«Тренировки проводили прямо на летном корабле. Его делали, а мы одновременно готовились и проводили как бы испытания этого корабля. Мне запомнилось, что даже воздух в кабину подавался снаружи по шлангу. И вот шланг этот где-то перегнулся… Как я не задохнулся – не знаю… Не помню, закончил я тренировку или всё-всё-таки увиделичто я задыхаюсь. В общем, когда меня вытащили оттуда, я нагнулся – и из шлема прямо вода потекла. Вылилось много воды… Вы ведь знаете, что в скафандре вокруг шеи облегает резина. Я так вспотел, что там полно влаги накопилось».

Очень тяжелые тренировки состоялись в самолете-лаборатории «Ту-104» в декабре 1964 года, где во время кратковременной невесомости приходилось отрабатывать весь процесс входа и выхода из шлюза корабля, использование фала для перемещения и другие операции. Руководить процессом от ЦПК ВВС направили Юрия Гагарина.

Когда тренировки были в самом разгаре, произошло чрезвычайное происшествие. 22 декабря на электрокардиограмме у Виктора Горбатко проявились отрицательные зубцы, говорящие о серьезном нарушении работы сердца. В результате 25 декабря он прекратил подготовку и попал на углубленное обследование в госпиталь. После долгого изучения организма кандидата выяснилось, что во всём виноваты… гланды. После их удаления состояние нормализовалось, но время было упущено: место Горбатко во втором экипаже занял Дмитрий Алексеевич Заикин.

13 января 1965 года генерал-лейтенант Каманин записал в своем дневнике (цитирую по книге «Скрытый космос: Книга вторая», 1997):

«Заслушали доклады полковника Гагарина, полковника медицинской службы Карпова и инженер-полковника [Всеволода Арсеньевича] Смирнова. Докладчикам было задано очень много вопросов и высказано много замечаний и предложений. Общий вывод: в техническом, медицинском и организационном отношении полет с выходом космонавта в открытый космос достаточно хорошо подготовлен. До 15 февраля могут быть полностью закончены все испытания, проверки и доработки. К этому же сроку полностью закончит подготовку группа космонавтов.

Выход из космического корабля в космос – сложная, ответственная и опасная операция. Вот почему я так настойчиво добивался, чтобы этот полет был осуществлен не в ноябре 1964 года, как хотел Королёв, а в феврале-марте 1965 года. Сейчас можно уверенно сказать, что в марте мы успешно проведем этот полет. ‹…› После полета Гагарина выход человека из корабля в космическое пространство будет крупнейшей нашей победой. Операция „Выход“ обеспечит нам в будущем стыковку и сборку кораблей на орбите, сделает возможной замену экипажей в космосе, позволит космонавтам выходить на поверхность Луны и планет.

Я уж не говорю о безграничных возможностях для наблюдений и обзора, которые откроются перед человеком, свободно плавающим в космическом пространстве. Для первого выхода в космос подготовлен Алексей Леонов, а запасным „выходящим“ будет Евгений Хрунов. Оба они – отличные, сильные космонавты, а Леонов, кроме того – художник. Он, безусловно, лучше других почувствует всё своеобразие и красоту этого эксперимента и сумеет конкретно передать свои наблюдения и переживания после возвращения на Землю».

9 марта 1965 года экспедиция Центра подготовки космонавтов вместе с экипажами вылетела на полигон. 11 марта первый экипаж произвел «отсидку» в корабле. Второму экипажу поработать в нем не дали – время поджимало.

13 марта прошли последние контрольные занятия с экипажем. Когда они завершились, Королёв сказал: «Ну что ж, друзья, наверное, я в последний раз с вами на пуске. „Востоки“ и „Восходы“ слишком дорого мне обошлись…» Его слова оказались пророческими: пилотируемый запуск «Восхода-2» оказался для главного конструктора последним.

18 марта 1965 года космический корабль «Восход-2» («3КД» № 4), стартовав в 10:00 по московскому времени, вышел на орбиту. На его борту находились Павел Беляев и Алексей Леонов (позывной «Алмаз»). Масса корабля была рекордной: 5682 кг – на 362 кг больше массы трехместного «Восхода». Рекордной оказалась и орбита: максимальная высота полета на первом витке составила 495 км.

