Понятно, что для выживания в условиях вакуума нужна была специальная одежда, за ее разработку взялось НПО «Звезда». В первые полеты космонавты отправлялись в спасательных скафандрах СК-1, весящих всего 30 кг, с автономным обеспечением кислородом на случай какой-нибудь аварии и так называемой положительной плавучестью – на случай, если вместо приземления произойдет приводнение. Но для выхода в космос и активной работы там были нужны принципиально другие «костюмы», с более мощной системой жизнеобеспечения, терморегуляции и защиты от солнечной радиации и космического холода.
Скафандр «Беркут», в котором тренировались и выходили в открытый космос космонавты, существенно отличался от того, в котором летали на «Востоках». Для повышения надежности ввели дополнительную резервную герметичную оболочку. Верхний комбинезон сшили из многослойной металлизированной ткани – экранно-вакуумной изоляции. По сути он представлял собой термос, состоящий из нескольких слоев пластиковой пленки, покрытой алюминием. Прокладки из экранно-вакуумной изоляции монтировались также в перчатки и в обувь. Наружная одежда предохраняла космонавта и от возможных механических повреждений герметичной части скафандра, так как шилась она из очень прочных искусственных тканей, не боящихся высоких и низких температур. Скафандр заметно потяжелел – добавила веса и система жизнеобеспечения. Она размещалась в наспинном ранце и включала кроме системы вентиляции еще два 2-литровых баллона с кислородом. На корпусе ранца крепился штуцер для их заправки и окошко манометра для контроля за давлением. На случай нештатной ситуации в шлюзовой камере имелась резервная кислородная система, соединяемая со скафандром при помощи шланга.
Общий вес «выходного костюма» приблизился к 100 кг, и во время земных тренировок космонавтам приходилось ездить в своеобразном «бегунке», поддерживающем жесткую часть скафандра. Но в невесомости масса скафандра не играла существенной роли. Гораздо больше помех создавало давление воздуха, заполнявшего герметичную оболочку, делая скафандр жестким и неподатливым. Космонавтам приходилось с усилием преодолевать сопротивление собственного облачения. Алексей Леонов вспоминал: «Для того, например, чтобы сжать кисть руки в перчатке, требовалось усилие в 25 килограммов». Поэтому во время подготовки к полету физической форме придавалось особое значение: космонавты совершали ежедневные кроссы или лыжные пробежки, усиленно занимались гимнастикой и тяжелой атлетикой.
Цвет скафандра также изменился: чтобы лучше отражать солнечные лучи, он из оранжевого стал белым. На шлеме появился светофильтр, защищающий от яркого солнечного света. Словом, современный скафандр – это настоящее чудо техники и, по твердому мнению конструкторов, – «машина посложнее автомобиля».
Одновременно с началом доработки корабля «Восход» к подготовке к полету приступили два экипажа космонавтов: Алексей Леонов с Павлом Беляевым и их дублеры – Виктор Горбатко и Евгений Хрунов. Леонов вспоминал: «В конце 1963 года мы посетили опытно-конструкторское бюро Королева, где изготавливались корабли и мы изучали космическую технику. Нас встретил Сергей Павлович, провел в цех и показал макет корабля „Восход“, снабженного какой-то странной камерой. Заметив наше удивление, он сказал, что это шлюз для выхода в свободное космическое пространство. Сергей Павлович предложил мне облачиться в скафандр и попробовать выполнить эксперимент. После двухчасовой работы, во время которой мне пришлось изрядно потрудиться, я высказал Королеву свои соображения. Помню, сказал, что выполнить задание можно, надо только все хорошо продумать».
Во время тренировок для более свободного владения своим телом космонавты выполняли специальный комплекс физических упражнений, прыгали с высоты в воду, тренировались на батуте, спускались на парашюте, проводили занятия на специальном устройстве – свободно вращающейся «скамье Жуковского». Работа на тренажерах, имитирующих безопорное пространство, должна была помочь космонавтам увереннее чувствовать себя в открытом космосе.
Тренировались космонавты и в условиях настоящей невесомости, но лишь кратковременно – в летящем по особой траектории самолете. «Десятки раз, – вспоминает Леонов, – мы поднимались в воздух и в короткие отрезки времени шаг за шагом оттачивали все детали по выходу в открытый космос и по входу в кабину космического корабля». Для этого в просторном салоне самолета ТУ-104 был установлен макет кабины «Восхода-2» со шлюзовой камерой в натуральную величину. Самолет разгонялся, пикируя вниз, и круто уходил вверх, выполняя фигуру высшего пилотажа «горка», во время которой и наступала невесомость. «Качество» получающейся невесомости при этом всецело зависело от мастерства пилота, который, опираясь только на данные собственного вестибулярного аппарата, заставлял самолет лететь точно по параболе, имитируя свободное падение. При каждом таком маневре невесомость длилась чуть больше 20 секунд, и за это время космонавтам нужно было выполнить запланированную часть тренировки. За 1,5 часа полета самолета делалось 5 таких «горок», и в общей сложности набиралось около 2 минут невесомости.
До момента первого выхода человека в открытый космос высказывались противоречивые предположения. Одни утверждали, что космонавт может «привариться» к кораблю. И такие опасения, основанные на известных опытах по холодной сварке в вакууме, высказывались вполне серьезно, хотя в значительной степени они были сняты испытаниями в термобарокамере. Другие полагали, что человек, лишенный привычной опоры, не сумеет сделать за бортом корабля ни одного движения. Третьи считали, что бесконечное пространство вызовет страх у человека и негативно отразится на его психике… Так или иначе, но того, как встретит космос человека, рискнувшего сделать в его пространстве первый шаг, в точности не знал никто, в том числе и Главный конструктор. «Если будет очень трудно, принимайте решение в зависимости от обстановки», – говорил Королев космонавтам. В крайнем случае экипажу разрешалось «ограничиться лишь открытием люка и … выставлением за борт руки».
И здесь необходимо было решить еще одну немаловажную проблему. Заключалась она в том, что при подборе экипажа нужно было учесть не только цели и задачи полета, а также его продолжительность и сложность предстоящей работы, но и индивидуально-психологические особенности космонавтов, основанные на исследованиях психологов. От экипажа космического корабля «Восход-2» требовались особая слаженность и сработанность. Такую сложную задачу, как первый выход человека в открытый космос из кабины корабля через шлюзовую камеру, можно было решить только при полном взаимопонимании, доверии и уверенности друг в друге. При распределении обязанностей между членами экипажа учитывали не столько профессиональную подготовку, сколько индивидуально-психологические качества космонавтов.
Как отмечали специалисты-психологи, для Беляева были характерны воля и выдержка, позволяющие ему не теряться в самых сложных ситуациях, логическое мышление, большая настойчивость в преодолении трудностей при достижении поставленной цели. Леонов же относился к холерическому типу – порывистый, смелый, решительный, он был способен легко развивать кипучую деятельность. Кроме того, будучи наделенным художественным даром, Леонов мог быстро охватывать взором и запоминать целые картины, а затем довольно точно воспроизводить их. Эти два разных по характеру человека хорошо дополняли друг друга, образуя, по выражению психологов, «высокосовместимую группу», которая действительно смогла успешно выполнить сложную программу по выходу в открытый космос и составить подробный отчет о неожиданностях и проблемах, связанных с работой в открытом космосе.