Вылет разведчика погоды задержался и состоялся вместо 9.00 по плану в 9.50. Приземлился он в 10.18, то есть перед самым стартом Гагарина и Серегина. Летчикам сообщили, что нижний край облаков на высоте 900 м, тогда как на самом деле он оказался гораздо ниже — в пределах 400—500 м.
В тот день почти одновременно с гагаринской спаркой (ее позывной «625») в небо поднялась другая («614»), которая делала облет после ремонта. Но проходила ли она на пути в свою зону через зону Гагарина, осталось невыясненным, — по крайней мере могла пройти.
И это не все. Через минуту после взлета Гагарина и Серегина (в 10.20) поднялись в воздух два более скоростных самолета МиГ-21. Пробивая облачность (при наборе высоты), они обогнали спарку Гагарина и Серегина. Это является нарушением, поскольку возможно столкновение самолетов. Руководитель полета, разрешая паре самолетов МиГ-21 набор высоты до 5000 м, предостерег ведущего пары: «…справа по курсу от вас 625-й в наборе». В ответ услышал: «Вас понял. Я не вижу, здесь облачность…» В такой ситуации руководитель обязан прекратить полеты, однако этого не сделал.
В своей зоне Гагарин начал выполнять запланированные упражнения. Но инструктор, полковник Серегин, видимо оценив опасную обстановку (низкая облачность, присутствие в соседней зоне другого тренировочного самолета), сократил задание. Радиообменом зафиксирован интервал времени между докладами о начале и окончании выполнения задания 4 мин. 20 сек. В 10.25 экипаж 625-й сообщил, что занял в зоне высоту 4200 м. Следуя курсом 70, Гагарин выполнил подряд левый и правый виражи. В 10.30 доложил о завершении задания и запросил курс 320. Получив разрешение, на снижение, экипаж приступил к выполнению. Таким образом, вместо двадцати минут Гагарин работал только четыре.
В нарушение всех правил в воздушное пространство зоны, где находилась спарка, без предупреждения вторгся скоростной реактивный истребитель Су-11. Руководитель полетов об этом не предупрежден. Су-11 пронизал всю толщу воздуха снизу вверх — почти вертикально, причем промчался так близко от гагаринской спарки, что на экране локатора отметки от обоих самолетов в какой-то момент слились.
В условиях сильной облачности спарка Гагарина и Серегина, задев несколько верхушек деревьев, врезалась в землю в трех километрах от деревни Новоселово. УТИ МиГ-15 очень надежен в управлении, а сваливание его в штопор всегда сопровождается предупредительной тряской; поэтому только какое-то неожиданное обстоятельство могло привести к неблагоприятному развитию событий.
Руководитель полетов, судя по кальке радиолокационной проводки, повел Су-11, принимая его за самолет Гагарина. Об этом свидетельствуют два факта. Во-первых, Гагарин запрашивал курс 320 градусов, а тот, кого в это время вела земля, шел по курсу 220 градусов. Во-вторых, руководитель полетов следил за мнимым самолетом Гагарина до 10.43. Комиссия установила, что катастрофа произошла в 10.31 — на 12 минут раньше. Неудивительно, что помощник руководителя в своем отчете писал: «На мои вызовы… полковник Гагарин не отвечал…» Ни Гагарин, ни Серегин уже не могли ответить — они погибли.
В расследовании катастрофы участвовали лучшие научные силы страны, институты, лаборатории, а также отдельные ученые, инженеры, летчики, космонавты.
К сожалению, на УТИ МиГ-15 еще не было «черного ящика» (система автоматической регистрации параметров полета — САРПП), что значительно осложнило работу государственной комиссии.
«Тщательно собрали все, что осталось от экипажа и самолета, — вспоминает доктор технических наук профессор Сергей Михайлович Белоцерковский. — Факт редчайший в мировой практике: когда были собраны элементы конструкции планера, силовой установки, агрегатов, систем управления и приборов, оказалось, что мы располагаем 95 процентами веса пустого самолета. Средний показатель для происходящих в мире катастроф — около 70 процентов. Было собрано и выложено по соответствующим местам на стенде-макете все остекление фонарей кабин — более тысячи осколков. Практически полностью удалось воспроизвести поверхность фонарей, что позволяло решить, было или не было столкновения с птицами, шарами и зондами, с другими самолетами».