Подготовка к выходу второго пилота корабля в открытый космос началась сразу после выведения, когда прошла команда на раскрытие двухметрового шлюза, сложенного под головным обтекателем ракеты. Когда «Восход-2» шел над Африкой в конце первого витка, Павел Беляев помог Алексею Леонову надеть наспинный ранец с запасом кислорода для дыхания. Леонов «вплыл» в шлюзовую камеру, где вторично проверил скафандр на герметичность при закрытых входном и выходном люках. К 11:28 по московскому времени давление в шлюзовой камере было снижено до нуля. Космонавт открыл люк и через пару минут вместе с кинокамерой «выплыл» в открытое космическое пространство на пятиметровом фале. При этом он увидел Черное море и горы Кавказа.

Установив кинокамеру на кронштейн шлюзовой камеры и держась за фал, Леонов сделал первый отход от корабля на минимальное расстояние – около метра, чтобы выяснить возможности ориентации в новых условиях. В этот момент Павел Беляев объявил на весь мир: «Внимание! Человек вышел в космическое пространство! Человек вышел в космическое пространство!» Изображение парящего на фоне планеты Алексея Леонова транслировалось по всем телеканалам. В последующих отходах космонавт удалялся от корабля на полную длину фала. Все движения в космосе он выполнял в той же последовательности, что и на тренировках: отходил от корабля спиной, а подходил головой вперед с вытянутыми руками, чтобы предупредить возможный удар о поверхность. В один из моментов, когда Леонов оттолкнулся от корабля, его закрутило: перед глазами стали проплывать звезды, черное небо сменялось видами земной поверхности и Солнца. Всего космонавт совершил пять отходов и подходов. «Плавая» в пространстве, он вел телефонные переговоры с Беляевым и наземными пунктами.

За пять минут до входа корабля в земную тень космонавт вместе с кинокамерой и бухтой фала решил возвращаться. Следуя инструкции, он старался войти в шлюз вперед ногами, но скафандр раздулся так, что не позволял этого сделать. Позднее Алексей Архипович Леонов рассказывал (цитирую по книге «Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди», 2005):

«Когда создавали корабль для выхода в открытый космос, то приходилось решать множество проблем, одна из которых была связана с размером люка. Чтобы крышка открывалась внутрь полностью, пришлось бы урезать ложемент. Тогда бы я в него не поместился в плечах. И я дал согласие на уменьшение диаметра люка. Таким образом, между скафандром и обрезом люка оставался зазор по 20 мм с каждого плеча.

На Земле мы проводили испытания в барокамере при вакууме, соответствующем высоте 60 км… В реальности, когда я вышел в открытый космос, получилось немного по-другому. Давление в скафандре – около 600 мм, а снаружи – 10-9; такие условия на Земле смоделировать было невозможно. В космическом вакууме скафандр раздулся, не выдержали ни ребра жесткости, ни плотная ткань. Я, конечно, предполагал, что это случится, но не думал, что настолько сильно. Я затянул все ремни, но скафандр так раздулся, что руки вышли из перчаток, когда я брался за поручни, а ноги – из сапог. В таком состоянии я, разумеется, не мог втиснуться в люк шлюза. Возникла критическая ситуация, а советоваться с Землей было некогда. Пока бы я им доложил… пока бы они совещались… И кто бы взял на себя ответственность? Только Паша Беляев это видел, но ничем не мог помочь. И тут я, нарушая все инструкции и не сообщая на Землю, перехожу на давление 0,27 атмосфер. Это второй режим работы скафандра. Если бы к этому времени у меня не произошло вымывание азота из крови, то закипел бы азот – и всё… гибель. Я прикинул, что уже час нахожусь под чистым кислородом и кипения быть не должно. После того, как я перешел на второй режим, всё „село“ на свои места. На нервах сунул в шлюз кинокамеру и сам, нарушая инструкцию, пошел в шлюз не ногами, а головой вперед. Взявшись за леера, я протиснул себя вперед. Потом я закрыл внешний люк и начал разворачиваться, так как входить в корабль всё равно нужно ногами. Иначе я бы не смог, ведь крышка, открывающаяся внутрь, съедала 30 % объема кабины. Поэтому мне пришлось разворачиваться… Вот здесь была самая большая нагрузка, у меня пульс дошел до 190. Мне всё же удалось перевернуться и войти в корабль ногами, как положено, но у меня был такой тепловой удар, что я, нарушая инструкции и не проверив герметичность, открыл шлем, не закрыв за собой люк. Вытираю перчаткой глаза, а вытереть не удается, как будто на голову кто-то льет…