Глушко организовал в ГДЛ подразделение для разработки электроракетных и жидкостных ракетных двигателей и ракет на жидком топливе. Он разработал уникальный электротермический ракетный двигатель и первые отечественные ЖРД на высококипящем топливе. С тех пор по праву Глушко считается основателем отечественной школы ЖРД.
В 1930 году ГДЛ добилась первых практических результатов при полигонных испытаниях ракетных снарядов калибра 82 и 132 мм. В 1932 году в присутствии Михаила Тухачевского — заместителя председателя Реввоенсовета и начальника вооружения Красной Армии — были успешно проведены первые официальные стрельбы в воздухе снарядами РС-82 с самолета И-4, вооруженного шестью пусковыми установками. Успешно разрабатывались также реактивные пороховые устройства, облегчающие взлет самолетов ТБ-1 и ТБ-3. Эти работы для самолетов в ГДЛ проводились Вячеславом Дудаковым.
К началу 1933 года ГДЛ насчитывала около 200 человек. Она находилась в непосредственном подчинении Военно-исследовательского комитета при Реввоенсовете СССР.
Значительно позднее состоялось объединение московских энтузиастов ракетной техники. Осенью 1931 года при Осоавиахиме — богатой общественной организации — была создана Группа изучения реактивного движения. Первым руководителем ГИРД был Фридрих Цандер — ученый, изобретатель и романтик межпланетных полетов. Цандера увлекали проблемы полетов на другие планеты, вопросы движения космических аппаратов в гравитационном поле планет, определение траекторий и продолжительность полетов. Он занимался также разработкой теории и расчетами различных схем двигателей, не нуждающихся в атмосферном кислороде. Цандер был типичный ученый — энтузиаст и мечтатель, целиком отдававшийся идеям межпланетных сообщений.
В 1932 году Сергей Королев сменил Цандера на посту руководителя ГИРД. Цандер нуждался в хорошем санаторном лечении. Королев добился для него путевки в Кисловодск, что по тем временам сделать было непросто. Однако в Кисловодске Цандер заболел и в декабре скоропостижно скончался. Через 23 года после смерти Цандера Королев с большим трудом отыскал в Кисловодске его могилу, и в 1957 году, когда отмечалось семидесятилетие Цандера, на Кисловодском кладбище было установлено надгробие с его бюстом.
В Московской ГИРД работали Юрий Победоносцев, Михаил Тихонравов, Владимир Ветчинкин, Евгений Щетинников и другие талантливые инженеры, экспериментировавшие с первыми советскими жидкостными ракетами.
М.К. Тихонравов
Королевым разрабатывались проекты стратосферных самолетов с ЖРД. Тихонравов руководил в ГИРД бригадой, создавшей первую ракету на гибридном топливе и ракеты на кислородно-бензиновом топливе. Победоносцев увлекался проблемами прямоточных воздушно-реактивных двигателей. В 1932 году на работу в ГИРД пришел окончивший Военно-воздушную академию имени Жуковского Андрей Костиков. Он включился в работу бригад Победоносцева и Тихонравова.
В МосГИРД было около 60 сотрудников. Финансировали работы президиум Осоавиахима и управление военных изобретений РККА.
В 1932 году в Ленинграде состоялись встречи сотрудников ГДЛ с руководящими работниками ГИРД Королевым, Цандером, Тихонравовым и Победоносцевым. Руководители вооружения РККА, ознакомившись с работами ГДЛ и ГИРД, пришли к твердому убеждению о необходимости их объединения и создания на их базе Реактивного научно-исследовательского института. Организационные решения, направленные на укрепление обороноспособности, в те годы принимались быстро.
В Москве была отобрана территория Института сельскохозяйственного машиностроения, найдена жилплощадь для ленинградцев, выделены большие средства для строительства и лабораторного оснащения будущего института.
При создании РНИИ его начальником был назначен руководитель ГДЛ Клейменов, а заместителем — начальник МосГИРД Королев. Однако расхождения технических интересов молодого Королева и руководства РНИИ вскоре послужили причиной назначения на должность заместителя начальника института Лангемака. Формально научное руководство РНИИ осуществлял технический совет, председателем которого также был Лангемак.
В совет входили Глушко, Королев, Победоносцев, Тихонравов, Дудаков. Разработки велись по многим направлениям ракетной техники. Однако в производстве преимущество отдавалось боевым пороховым реактивным снарядам и пусковым установкам для их использования.
Перешедшие из ГДЛ в РНИИ Клейменов, Лангемак и Артемьев имели уже большой опыт в создании и производстве реактивных снарядов. К концу 1937 года под их руководством были отработаны снаряды РС-82 и PC-132. Военно-воздушные силы приняли эти снаряды на вооружение для самолетов И-16, И-15, И-153 и СБ.
Азотнокислотными ЖРД занимался отдел под руководством Глушко. Коллектив Глушко продолжал разрабатывать ЖРД под индексом ОРМ. Среди разработок были однокамерные и двухкамерные двигатели тягой до 600 кгс на азотной кислоте — тетронитрометане и азотнокислотно-керосиновом топливе. В период 1934-1937 годов был отработан азотнокислотно-керосиновый двигатель ОРМ-65 для крылатой ракеты 212 и ракетоплана РП-318-1 конструкции Королева. В отдел Глушко пришли Д. Шитов, В. Галковский, С. Ровинский.
Королев возглавлял отдел крылатых ракет типа воздушных торпед, предназначенных для пуска с самолета ТБ-3. Но основной работой Королева в РНИИ было проектирование и строительство ракетоплана.
Кислородно-спиртовые ЖРД и жидкостные ракеты разрабатывались Тихонравовым. В этом отделе работал и Костиков.
Победоносцев вначале работал над проблемами прямоточных воздушно-реактивных двигателей, а затем подключился к тематике пороховых снарядов.
РНИИ — НИИ-3 вошел в историю вместе с легендарными «катюшами» — боевыми пусковыми установками реактивной артиллерии, находившимися на вооружении в годы Великой Отечественной войны. Приоритет НИИ-3 в создании этого нового вида вооружения неоспорим.
После организации РНИИ его работе был придан необходимый размах, начались совместные работы с авиацией и Главным артиллерийским управлением — ГАУ.
Работы по широкому спектру ракетной тематики в 1930-х годах пользовались государственной поддержкой только в СССР и Германии. Однако немцы в период 1932-1935 годов от нас сильно отставали, особенно в области реактивных снарядов.
С 1935 года немцы начинают догонять, а затем и опережать нас в разработках ЖРД и, главным образом, на компонентах кислород — спирт.
В трагические 1937-1938 годы НИИ-3 был обезглавлен.
Клейменов и Лангемак в 1937 году были арестованы и в январе 1938 года расстреляны. Начальником был назначен вернувшийся из Испании военный инженер Борис Слонимер. Костиков был назначен главным инженером — заместителем начальника.
В 1938 году был арестован Глушко, а вслед за ним Королев. В конце 1939 года сняли с работы Слонимера. Главный инженер Костиков стал единоначальным руководителем НИИ-3. Он получил свободу деятельности по всем тематическим направлениям: научно-технический совет больше не руководил институтом. Репрессии в отношении руководителей создали в институте тяжелую психологическую обстановку, подавлявшую инициативу и смелый творческий поиск.
И все же удивительно, сколь велик был интеллектуальный потенциал коллектива РНИИ! Люди нашли в себе силы от подавленного настроения перейти снова к лихорадочно напряженной работе.