Создававшаяся ракета как изделие дубненского ОКБ получила индекс Д-2. Новый уровень требований повлек необходимость радикального пересмотра как самой аэродинамической схемы и конструкции изделия, так и используемых конструкционных материалов и технологий. Если прежние изделия ОКБ, по существу, сохраняли общепринятые в самолетостроении технологи с широким использованием алюминиевых сплавов и клепально-сборочных работ, то достижение сверхскоростных режимов и высот требовало смены устоявшихся подходов.
Прежде всего, это диктовалось многократно возраставшими нагрузками на конструкцию, аэродинамическими (в общем случае, с ростом скорости они увеличиваются в квадратичной зависимости) и тепловыми, из-за кинетического нагрева конструкции в скоростном полете, достигающего сотен градусов. Основным режимом, гарантирующим эффективность и неуязвимость ракеты, должен был стать высотный скоростной профиль полета, динамика которого сопровождалась также значительными продольными и поперечными перегрузками.
Достижение заданных высотно-ско-ростных характеристик со скоростью на маршевом участке порядка М=3,5 и высотой 22-23 км, превышавшей возможности существовавших ЗРК и истребителей, выдвигало на первый план проблему силовой установки с учетом обеспечения требуемой тяги при умеренном расходе топлива, напрямую сказывавшемся на дальности.
Турбореактивный двигатель, вполне удовлетворявший крылатым ракетам первого поколения, требуемых возможностей обеспечить не мог, а создание перспективных образцов с должными параметрами было связано с большим техническим риском.
Удовлетворяющим большинству требований выглядел ЖРД, отличавшийся компактностью и небольшим весом при относительной простоте устройства, позволяя создать ракету предельно рациональной схемы - «сигару» без воздухозаборников и воздушных каналов, с достаточно плотной компоновкой, мидель которой определялся бы габаритами оборудования (прежде всего, антенны ГСН и БЧ, которая в ядерном варианте представляла собой довольно крупное изделие). Опыт работы с ЖРД у дубнинцев уже имелся при отработке ракет КСР-2, но обеспечение значительно более высоких характеристик диктовало потребность в двигателе намного большей тяги - по расчетам, разгон более крупной ракеты с массой около 5 тонн требовал стартовой тяги порядка 8-10 тонн (против одной тонны у КСР-2). Такой ЖРД от-пичался изрядным расходом топлива, требуя вместительных баков. В то время подходящих по энергоемкости твердых топлив с высоким удельным импульсом в стране не было, и ЖРД практически не имел альтернативы.
