Сначала инженерам института казалось, что в «составной» схеме нет ничего сложного: двигатель выключается, головка отбрасывается пружиной или отстреливается пиропатроном. Но почти сразу проявились трудности: пока двигатель работает, головку не отделишь, двигатель как бы подпирает к ней снизу корпус ракеты; а после выключения двигателя отделять головку невыгодно, ведь ракета уже неуправляема и головка может отклониться от курса. Отделять поэтому надо точно в момент выключения двигателя. Но в том-то и дело, что этого момента не существует! После отсечки топлива догорание в камере продолжается, тяга стремительно уменьшается, но совсем исчезает лишь через семь-десять секунд. Необходима математическая модель, но ее пока нет и, скорее всего, в ближайшее время не появится, потому что очень сложно описать формулами процесс догорания остатков топлива.
Сергей Королёв по своей привычке решил не дожидаться появления теоретических соображений, а провести опытные отстрелы головки на «Р-1» – ко времени, когда начнутся испытания новой ракеты «Р-2», все вопросы будут решены. Так появилась ракета «Р-1А» – «единичка» с отделяющимся боевым зарядом, или «Аннушка», как ласково окрестили ее на полигоне.
Отделяющаяся головная часть была нужна Королёву для ракеты «Р-2», но оказалось, что в ее испытаниях заинтересованы и кабинетные ученые-физики. И в 1947 году началась дружба Сергея Павловича с академической наукой, что тоже было неизбежно. Ведь изучать атмосферу и космическое пространство должны были ученые, а не военные, думающие лишь о том, как побыстрее создать средство доставки ядерного заряда до городов потенциального противника. Фактически Королёв вернулся к реализации своей главной мечты. Тяжелая и страшная эпоха заставила его заниматься военными ракетами, но идея полетов в космос, на Луну и Марс была жива, посему возвращение Королёва в науку было предопределено.
Но как убедить военных, что эти «научные» доработки необходимы? Не без труда конструктору удалось получить у Дмитрия Устинова разрешение установить научные приборы на двух «Фау-2», привезенных из Германии.
Осенью 1947 года маленькая экспедиция физиков приехала на полигон Капустин Яр. Разместились в спецпоезде. Выкопали и оборудовали «академическую» землянку, в которой аппаратура готовилась к полету. Первый старт «научной» ракеты состоялся 2 ноября 1947 года и прошел успешно: ракета отклонилась всего лишь на 5 км от расчетной траектории. Сигналы регистрирующей аппаратуры «ФИАН» были приняты, раскодированы и проанализированы.
