Этим же документом задавалась разработка экспериментальной крылатой ракеты (ЭКР) со сверхзвуковым ПВРД, прототипа будущей боевой машины. Для сокращения сроков ее создания в качестве разгонной, первой ступени предполагалось использовать баллистическую ракету Р-11.
Вторая, маршевая ступень – а это и была, собственно говоря, ЭКР с лобовым воздухозаборником и нерегулируемым центральным телом, – рассчитывалась под двигатель М. Бондарюка. Маршевая ступень делалась по классической самолетной схеме, но с крестообразным хвостовым оперением. Для упрощения системы управления полет ЭКР предполагался на постоянной высоте и фиксированной скорости. После выключения ПВРД от временного устройства ракета должна была переводиться в пикирование или планировать к цели.
Эскизный проект ЭКР был утвержден С.П. Королевым 31 января 1954 года, и началась подготовка к ее изготовлению. Однако в самый разгар работ по ней на основании постановления Совета Министров СССР от 20 мая 1954 года разработку крылатой ракеты дальнего действия передали в МАП. В соответствии с этим же документом в ОКБ-301 перешли работать А.С. Будник, И.Н. Моишаев, И.М. Лисович и другие специалисты. В соответствии с этим же документом в ОКБ-23 под руководством В.М. Мясищева разрабатывалась МКР «Буран».
Одной из наиболее важных задач, стоявших перед создателями МКР «Буря» и «Буран», была разработка сверхзвукового ПВРД и системы управления. Если от силовой установки зависели основные летные характеристики ракеты, то от системы управления – не только точность попадания в цель, а сам вопрос достижения территории вероятного противника. Не менее сложной задачей оказался выбор конструкционных материалов. При длительном полете со скоростью, в три раза превышавшей звуковую, аэродинамический нагрев не допускал использования в теплонапряженных агрегатах хорошо освоенного промышленностью «крылатого» сплава дюралюминия. Стальные конструкции хотя и выдерживали высокую температуру, сохраняя свои механические свойства, но оказывались тяжелыми. Так разработчики пришли к необходимости применения титановых сплавов. Об удивительных свойствах этого металла было известно давно, но дороговизна и сложность механической обработки сдерживали его использование в авиационной и ракетной технике.
ОКБ-301 первым в Советском Союзе разработало и освоило в производстве как технологию сварки титана, так и его механической обработки. Правильное сочетание алюминиевых, стальных и титановых сплавов позволило создать технологичную с необходимой весовой отдачей МКР.
Межконтинентальная крылатая ракета «Буря» на стартовой позиции
Эскизное проектирование «Бури» завершилось в 1955 году. Однако год спустя, 11 февраля, правительство потребовало установить на изделие более мощную и тяжелую боевую часть весом 2350 кг (первоначально планировалась весом 2100 кг). Это обстоятельство затянуло сроки представления изделия «350» на летные испытания. Возрос и стартовый вес МКР. В окончательном варианте эскизный проект «Бури» заказчик утвердил в июле 1956 года.
Межконтинентальная крылатая ракета «Буря» на стартовой позиции