经过反复测试与调试，第二代两级固体火箭发动机研发成功：第一级发动机最大推力达45吨，第二级发动机最大推力达25吨，总推力较第一代发动机提升60%，燃料利用率提升35%，发动机总重量较第一代减轻20%。搭配新型高能固体燃料，导弹的理论射程突破800公里，远超第一代的100公里，实现了从近程打击到跨区域纵深打击的跨越式突破，可精准覆盖敌方纵深核心战略目标。
随着兴南核武器研发的同步推进，核弹头小型化技术在1949年取得关键突破，重量从初期的数吨压缩至1.5吨以内，具备了挂载导弹的基础条件。第二代导弹的核心使命之一，便是实现核弹头的稳定搭载与精准投放，这绝非简单替换战斗部，需解决三大核心难题：一是核弹头1.5吨的重量远超第一代导弹500公斤的常规载荷上限，需优化弹体结构，提升载荷能力；二是核弹头内部结构精密，需做好弹体内部的减震、防冲击与恒温防护，避免导弹飞行过程中的震动、加速度及温度变化损坏核装置；三是核弹头爆炸威力极强，需确保制导精度足够高，避免误差过大导致打击效果下降，同时弹体需具备一定的抗核爆冲击波能力，保障发射后的生存性。
若单纯加厚弹体提升承载能力，会导致导弹总重量剧增，反而降低射程。赵博文团队采用“结构减重+强度强化”的思路，对弹体结构进行全方位优化：弹体外壳选用兴南自主研发的高强度碳纤维复合材料，替代传统钛合金，重量减轻25%，但抗拉强度提升30%，既能承受核弹头的重量，又能降低弹体自身载荷；弹体内部的支架结构采用一体化成型工艺，减少部件连接点，既减轻重量，又提升结构稳定性，避免飞行过程中支架变形导致核弹头移位；同时优化燃料舱与战斗部的布局，压缩无效空间，在不减少燃料装载量的前提下，预留出核弹头的安装空间，最终将导弹总重量控制在35吨以内，既满足射程需求，又保障飞行稳定性。
导弹飞行过程中，从起飞阶段的强劲加速度（最大过载达10G），到高空飞行的气流震动，再到俯冲阶段的高速冲击，都会对核弹头内部精密结构造成威胁，一旦结构损坏，可能导致核弹头失效甚至引发安全事故。研发团队针对核弹头的防护需求，设计了多层防护系统：战斗部舱体内部铺设10厘米厚的高性能减震橡胶，可有效吸收飞行过程中的震动，将核弹头承受的震动幅度降低至0.1G以内；核弹头外部包裹一层高强度合金防护壳，防护壳与舱体之间预留缓冲间隙，填充新型缓冲材料，可抵御起飞与俯冲阶段的冲击力；同时在核弹头内部的核裂变核心、引爆装置周围，加装微型减震支架，进一步隔离震动，确保核心部件的稳定性。
此外，团队还针对高空低温与飞行摩擦高温的问题，在弹体内部配备恒温控制系统，通过导热管与隔热层的配合，将战斗部舱体的温度稳定在15-25℃之间，避免温度变化对核弹头内部材料造成影响，保障核弹头在各种飞行环境下都能正常工作，确保核打击的可靠性。
第一代导弹的制导误差虽已大幅优化，但对于核弹头打击而言，仍需进一步提升精度——若误差过大，可能导致目标未被彻底摧毁，同时增加无辜区域的附带损伤。赵博文团队在第一代惯性制导系统的基础上，融合无线电指令制导与红外末端制导技术，打造“惯性制导+无线电指令修正+红外末端制导”的复合制导系统，实现精度的二次跃升。
惯性制导系统作为核心，依托高精度陀螺仪与加速度计，实时测量导弹飞行轨迹，保障基础飞行稳定性；无线电指令制导则通过地面雷达全程跟踪导弹，实时计算飞行偏差，发送加密修正指令，调整导弹航向，弥补惯性制导的累积误差；红外末端制导则在导弹接近目标的最后10公里启动，导弹头部的红外制导头精准捕捉目标区域的热源信号（如工业设施、军事基地的高温设备），进一步修正飞行轨迹，将命中误差压缩至50米以内，远超同期欧美导弹100米的误差水平，确保核弹头能精准命中敌方核心目标，最大化核打击效果。
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