Много было проблем с переохлаждённым кислородом. На окончательное решение «кислородных» задач ушло 3 года, с 1957 по 1959-й. В ходе отработки технологий для создания системы вакуумирования на объектах хранения кислорода был спроектирован и создан специальный форвакуумный насос. Он использовался в сочетании с двумя адсорбционными насосами, выполненными с применением нового материала – цеолита, предварительно охлаждаемого жидким кислородом или азотом. Такая конструкция позволила довести вакуум с уровня 5x10-2 мм рт.ст. до 1x10-3-1x10-4. Это также потребовало освоения новой технологии сварки для получения полной герметичности многометровых сварных швов емкостей хранения, создания методики и аппаратуры контроля их качества. Все описанные выше мероприятия сводили к минимуму испарения сжиженных газов. (Источник
Для полного решения проблемы была создана специальная газовая холодильная машина на кислородном уровне температур, которая, будучи установлена на емкости с жидким кислородом, конденсировала испарившийся из емкости газообразный кислород и возвращала его обратно в емкость уже в жидком состоянии. Так впервые в отечественной практике была решена проблема хранения жидкого кислорода практически без потерь.
Более того, цеолит очень пригодился в дальнейшем, так как после модификации использовался в качестве катализатора в реакторе для получения биотоплива.
Р-9 также предполагалось использовать в качестве опытовой ракеты для отработки тяжёлой ракеты-носителя «Днепр» (АИ, в реальной истории – для отработки технологий для Н-1)
Параллельно разрабатывалась третья ступень, и несколько вариантов боевых частей, в том числе одна – в виде орбитальной бомбардировочной системы, для глобального варианта ракеты. Королёв в своей заочной конкуренции с Янгелем задумал «поставить планку так высоко, чтобы Михаил Кузьмич не допрыгнул».
Хотя это и не добавило энтузиазма Королёву, одним из вариантов боевого оснащения Р-9 было решено сделать маневрирующую ГЧ разработки Владимира Николаевича Челомея.
(АИ частично, такую ГЧ Челомей действительно разрабатывал, см. гл. 02-43 и www.e-reading.link/chapter.php/85671/51/Pervushin_-_Bitva_za_zvezdy 2._Kosmicheskoe_protivostoyanie_(chast»_I).html).
Челомей испытывал свою маневрирующую головную часть запусками на ракетах Р-5. Первый пуск оказался неудачным, боеголовка получила повреждения при входе в атмосферу, хотя и благополучно приземлилась на парашюте. (Там же) По результатам были внесены изменения в конструкцию, и уже во втором пуске головная часть приземлилась без повреждений. Она именно приземлялась, а не падала, чтобы свести к минимуму расходы.
В третьем пуске произошла неожиданная авария, и опытный образец головной части был потерян. Как оказалось, при осмотре после второго пуска не заметили трещину, образовавшуюся в теплозащитном покрытии, и при входе в атмосферу ТЗП прогорело. (АИ)
Были сделаны ещё два опытных образца, усилен послеполётный контроль. Результат не замедлил сказаться. Четвёртый и пятый пуски были полностью удачными. Р-5 стартовала из КапЯра, головная часть после входа в атмосферу, активно маневрируя, выходила в заданный район Семипалатинского полигона, после чего с высоты около 5 км опускалась на парашюте.
В 6-м пуске имитировали боевой запуск, нужно было оценить точность попадания в цель. Испытание было приближено к боевым условиям. Головная часть наводилась на цель, по радиосигналу. Для этого посреди боевого поля полигона поставили радиоретранслятор. Приёмник в боеголовке наводил её по равенству уровней сигнала, принимаемого 8-ю антеннами, выдвигаемыми из днища в стороны от конуса, между аэродинамическими решётчатыми рулями. (АИ) Разумеется, была и резервная инерциальная система наведения.
Точность оказалась удовлетворительной – воронка от попадания боеголовки была обнаружена в 400 метрах от ретранслятора – для 1959 года более чем неплохо. Челомей пошёл на усложнение эксперимента. В систему управления запрограммировали смещение по азимуту в сторону от радиомаяка – в боевых условиях это позволяло бы, прицеливаясь по передатчику популярной радиостанции, попасть, скажем, в лужайку перед Белым Домом.
Янгель, понимая, что Королёв его обходит, старался изо всех сил, но на нём, помимо Р-14 и Р-16, висела ещё двухступенчатая версия Р-12, получившая наименование 63С1, она же лёгкая ракета-носитель «Космос». Она разрабатывалась с момента испытаний Р-12 летом 1957 г, (АИ, см. гл. 02-43). Вторую ступень для неё с начала 1957 года разрабатывал Мишин, получивший Омский механический завод (АИ). Одновременно в ОКБ-586 разрабатывался эскизно-технический проект ракеты.