Работавший в Омске коллектив В. М. Мясищева в то время завершал разработку дальнего бомбардировщика ДВБ-102. Конструктор искал человека в технологический отдел и выбрал Королёва, который охотно согласился. Однако вскоре работа в КБ Мясищева была прервана. В ноябре 1942 года Королёв был неожиданно вызван в другое КБ тюремного типа – ОКБ 16 при Казанском авиазаводе № 16. Там работа велась над ракетными двигателями новых типов, которые собирались использовать в авиации. Сойдя с поезда в Казани, Сергей Павлович с изумлением обнаружил, что встречает его арестованный в 1938 году коллега из РНИИ В. П. Глушко. На удивление Королёва Валентин Петрович ответил: «Как видите, я здесь. Да вы, Сергей Павлович, вижу, не знали, что после суда меня сюда сослали. Судьба у нас с вами одна. Рад видеть вас, Сергей Павлович. Будем работать снова вместе. А дел столько…»
Попав сюда, Королёв с энтузиазмом берется за дело. Главная задача – сократить длину разбега самолета при взлете, повысить скоростные и динамические характеристики во время воздушного боя.
А жизнь постепенно налаживалась. В КБ его приняли радушно, он встретил своих знакомых, да и получил возможность вплотную заняться ракетным делом, разработкой авиационного ускорителя.
В начале 1943 года Королёва назначили руководителем отдельной группы. Ее целью было конструирование авиационной ракетной установки. Для экспериментов был выбран самолет Пе-2. Группа занималась улучшением технических характеристик пикирующего бомбардировщика. Уже в октябре 1943-го удалось провести первый полет с действующей ракетной установкой. День стоял неожиданно теплый и солнечный, летчиком-испытателем был назначен А. Г. Васильченко. Самолет разогнался, стал набирать высоту. Королёв и Глушко с волнением наблюдали за полетом и ждали, когда же летчик включит реактивный двигатель. Тут из хвостовой части Пе-2 вырвалась огненная струя, самолет резко прибавил скорость и высоту. Испытание было успешно пройдено. И это было лишь начало.
С того октябрьского дня началась целая серия экспериментальных полетов. Удачи и неудачи сменяли друг друга. Во время одного из испытаний двигатель взорвался и Королёв получил ранение. Возникла угроза зрению, Сергей Павлович оказался в больнице. Однако это происшествие не отдалило его от полетов: если была опасность, Королёв всегда стремился провести эксперимент сам.
Сергей Павлович осознавал, что разработка вспомогательных авиационных реактивных установок (АРУ) для самолетов является лишь временной мерой, необходимостью, обусловленной войной. Нужно было создать более совершенный вариант – высотный реактивный истребитель. Поэтому одновременно с АРУ Сергей Павлович продолжал совершенствовать начатый в Омске проект реактивного самолета-перехватчика.
В августе 1944 года произошло долгожданное и вместе с тем неожиданное событие – его, как и остальных участников работ над ЖРД и АРУ, освободили из заключения. «На два года раньше, – вдруг подумал Королёв. – Шесть лет чуть не день в день».
Шла война, потому о скором возвращении домой, к жене и дочери, можно было пока не думать. Королёв стал заместителем главного конструктора В. П. Глушко по летным испытаниям в ОКБ ракетных двигателей. Группа Королёва работала над авиационным ракетным ускорителем. Теперь Сергей Павлович жил в собственной комнате, которую ему выделило руководство Казанского авиазавода. Королёв несказанно радовался собственному помещению, в письме матери описал все, что было в комнате: кровать со всем необходимым, кухонный стол, два табурета, тумбочку и письменный стол, а из посуды – три стеклянные банки, две бутылки, кружку и одну чайную ложку. Написал он теплое письмо и дочке Наташе. Это были первые его письма после обретения свободы, и они дышали оптимизмом. Королёв очень хотел встретиться с дочерью, но бросить работу и уехать он не мог – это было невозможным в условиях военного времени.
Частенько после тяжелого рабочего дня Королёв посещал техническую библиотеку. Помимо всего прочего, Сергея Павловича интересовали материалы по немецким самолетам и ракетам. Немцы, как было известно из газет, уже активно использовали баллистические ракеты «Фау», разрушая с помощью них целые кварталы. Война доказала необходимость в ракетах, а главное, Королёв понимал, что нельзя отставать от других стран.
Предложение С. П. Королёва о развертывании ракетного дела не осталось без внимания: вопросы, связанные с созданием ракетного потенциала, уже рассматривались в ЦК КПСС. Королёв получил конкретные задания по разработке ракет дальнего действия. 2 декабря 1944 года Сергей Павлович сообщал близким: «Но задачи громадны и высоты, на которые надо взобраться, так велики, что наши большие предшественники и учителя могли бы только мечтать о том, над чем практически уже мы начали сейчас работу».
