Но работы по созданию новой полевой реактивной системы залпового огня нашли продолжение в другой организации — тульском НИИ-147, созданном по приказу Наркома боеприпасов № 276 от 24 июля 1945 г. для решения задач технологического обеспечения массового производства гильз обычных артиллерийских выстрелов. В ходе работ этой организацией было освоено изготовление гильз посредством операции глубокой вытяжки. Эта новая технология обеспечивала и производство более толстостенных и прочных оболочек, которыми являются камеры сгорания двигателей реактивных снарядов. К этому времени сложилась благоприятная обстановка для перехода НИИ-147 от решения частной задачи — технологического обеспечения производства боеприпасов к более сложной и комплексной — разработке реактивной системы залпового огня. Этому способствовало и некоторое ослабление конкуренции. Как раз в эти годы другая организация, ранее добившаяся несомненных успехов в создании реактивных систем залпового огня и, по сути, монополизировавшая их разработку — НИИ-1, — в свою очередь поднялась на следующую, более высокую ступень в иерархии конструкторских бюро оборонных отраслей, перейдя к разработке управляемых баллистических ракет.
Работы в НИИ-147 были начаты под руководством А.Н. Ганичева в инициативном порядке еще в 1957 г. Спустя два года их проведение было поддержано приказом Председателя госкомитета по оборонной технике от 24 февраля 1959 г., а еще через год — Постановлением Правительства от 30 мая 1960 г. № 578–236. Основные требования заказчика были сведены в тактико-технических требованиях № 0010044, утвержденных 10 октября 1960 г.
Разработка полевой дивизионной реактивной системы «Град» в целом и реактивного снаряда М-210Ф поручалась НИИ-147, порохового заряда двигателя — НИИ-6, боевой части — ГСКБ-47, боевой машины — СКБ-203.
Разрабатываемое изделие по конструктивной схеме и основным характеристикам, в том числе по максимальной дальности, массе и габаритам, было весьма близко к РЗС-115. Массовые показатели топливного заряда и наполнения боевой части возросли пропорционально увеличению площади миделя при росте калибра реактивного снаряда со 115 до 122 мм — величины, более традиционной для отечественных артиллерийских снарядов.
Но при этом в конструкцию реактивного снаряда было внесено важнейшее новшество — раскрываемое при старте оперение. Само по себе оно не было изобретением тульских конструкторов. Известно, что в годы Второй мировой войны немцы довольно широко применяли ракету R-4M, многочисленные удлиненные перья стабилизаторов которой в сложенном положении занимали пространство вокруг специально удлиненного сопла двигателя, а после выхода ракеты из пускового устройства откидывались назад, образуя своего рода подобие прутьев веника. Однако такая конструкция требовала искусственного удлинения сопла ракеты, тем самым увеличивая ее вес и габариты. В конструкции ракеты системы «Град» была принята другая схема. Перо стабилизатора было выполнено не плоским, а в форме сектора цилиндра, изогнутым при виде спереди по дуге с радиусом, близким к половине диаметра ракеты. Разработчики именовали такую форму «вороньим крылом». В сложенном положении поверхности стабилизаторов как бы продолжали цилиндр корпуса двигателя ракеты. Раскрытие блока стабилизаторов, до старта удерживаемых кольцом, осуществлялось пружинным механизмом. В раскрытом положении лопасти стабилизатора были повернуты на 1' по отношению к плоскости, проходящей через продольную ось реактивного снаряда, что обеспечивало закрутку относительно данной оси для осреднения влияния эксцентриситетов тяги и центра масс.
