баков. Почему же фон Браун не использовал столь плодотворную идею?
Неудачная с точки зрения Оберта и любого современного конструктора ракет силовая схема А-4 не требовала длительной экспериментальной отработки. Конструкция А-4 оптимизировалась не только по массе, но и по фактору времени. Шла война, и время создания боевой ракеты имело решающее значение.
Идея несущих баков была использована в проекте Греттрупа для Г-1 и проекте Королева для Р-2.
Споры о том, кому же принадлежит приоритет, — беспредметны. Это показал академик Раушенбах в своей книге «Герман Оберт».
Существенной была и переработка схемы двигателя. Турбина, вращающая насосы подачи спирта и кислорода, приводилась в движение газом, отбираемым непосредственно из камеры сгорания двигателя. Высокая точность стрельбы обеспечивалась новой радиосистемой управления. Выключение двигателя производилось в одну ступень при достижении расчетной точки траектории и скорости, которая измерялась с земли по радио. Скорость не только измерялась, но и корректировалась по радио на прямолинейном участке траектории.
Греттруп высказал уверенность в высоких достоинствах проекта, содержащего принципиально новые идеи и предложения: «Уверенность, с которой мы выдвинули наш проект на обсуждение, основывается на знаниях и опыте наших сотрудников. Накопление опыта дает основу для разработки ракеты, которая на первый взгляд кажется нереальной: увеличение дальности вдвое без увеличения размера ракеты и, несмотря на значительное сокращение числа приборов управления, увеличение точности попадания в 10 раз».
Самым главным отличием проекта Г-1 от А-4, Р-1 и проекта Р-2, конечно, было значение вероятной ошибки, несоизмеримое с нашими воззрениями. В проекте вместо свободных гироскопов «Горизонт» и «Вертикант» предлагалось применить простой и дешевый двухстепенной гироскоп, теория которого была детально разработана доктором Магнусом еще в 1941 году, а контур управления в целом был теоретически рассчитан доктором Хохом.
Гидравлические рулевые машинки заменялись пневматическими под тем предлогом, что «пневматическая энергия на борту ничего не стоит». Классические рулевые машины «Аскания» требовали тяжелых аккумуляторов и электромоторов.
На борту резко уменьшилось количество электрических приборов, разъемов, кабелей.
За счет всех мероприятий масса конструкции ракеты была уменьшена с 3,17 т у ракеты А-4 до 1,87 т, а масса взрывчатки при этом увеличена с 0,74 т до 0,95 т. Благодаря использованию всего свободного объема увеличивалась масса топлива.
В новой конструктивной схеме ракеты головная часть отделялась от корпуса после окончания активного участка, уменьшилась площадь хвостовых стабилизаторов, корпус предлагалось изготавливать в основном из легких сплавов.
В заключение Греттруп привел расчет повышения боевой эффективности ракеты: для разрушения площади 1,5x1,5 км на расстоянии 300 км требуется пустить 67 500 ракет А-4, а на расстоянии 600 км — только 385 ракет Г-1. Эти расчеты с сегодняшних ядерных позиций кажутся нам смешными, но они показывают, насколько нереальными были надежды Гитлера на разрушение Лондона с помощью «оружия возмездия» Фау-2.
Общая оценка рецензентов, предварительно рассмотревших проект на специализированных секциях, была положительной. В частности, интересным было выступление Мишина. Он упомянул о работах, начатых с его участием в институте «Нордхаузен»: «Предлагаемый эскизный проект начал разрабатываться в Германии. Примерно в августе 1946 года была поставлена задача оценить возможности модернизации ракеты А-4 с целью получить дальность 600 км. Эту задачу решали совместно отдел № 6 (Зомерда) и отдел № 3 (институт „Рабе“).