В 1931 г. Цандер с единомышленниками сколотили артель, которая стала основой при государственной разработке идеи ракет. Несмотря на то что государству тогда нужны были ракеты для создания оружия, а космонавтика шла побочно, инженер остался романтиком космоплавания. Цандера назначили руководителем Группы изучения реактивного движения (ГИРД), работавшей сначала на общественных началах, затем ставшей производственной организацией. Начальником ГИРД был С. П. Королёв.
Цандер трудился день и ночь. О нем ходили легенды. «Большинство сотрудников ГИРД, в том числе и сам Королёв, работали в подвале сперва на общественных началах по вечерам. Те, кто работал в вечернюю смену, приходили утром. Вот так однажды пришел утром в подвал конструктор Виктор Алексеевич Андреев и увидел сидящего над бумагами Цандера. Заметив Андреева, Фридрих Артурович спросил рассеянно:
Что? Рабочий день уже кончился?..
Иногда Цандер вовсе забывал о семье, о доме
В одном из ящиков стола хранились у него какие-то корочки, сухарики. Иногда он выдвигал ящик, заглядывал туда и говорил с улыбкой:
Мышка была
А иногда
с удивлением:
Ой! Откуда же у меня здесь котлета?
Королёв распорядился, чтобы вечером Фридриху Артуровичу приносили чай и бутерброды» (Я. К. Голованов).
Трудоголик загнал себя. Неустанными трудами без сна и отдыха, часто впроголодь, Цандер изнурял себя физически. Не укрепляли его здоровье и борьба с противниками «фантастического» направления в воздухоплавании, участие в диспутах и турне по стране (Москва, Ленинград, Рязань, Тула, Харьков, Саратов) с докладами о будущем космонавтики. Много времени занимали педагогическая деятельность и обучение молодых гирдовцев. Он единственный из них имел научные публикации «Перелеты на другие планеты», «Проблемы полета при помощи реактивных аппаратов» и др. Когда состояние его здоровья стало критическим, С. П. Королёв выхлопотал ему путевку в Кисловодск в санаторий. «Королёв был на двадцать лет моложе Цандера, а в жизни выглядело наоборот он словно опекал его».
Фридрих Цандер
В марте 1933 г. по пути в санаторий Фридрих Артурович заразился в поезде сыпным тифом, и его истощенный организм не справился с болезнью. На его могиле в Кисловодске установлен памятник. Есть в городе также Дом-музей Цандера.
Цандер идеально совмещал талант теоретика и экспериментатора. Казалось, творят два человека, вернее два коллектива изобретателей, столько он успевал всего обдумать, оформить в расчетах и чертежах, воплотить в металле, иногда из подручных материалов. Так, например, первый опытный ракетный двигатель ОР-1 на сжатом воздухе с бензином первую комбинированную модель воздушно-реактивного (ВРД) и жидкостно-реактивного двигателей (ЖРД) Цандер сконструировал из обычной паяльной лампы! Создал всё это инженер большей частью на свои средства.
Хобби сделало Цандера великим покорителем космоса. Он, как ракета, ворвался в ракетно-космическую отрасль, как ракета на идеальном топливе мечте. Подобно Циолковскому Фридрих Артурович был мечтателем. Правда, мечтал не обо всей Вселенной, а более о полетах на Марс. Его талисманами были роман Ж. Верна «С Земли на Луну» и статья Константина Эдуардовича Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903).
Что же сделал Цандер? Вот лишь некоторые исследования ученого, реализованные и еще ждущие своего часа:
выбор схем двигателей в летательных аппаратах;
выбор экономичных ракетных топлив;
расчет физико-химических процессов в камере сгорания ЖРД;
расчет эффективности РД различных схем (ВРД, ЖРД, комбинированных);
выбор конструкции, сочетавшей ракету с самолетом, схемы ракетоплана, крылатой ракеты, двухступенчатого крылатого ракетного аппарата, многоступенчатого бескрылого ракетного аппарата, пакетной схемы ракет (отчасти реализованной в ракете-носителе «Восток»);
расчет оптимальных траекторий движения космических аппаратов (взлет и посадка) в атмосфере Земли;
расчет траекторий межпланетных перелетов;
расчет управляемого полета ракеты за счет использования гравитационных и электромагнитных полей Земли, Луны, Солнца и планет (гравитационный или пертурбационный маневр);
расчет запаса кислорода на борту для обеспечения жизнедеятельности одного космонавта; определение условий для выращивания в космической оранжерее съедобных растений;
расчет параметров очистки внутрикабинной атмосферы;
расчет тепловой и противометеоритной защиты;
идея о сбросе отработавших
ступеней ракеты (корабля);
идея об использовании отработавших частей ракеты в качестве топлива (ее высказывал также Циолковский);
идея о подмесе забираемого воздух при полете в атмосфере Земли к продуктам выхлопа ВРД;
идея о тросе для соединения Земли с Луной, т. н. «космическом лифте» (ее высказывал также Циолковский);
идея «космического парусника», использующего давление солнечного света («солнечные паруса»);
идея о запуске ракеты с большого аэроплана или спутника (прообраз МКС «Мир»).
И т. д.
Химические, физические, аэродинамические, электротехнические, конструкторские, экономические и тому подобные расчеты были проведены Цандером с высочайшей точностью, не раз подтвержденной его коллегами и последователями. Циолковский и Королёв признавали, что Цандеру «принадлежит ряд теоретических трудов, дающих единственные в мире расчеты в области ракетного дела».