Они должны были формоваться непосредственно в корпус двигателя и скрепляться с его стенками. При этом используемое топливо, наряду с выделением энергии по необходимому для баллистики ракетной камеры закону, должно было обладать рядом специфических вязкоупругих свойств конструкционного материала, испытывающего значительные нагрузки, сохраняя стабильность характеристик в течение длительного времени.
НИИ-9 активно включился в разработку СРТТ и зарядов РДТТ для ракет серии РТ. Компонентной базой для СРТТ в то время являлись перхлорат аммония – алюминий-связующее. К работам были привлечены еще четыре НИИ. Предлагаемые ими рецептуры топлив не обладали необходимым комплексом механических характеристик и в условиях прочного скрепления топлива с корпусом ракетного двигателя не обеспечивали работоспособности заряда и РДТТ в целом.
Революционным достижением НИИ-9 в разработке СРТТ стало решение использовать в качестве горючего-связующего пластифицированный высокомолекулярный бутилкаучук (БК).
Критическая ситуация, имевшая место в 1963 г. с отработкой двигателей первой и второй ступеней ракеты РТ-2, была разрешена после принятия на заседании Совета главных конструкторов под председательством С. П. Королева предложений НИИ-9 (директор Я. Ф. Савченко и первый заместитель директора по науке Г. В. Сакович) о создании зарядов из топлива на основе БК, заливаемого непосредственно в корпус ракетного двигателя.
Топлива типа БК имели высокие энергетические характеристики, не уступающие зарубежным аналогам того времени, и, в отличие от жесткого баллистита, являлись высокоэластичными. Поэтому возникающие напряжения в конструкции заряда, скрепленного с корпусом РДТТ, даже при высоком коэффициенте объемного заполнения камеры сгорания топливом и различии коэффициентов температурного расширения топлива и корпуса не приводили к разрушению заряда в условиях эксплуатационных нагрузок.
Одновременно с разработкой топлив типа БК были решены проблемы, связанные с проектированием и изготовлением крупногабаритных (до 30 т) зарядов, прочно скрепленных с корпусом ракетного двигателя, созданы научно-методические основы формирования СРТТ.
По мнению И. Н. Садовского (одного из соратников С. П. Королева, впоследствии руководителя проектной разработки многоразовой космической системы «Энергия-Буран»), руководившего разработкой ракет серии РТ, «создание топлива на основе бутилкаучука было одним из величайших достижений отечественной топливной науки. Оно предопределило выход нашей страны из положения отстающих в создании ракет на твердом топливе».
Как отметил Л. В. Забелин (заместитель министра машиностроения с 1975 г., заместитель министра оборонной промышленности с 1989 г.), «НИИ-9 своими разработками рецептуры СРТТ, комплексного технологического процесса, систем контроля и испытаний совершил подвиг, позволив ОКБ-1 (организация, возглавляемая С. П. Королевым – прим. авторов) успешно завершить разработку ракетного комплекса».
С использованием топлив разработки НИИ-9 на основе БК были отработаны заряды для всех трех ступеней ракеты РТ-2П (1972 г.).
Как известно, развитие твердотопливного ракетостроения в СССР сопровождалось значительной оппозицией ряда руководителей военно-промышленного комплекса. Основной довод – твердое топливо в процессе хранения стареет и не может обеспечить требуемые гарантийные сроки эксплуатации. Но история все расставила по своим местам. За период с 1970 по 1994 гг. запущено около 100 ракет 8К98П (РТ-2П). Пуски неизменно подтверждали высокую надежность этой ракеты. Твердотопливные двигатели сохранили работоспособность и после 18,5 лет эксплуатации.
Практическое применение в маршевых ступенях ракеты РТ-2 скрепленных с корпусом зарядов, а также технологическая простота и массовое совершенство такой конструкции РДТТ стали основанием для экспериментальной проверки работоспособности скрепленного с корпусом заряда из топлива на основе БК в одном из двигателей ракеты «Темп-С», имевшей отработанные ступени с вкладными зарядами разработки ФЦДТ «Союз».
Успешные огневые испытания таких РДТТ с прочно скрепленными зарядами разработки НИИ-9, проведенные Московским институтом теплотехники на стенде НИИ-9 после термостатирования зарядов вплоть до температуры минус 40°С, послужили толчком и научно-техническим базисом при последующей разработке этим институтом в кооперации с ФЦДТ «Союз» маршевых РДТТ с прочно скрепленными зарядами для ракетных комплексов стратегического назначения «Темп-2С», «Пионер», «Тополь», «Тополь-М».