Разумеется, как всякое техническое решение, применение раскрываемого оперения было связано с решением ряда проблем. В частности, сам процесс раскрытия осуществлялся не одновременно по всем лопастям стабилизатора. При этом в движение реактивного снаряда вносились дополнительные возмущения в самом начале его разгонного участка, что могло привести к недопустимому ухудшению кучности. Для устранения этих логически вполне мотивированных возражений против нового технического решения оно было опробовано в деле. На полигоне под Нижним Тагилом провели сравнительные стрельбы двух вариантов опытных пусковых установок на базе переделанных БМ-14 — для снарядов со стационарным и с раскрываемым оперением. Существенных отличий по кучности не наблюдалось, что позволило принять для дальнейшей разработки вариант с раскрываемым оперением и скомпоновать компактную пусковую установку с трубчатыми направляющими, практически полностью использовав грузоподъемность шасси. Разумеется, при этом потребовалось обеспечить высокую точность изготовления трубчатой направляющей и сохранения ее формы при сборе пакета направляющих. Трубчатые направляющие применялись и ранее в пусковых установках турбореактивных снарядов, но там технологические задачи упрощались малой длиной как направляющих, так и снарядов. Для пусковой «Града» заданная форма направляющей должна была обеспечиваться с точностью 0,5 мм на длине около 3 м.
Таким образом, А Н. Ганичеву и его сотрудникам удалось при большом удлинении оперенного реактивного снаряда по поперечным габаритам не выйти за пределы его диаметра, что ранее удавалось только при использовании турбореактивных снарядов. Тем самым они совместили достоинства обеих основных схем, применявшихся в реактивных системах залпового огня.
В остальном компоновка реактивного снаряда соответствовала традициям, сложившимся в данной области техники. В передней части за головным контактным взрывателем МРВ размещалась осколочная боевая часть массой 19,35 кг, содержащая 6,3 кг взрывчатого вещества. Далее располагался изготовленный из стали корпус двигателя, из-за большого удлинения выполненный из двух цилиндрических секций, связанных резьбовым соединением. Сопловой блок, как и на снарядах БМ-20 и «Стриж», состоял из центрального и шести периферийных сопел. Сопла в сверхзвуковой части имели форму конуса с углом 30'. Диаметр критического сечения сопла составлял около 19 мм, среза — 37 мм.
На внутреннюю поверхность корпуса двигателя было нанесено теплозащитное покрытие В-58 толщиной в треть миллиметра. Как показала экспериментальная отработка вариантов двигателей без такого покрытия, оно обеспечивало не только предохранение его стального корпуса от нагрева с соответствующим снижением прочности, но также существенно сокращало потери выделяющейся при сгорании энергии топлива на прогрев конструкции, обеспечивало требуемые высокий удельный импульс и повышенную скорость горения заряда.
Заряд твердого топлива, разработанный под руководством Б.Н. Фомина, по технологическим соображениям также был выполнен из двух полузарядов, несколько различных между собой. В частности, хвостовой полузаряд имел больший зазор между стенками корпуса и топливом — нужно было обеспечить достаточное проходное сечение для продуктов сгорания топлива как переднего, так и хвостового полузарядов. В этой части также прослеживается большая общность с зенитным реактивным снарядом «Стриж».
К началу шестидесятых годов широкомасштабная война в Европе еще считалась достаточно вероятной. Но уже были осознаны некоторые ее особенности, в частности неизбежное разрушение оборонной промышленности. Поэтому считалось необходимым еще в мирное время накопить достаточный запас боеприпасов, который предстояло хранить неопределенно длительное время до того славного часа, когда все это будет обрушено нашими победоносными войсками на головы врагов. Исходя из этого, для реактивных снарядов был установлен гарантийный срок хранения 20 лет. При размещении их в горизонтальном положении за эти десятилетия корпус деформировался, и во избежание разрушения топливного заряда он был отделен от стенок камеры двигателя зазором 4 мм для головного полузаряда и 9 мм — для хвостового. Фиксация полузарядов осуществлялась посредством наклеенных на каждый из них шести «сухарей» размером 50 х 10 мм, изготовленных из того же топлива. Торцы полузарядов бронировались наклеенными шайбами из нитролинолиума.
В топливном заряде была использована рецептура РСИ-12М, разработанная ранее сотрудником НИИ-6 B.C. Лерновым и состоящая из 56 % ксилидина, 26,7 % нитроглицирина, 10,5 % динитротолуола, 3 % централита. В состав заряда входили также катализаторы и технологические добавки.
