Сложился идейный центр ГИРДа - технический совет. В него вошли специалисты разных наук, причастных к рождению ракетной техники. Членами Совета стали Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов, Е. С. Щетинков, Ю. А. Победоносцев, Н. И. Ефремов и другие. Возглавил Совет - Королев.
Гирдовцы не раз удивлялись его способности оказываться в нужный момент именно там, где складываются трудные обстоятельства, где что-нибудь не ладится. Так было, например, когда в ГИРД поступил новый, необычно трудный для обработки материал для нервюр - силовых элементов будущих ракет. Медники из-за несогласованности с конструктором испортили первую деталь. В этот момент Сергей Павлович появился в медницкой. Он отчитал инженера за непредусмотрительность, особенно возмутился тем, что напрасно затрачен большой труд. Немало переделавший своими руками, он не мог терпеть бесцельной работы.
ГИРД постепенно разрастался - в нем уже стало четыре бригады. Первая во главе с Ф. А. Цандером занималась проектированием и постройкой жидкостных реактивных двигателей. Это были ОР-2 и двигатель для предполагаемой баллистической ракеты "ГИРД-Х". Оба двигателя были доведены уже после скоропостижной смерти Ф. А. Цандера - он умер от тифа в Кисловодске 28 февраля 1933 года.
Размещение ГИРДа в подвале жилого дома вызвало много новых забот у С. П. Королева. После особенно шумных и дымных испытаний среди жильцов дома пошел ропот. Они засыпали гирдовцев упреками:
- Жить стало опасно!
Сергей Павлович успокаивал, разъяснял смысл опытов. Обычно его невозмутимость и доброжелательность оказывали благотворное действие.
Легко, конечно, понять и жильцов дома. Одна бригада Ю. А. Победоносцева могла испортить настроение многим из них. По ходу исследований здесь жгли фосфор, и густой дым валил из подвала. Аэродинамическая труба, которую построила эта бригада, выла и свистела с силой в сто сирен. А тут еще взрывы в других бригадах.
Гирдовцы, не переставая, искали места для дальнейших экспериментов и испытаний. Сергей Павлович, много хлопотавший по этому поводу, обратился с письмом к заместителю наркома обороны М. Н. Тухачевскому. Михаил Николаевич решил лично побывать в ГИРДе.
Когда заместитель наркома прибыл, Сергей Павлович встретил его, провел по всем бригадам. Михаил Николаевич, подтянутый, собранный, внимательный, с интересом слушал Цандера, руководителей других бригад. Фридрих Артурович, по своему обыкновению, связал работы ГИРДа с полетами к Луне и Марсу. Тухачевский не удивился, а с сочувствием сказал:
- Да-да, полеты к планетам будут не скоро, но думать об этом надо...
Познакомившись с двигателями и ракетами, которые строились в ГИРДе, Михаил Николаевич отметил:
- Работы интересные и успехи есть. А с местом для испытаний постараемся помочь.
Свое обещание он выполнил. ГИРДу была предоставлена площадка на инженерном полигоне в Нахабино. Так Нахабино стало первым опытным ракетодромом ГИРДа.
Все бригады энергично "обживали" свой полигон. Они работали не изолированно друг от друга. Дела в ГИРДе велись так, что интересы каждой бригады были общими.
Характерный эпизод запоминает секретарь партийной организации ГИРДа Н. И. Ефремов. Одно время первую бригаду лихорадило из-за отсутствия жаропрочного покрытия для камеры сгорания и сопла. По заданию Сергея Павловича кто-то из гирдовцев съездил в Харьков и привез покрытие. Камеру сразу же решили испытать. Королев сам стал у пульта в блиндаже. Рядом с ним инженеры ГИРДа. Началось огневое испытание двигателя.
Двигатель легко запустился и вышел на режим. Судя по звуку и пламени, все шло хорошо, оснований для беспокойства вроде бы не было. И вдруг... взрыв, фонтан огня, спирт сильной струей ударяет по сторонам и тут же вспыхивает. Огонь охватывает всю стендовую площадку. Ярость его усиливается из-за избытка кислородных паров.
Раздается голос Сергея Павловича:
- Отключить подачу!
- Выключено, - отвечает А. И. Полярный.
Но это не спасает положения. Брызги спирта и жидкого кислорода продолжают вылетать из разорванных трубопроводов. Пламя растет и подбирается к кислородному баку. Вот-вот произойдет новый взрыв. Механики В. П. Авдонин и Б. В. Флоров с риском для жизни устремляются в опасную зону и почти из огня выхватывают бак с жидким кислородом. Огромным напряжением сил им удается оттащить его в сторону от огня.
Не без трудности отрабатывалось и охлаждение, зажигание двигателей.
"Не хватало нужного инструмента, не хватало станков, особенно донимали измерительные приборы" - вспоминают ветераны ГИРДа.
И снова С. П. Королев совместно с партийной организацией ГИРДа нашел поддержку у заместителя наркома по военным и морским делам М. Н. Тухачевского. Михаил Николаевич написал письмо в Комиссию по разработке идей К. Э. Циолковского:
"В Москве работает в системе Осоавиахима организация "Мосгирд". Специальная группа инженеров этой организации интенсивно работает над конструированием ракетных моторов на жидком топливе, причем часть моторов уже имеется в рабочих чертежах, подлежащих срочному осуществлению. Эти работы, связанные с изобретениями Циолковского К. Э. в области ракеты и межпланетных сообщений, имеют очень большое значение для Военведа и СССР в целом.
В виду особой специфичности ракетных моторов совершенно необходимо иметь при Мосгирде небольшую опытную механическую мастерскую для их изготовления.
Прошу... принять все меры по линии общественности к оказанию действительной помощи Мосгирду в отношении предоставления ему оборудования НКТП. Мосгирд же как малоизвестная организация, несмотря на ряд принятых мер, получить до сего дня оборудования не мог.
Зам. Наркомвоенмора и председателя РВС СССР Тухачевский".
Так с привлечением самой авторитетной помощи добывал Сергей Павлович станки, стенды, приборы. Постепенно ГИРД оснащался нужным оборудованием.
Да и внешний вид сотрудников ГИРДа преобразился. Сергей Павлович выхлопотал всем, кто участвовал в испытаниях на полигоне, авиационные кожаные шубы с воротниками - теплые, красивые, прочные. Ветераны и до сих пор вспоминают их с восхищением.
Работа над двигателем ОР-2 приближалась к концу. В декабре 1932 года он был сдан на холодные испытания.
Параллельно с первой бригадой шло проектирование двигателей и ракет во второй бригаде. Возглавлял эту бригаду М. К. Тихонравов. В ней работали способные инженеры с отличной физико-математической подготовкой. Эта бригада первой построила ракету конструкции М. К. Тихоправова, получившую индекс "09". Двигатель для нее был создан этой же бригадой и работал на окислителе - жидком кислороде и горючем - сгущенном бензине в виде пасты. Состоялось более 50 огневых испытаний.