Четвертый виток был для медиков «контрольным», ведь именно после него у Германа Титова начались проблемы с вестибулярным аппаратом, которые и спровоцировали кинетоз. Когда Николаев подтвердил, что чувствует себя по-прежнему хорошо, а вестибулярная проба (повороты головы и движения глазами по специальной схеме) не привела к тошноте или головокружению, ему разрешили проделать совершенно новый для того времени эксперимент – отстегнуться от кресла и попробовать двигаться в состоянии «свободного плавания». Позднее космонавт вспоминал об этом историческом моменте (цитирую по книге «Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди», 2005): «Наступил момент, когда по программе надо было выйти из кресла. Я отвязал ремни и поплыл к потолку. Чуть оттолкнулся пальцем от стенки кабины и, как мяч, отлетел к другой стене. Прямо как в сказке… Я стал легче пушинки! В течение часа работал в отвязанном состоянии. Перевернулся под креслом, ткнул пальцем в потолок кабины и очутился опять в кресле».

Скептики были посрамлены: космонавт легко двигался внутри кабины корабля, вращался вокруг своей оси, не теряя ориентации и не испытывая неприятных ощущений – давали себя знать особые тренировки вестибулярного аппарата, разработанные специалистами по итогам полета Титова.

Помимо «свободного плавания», Андрияну Николаеву предстояло опробовать новое меню космонавта. Если для Гагарина и Титова была приготовлена специальная еда, напоминавшая детское питание: мясные и мясоовощные пюре, плавленый сыр, паштеты – всё в алюминиевых тубах, то участники группового полета могли питаться, почти как на Земле; их меню составлялось на основе личных вкусовых предпочтений и включало в себя не только паштеты и пюре, но и твердые натуральные продукты: свежий хлеб, котлеты, жареное мясо, куриное филе, язык говяжий, сандвичи с икрой, пирожки с килькой, спинки воблы, апельсины, яблоки и лимоны. Чтобы облегчить прием пищи и предотвратить разлет крошек по кабине корабля, продукты приготавливались порциями «на один укус». В первый день полета Андриян Николаев с аппетитом позавтракал, пообедал и поужинал, а впоследствии не скупился на похвалы в адрес советских кулинаров.

Однако «гвоздь» программы был впереди. 12 августа в 11:02 минуты по московскому времени состоялся запуск «Востока-4» («3КА» № 6) с Павлом Романовичем Поповичем (позывной «Беркут») на борту. Наземные службы сработали на отлично – когда корабль вышел на орбиту, Попович и Николаев сразу увидели друг друга: их разделяли каких-то 6,5 км. Всё же высота орбиты «Востока-4» немного отличалась (180 км в перигее, 254 км в апогее), поэтому виток за витком корабли расходились, и к концу группового полета космонавты потеряли друг друга из виду – расстояние в тот момент составляло 2850 км.

Разумеется, Попович должен был повторить эксперимент Николаева по «свободному плаванию» в кабине. И тут не обошлось без курьеза. Много позднее Попович рассказывал: «Я отвязался, но не всплыл. Оказалось – плотно зажат в ложемент. Андрей мне посоветовал: „Ты оттолкнись от него“. Я по привычке, как на Земле, оттолкнулся и как… врезался головой в потолок! Правда, голова шлемом была защищена, так что ничего страшного не случилось. Но по этой причине впервые на орбите раздался хороший русский мат».

Групповой полет продолжался. Космонавты выполняли технические и биологические эксперименты, вели бортовые журналы, снимали поверхность Земли через иллюминаторы на кино– и фотопленку, наблюдали Луну и созвездия, занимались физкультурными упражнениями и проводили бесконечные вестибулярные пробы, чтобы медики были спокойны: «болезнь укачивания» пилотам «Востоков» не грозит. Впервые телевизионные изображения, передававшиеся с борта кораблей, транслировались в прямом эфире по советскому телевидению, а через систему «Евровидение» – в другие страны мира.

Когда программа группового полета была полностью выполнена, вновь встал вопрос о продолжительности космического рейса. Поскольку космонавты заверяли, что чувствуют себя превосходно, то возник соблазн еще больше поднять планку рекорда их пребывания на орбите. 13 августа Госкомиссия обсудила возможность продления полета «Востока-3» Андрияна Николаева до четырех суток. Конструкторов беспокоило, что в кабине корабля снижается температура и барахлит телеметрическая система, однако эти неисправности не мешали полету. Представители ВВС, как всегда, выступили против. Решили узнать мнение у самого Николаева – тот уверенно доложил, что готов оставаться на орбите еще сутки. Утром 14 августа Госкомиссия постановила завершить полет «Востока-3» на исходе четвертых суток.

Вечером того же дня обсуждался вопрос о продлении рейса «Востока-4» Павла Поповича, и опять началась перебранка. Тут Сергей Королёв внезапно поддержал авиаторов, требовавших оставаться в рамках первоначальной программы. Очевидно, главному конструктору было важно «взять» четырехсуточный рекорд, а двумя кораблями или одним, для него не имело значения. Обратились к Никите Хрущёву. Тот ответил: «Почему мы должны его [Павла Поповича] обижать? Запросите и, если он желает и может летать дольше, разрешите ему полет на четвертые сутки». Когда спросили Поповича, он тоже подтвердил, что готов идти на рекорд.

Утром 15 августа на заседании Госкомиссии снова развернулась дискуссия о «Востоке-4» в связи с тем, что температура в кабине этого корабля упала до +10 °C, что могло сказаться на работе оборудования. Решение принимать надо было быстро, и тут Попович с орбиты сообщил: «Вижу грозу». И действительно, космонавт наблюдал мощную грозу над Мексиканским заливом, о чем поторопился радостно возвестить, – но забыл, что по условному коду, придуманному Каманиным, «гроза» означает плохое самочувствие, тошноту и рвоту. Сергей Королёв приказал немедленно сажать корабль. Хотя недоразумение вскоре разрешилось, дискуссия стихла сама собой: разрешения на продление полета Попович не получил.

15 августа 1962 года спускаемый аппарат «Востока-3» приземлился в расчетном районе Казахстана, южнее Караганды. Таким образом, Андриян Николаев находился в полете трое суток, 22 часа и 22 минуты, установив абсолютный мировой рекорд. Павел Попович уложился в план, отлетав на сутки меньше, – он сел примерно в 300 км от напарника.

Групповой полет двух космических кораблей был значительным достижением для начала космической эры. Американцы сумели повторить его только в декабре 1965 года на кораблях «Gemini 6» и «Gemini 7» – в то время, когда они не только догнали, но и обогнали советских конкурентов в освоении внеземного пространства.

Всё время непосредственной подготовки к полету и в процессе его осуществления Юрий Гагарин оставался в контакте с Николаевым и Поповичем. 12 июля первый космонавт получил звание подполковника, но специальной должности для того, чем он занимался на полигоне, не существовало: фактически он присутствовал там по собственной инициативе, поддержанной командованием. В его работе был свой смысл: дружеские отношения, сложившиеся с членами отряда, позволили Гагарину хорошо изучить сослуживцев и правильно отреагировать, если у них возникнут психологические проблемы. Фактически Гагарин впервые в истории советской космонавтики выполнял обязанности сменного руководителя полета и справился с ними превосходно.