По заклиненному положению механизмов, узлов и деталей; отпечаткам стрелок на шкале; по осыпанию светомассы стрелок были расшифрованы показания всех основных приборов, а также установлено положение рулей, элеронов и триммеров на самолете.
Диверсия (взрыв, отравление), пожар, потеря экипажем сознания исключались. До самого конца Гагарин и Серегин сохраняли работоспособность, умело и энергично пилотировали самолет, надеясь его спасти.
На ЭВМ специалисты провели тщательные расчеты различных видов маневра, который могли совершить Гагарин и Серегин на последнем этапе полета. В итоге выяснилось, что самолет попал в штопор и быстро потерял около 4000 м высоты. В качестве возможных причин сваливания в штопор указывались следующие: попадание в вихревой след; маневр при уклонении от действительного или мнимого препятствия; воздействие порыва ветра, а также столкновение с шаром-зондом или птицей.
Судя по отпечаткам на шкале прибора, фиксирующего перепад давления в кабине, перед ударом о землю она была разгерметизирована. Однако никаких следов столкновения на обломках самолета не нашли, поэтому причиной разгерметизации кабины комиссия признала воздействие на самолет верхушек деревьев.
Государственная комиссия долго и тщательно изучала обстоятельства и причины гибели спарки. Двадцать девять томов с материалами расследования советское руководство засекретило, что дало лишний повод для всякого рода слухов и предположений. Так, например, говорили, что Гагарин и Серегин (или один из них) были пьяны. «Это абсолютно исключено, — категоричен Белоцерковский. — Для скептиков и маловеров приведу только одно доказательство — результаты анонимных трижды проведенных в разных институтах химико-биологических анализов останков Гагарина и Серегина. Алкоголя в крови обнаружено не было. К сожалению, эти злые домыслы оказались кое-кому весьма выгодны. Видимо, это многое списывало…»
С профессором полностью согласен Сергей Михайлович Егупов, ветеран Звездного, многие годы бережно собирающий космическую историю:
«Сплетни о том, что Юрий Алексеевич в тот день был пьян, что Владимир Сергеевич Серегин был плохим инструктором, — полнейшая чушь. Где-то даже дописались, что Гагарина забрали инопланетяне. Представляете?!
Заместителя начальника Центра подготовки космонавтов Гагарина прочили в начальники ЦПК. Юрий Алексеевич был завален организаторской и общественной работой. Вдобавок он собирался еще раз в космос, был дублером Комарова во время полета «Союза-1», поэтому хотел восстановить былую летную форму».
Удалось установить, что рядом с истребителем Гагарина и Серегина внезапно оказался другой самолет, — скорее всего, тот Су-11 с бортовым № 36. Гагарину пришлось резко уклониться, чтобы избежать столкновения. Возможно, при этом он попал в вихревой след другой машины. Это и привело к тому, что «МиГ», у которого из-за подвесных топливных баков ухудшена аэродинамика, свалился в штопор. Спарка Гагарина — Серегина сделала 3—5 витков, стремительно несясь к земле. Летчики не рванули ручки на себя до отказа, а действовали грамотно — постепенно выводили самолет из пикирования, достигнув десятикратной перегрузки.
«Восстановим возможный ход событий, — продолжает Белоцерковский. — В результате попадания в вихревой след за идущим впереди самолетом 614-м и резкого уклонения от столкновения (или только по второй причине) самолет Гагарина и Серегина свалился в штопор. Экипаж, естественно, стал сразу выводить машину из штопора, находясь при этом между облаками и не восстановив пространственной ориентировки. Вращение самолета им прекратить удалось. По данным метеопрогноза, летчики знали, что высота нижнего края плотной облачности 900 м. Но они не предполагали, что на самом деле было метров на пятьсот ниже.
Не могли они учесть и другого. Много лет спустя после начала исследований новые эксперименты подтвердили любопытный (а для терпящих бедствие летчиков — трагический) феномен. Известно, что при быстром снижении высотомер завышает показания высоты. Серегин, видимо, не знал другого: на спарке, где две приборные доски, запаздывание (а следовательно, погрешность в показаниях) приборов увеличивается примерно вдвое.