Двукратное увеличение дальности требовалось обеспечить без дальнейшего уменьшения массы боевой части. Заряд твердого топлива был увеличен по сравнению с М-24ФУД почти вдвое как путем удлинения ракеты на 428 мм, так и за счет более плотного заполнения камеры двигателя, внутри которого разместили 4 шашки твердого топлива.
Для компенсации прироста возмущающего аэродинамического момента, обусловленного удлинением снаряда, увеличили стабилизирующий гироскопический момент, подняв скорость вращения с 9500 до 15000 об/мин. При этом действующие на заряд центробежные силы возрастали в 2,5 раза.
В поисках конструкции заряда, работоспособной в этих условиях, было проработано не менее десятка их вариантов. Среди ник были спроектированы такие экзотические схемы, как заряды из четырех шашек Т-образной, треугольной и секторной формы, бронированные по наружной поверхности большие цилиндрические шашки с размещенными в их центральном канале тремя — четырьмя небронированными сплошными цилиндрическими шашками. По результатам сравнительного исследования вариантов заряда прожитом двигателей на обычных и центробежных стендах и опытовыми стрельбами для дальнейшей отработки был принят четырехшашечный заряде формой поперечного сечения, близкой к секторам окружности. Прилегающие к стенкам камеры поверхности шашек покрыли бронировкой. Судя по отсутствию «второго пика» на диаграммах давления, такая конструкция позволила избежать разрушения заряда.
Время горения возросло в пять раз, при этом существенно снизилась начальная тяговооруженность. За счет уменьшения «дульной» скорости вращения кучность ухудшилась — боковое рассеивание возросло на 30 %. Для уменьшения аэродинамического сопротивления при сверхзвуковом полете турбореактивного снаряда, его носовой части придали более заостренную форму.
20 июня 1962 г. приказом Министра обороны № 0071 турбореактивный снаряд МД-24Ф был принят на вооружение. При дальности, уступающей МД-20Ф всего на 8 %, новый турбореактивный снаряд был примерно на четверть меньше оперенного реактивного снаряда по стартовому весу и весу боевой части БЧ. Однако по массе залпа боевая машина БМ-24 с МД- 24Ф более чем вдвое превосходила БМД- 20, так как на одном и том же автомобильном шасси размещалось втрое большее число компактных турбореактивных снарядов. Кроме того, боевая часть МД-24Ф была выполнена в меньшем удлинении, что обеспечило повышенное фугасное действие, частично компенсировавшее уменьшение веса боевой части.
Турбореактивный снаряд М-140Ф
Работы по М-13А, начатые практически одновременно с М-31А, проводились менее целенаправленно и завершились в более поздние сроки. С учетом ознакомления с немецким оперенным реактивным снарядом Буркхардта, имевшим меньший стартовый вес и лучшую кучность по сравнению с М-13ДД при практически равных максимальной дальности и весе взрывчатого вещества, Минсельхозмаш осенью 1946 г. в качестве замены М-13 предложил аналогичный снаряд калибром 150мм.
Отметим, что сам немецкий конструктор Буркхардт был привлечен к работе по данной тематике на территории Советского Союза, но погиб в авиакатастрофе. Как память о нем в НИИ-1 остался его великолепный по тем временам кульман, на протяжении нескольких десятилетий использовавшийся его советскими коллегами.
С начала 1947 г. работы по М-13А проводились в соответствии с проектом Постановления и требований ГАУ. Как и для снаряда большего калибра, прорабатывалось и испытывалось несколько вариантов М- 13А, в том числе оперенные (на порохе ФСГ) и турбореактивные (на НМ-4) снаряды в традиционном калибре 132 мм, а также турбореактивный снаряд диаметром 140 мм. Разработка велась под руководством главного конструктора А. П Лифшица. Опытовые стрельбы подтвердили возможность создания устойчиво летящего турбореактивного снаряда при удлинении корпуса до 7,5. Для 132-мм снарядов были разработаны одно- и пятишашечные заряды, для 140-мм — семишашечный. По результатам испытаний наилучшие результаты показал 140-мм турбореактивный снаряд, однако Постановлением от 14 апреля 1948 г. № 1175-440 наряду с характеристикам и дальности (9… 10 км), кучности (1/120 дальности) и стартовым весом (не более 50 кг) для М-13А было задано дополнительное требование по применению новых реактивных снарядов с существующих пусковых установок. По-видимому, военные учли уроки работ промышленности по М- 31 А, приведшей к созданию турбореактивного снаряда, несовместимого со старым наземным оборудованием, и постарались добиться сохранения имеющегося парка боевых машин для намного более массовой системы М-13. Требование по использованию имеющихся боевых машин препятствовало применению турбореактивного снаряда и потребовало перехода на оперенном варианте реактивного снаряда к одношашечному заряду вместо более эффективного пятишашечного заряда. Не удалось успешно реализовать дробление камеры двигателя реактивного снаряда, предусмотренное требованиями Постановления в целях повышения осколочного воздействия при подрыве боевой части.
С учетом выявившихся результатов отработки удалось убедить заказчиков отказаться от требования по использованию существующих машин БМ-13, большая часть которых (в варианте БМ-13Н) была выполнена на шасси американских грузовиков и, соответственно, не была обеспечена запчастями в условиях начавшейся «холодной войны». Постановление от 27 декабря 1949 г. снимало требования по «разливу нового вина в старые меха» — применению новых реактивных снарядов со старых пусковых установок и по дроблению камеры, а также устанавливало новый срок госиспытаний — июль 1950 г.
