Располагались испытатели в кубрике на втором этаже здания бывшей гостиницы «Мавритания» на Петровско-Разумовской аллее, 12а. Вместе с ними жили механики по обслуживанию центрифуги и барокамеры. На первом этаже находилась сама барокамера, прозванная «Комсомолкой». Центрифуга была немецкая, трофейная, с вращающей «лапой» длиной семь метров, и размещалась в новой пристройке к «Мавритании».

Испытания проводились в предельно допустимых для человеческого организма условиях. Например, требовалось выяснить, под каким углом надо расположить кресло, чтобы пилот смог выдержать жесткую посадку, и какую максимальную скорость падения перенесет его позвоночник без угрозы быть сломанным. Для этого между двумя четырнадцатиметровыми мачтами расположили кресло, которое падало на бетонную площадку с амортизаторами. Те имитировали разные типы грунта – мягкий, средний, жесткий. В ходе эксперимента только четверо испытателей решились на серьезные перегрузки, но поскольку с каждым экспериментом риск возрастал, трое от дальнейшего участия в программе отказались. Оставшимся храбрецом был Джон Иванович Гридунов – он и стал обладателем мирового рекорда в этом экстремальном виде «спорта», выдержав 50 g.

Еще один его рекорд был поставлен на центрифуге – 18,5 g при медленном увеличении нагрузок. Благодаря героизму Гридунова авиационные медики вынесли вердикт о том, что взрослый тренированный человек спокойно перенесет нарастающую перегрузку до 10 g и кратковременную ударную перегрузку в 25 g. Полученные данные определили позднее вид корабля «Восток» и схему приземления его спускаемого аппарата.

Заслуживает также внимания и другой уникальный эксперимент, проведенный отделом № 7. Специалисты ГНИИИ авиационной медицины знакомились с исследованиями, которые проводили в области их профессиональных интересов зарубежные коллеги. В частности, в США довольно много времени и сил было потрачено на изучение влияния полной обездвиженности (гипокинезии) на человека, находящегося в воде. Исследования показали, что человек может находиться в таком состоянии без вреда для здоровья не более шести суток. Но советские испытатели опять пошли на рекорд. Двадцатилетний ефрейтор Леонид Викторович Сидоренко пробыл в бассейне (в плавках и шапочке) в неподвижности двенадцать суток, а потом смог выполнить полный цикл физических упражнений! Впрочем, целесообразность подобного опыта была поставлена под сомнение, и в программу тренировок будущих космонавтов погружения в бассейн не включили.

Очень рискованными были так называемые высотные эксперименты, проводимые в барокамере. Ими занимался майор медицинской службы Акаки Согратиевич Цивилашвили. В начале 1950-х годов авиационные медики имели смутное представление о том, что произойдет при мгновенной разгерметизации и падении давления от одной атмосферы до нуля. Поэтому сначала эксперименты проводились на крысах, кроликах и собаках. В ходе этих исследований животных бинтовали, предупреждая раздутие органов, – так появился высотно-компенсирующий костюм. Вскоре в подобном костюме в барокамеру уже мог войти человек.

Акаки Цивилашвили вспоминал:

«Для моих экспериментов испытателей среди солдат подбирали специально. Не каждый подходил. Эксперименты шли каждый день, но каждому из испытуемых нельзя было участвовать в них более одного раза в неделю.

Мы работали очень дружно. Ребята были для нас как родные. У нас не было отношений „полковник“-„солдат“. Конечно же, за каждого переживал. Как-то во время одного из экспериментов проверили пульс, в том числе у меня. У испытуемого в барокамере он был 70. А у меня, рядом с ней, – 150. Тяжёлые эксперименты были. Очень тяжёлые. Потому что рискованные.

Много ребят через меня прошло, многих помню, хотя был на экспериментах долго – с 1954 по 1972 год. Без теплоты отношений работать нельзя. Это основа доверительности. Очень важно было, чтобы испытатель откровенно и правильно оценил воздействующий фактор. Участники после каждого эксперимента оставляли у меня в протоколе свое заключение, мнение».

Начало отбора собственно в отряд космонавтов ВВС можно отнести к 1958 году, когда в ГНИИИ авиационной медицины были начаты работы по теме 5827 (отбор человека для полета в космос) и теме 5828 (подготовка человека к первому космическому полету). Научным руководителем этих тем стал полковник медицинской службы Владимир Иванович Яздовский, ответственным исполнителем – полковник медицинской службы Николай Николаевич Гуровский.

В начале 1959 года отбор космонавтов получил организационное оформление. 5 января 1959 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 22-10сс «Об усилении научно-исследовательских работ в области медико-биологического обеспечения космических полетов», в котором говорилось:

«1. Считать важнейшей задачей Министерства обороны СССР, Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР решение в ближайшие годы всех вопросов, связанных с медико-биологическим обеспечением космических полетов человека.

2. Обязать Министерство обороны СССР совместно с Академией наук СССР, Академией медицинских наук СССР, Государственным комитетом Совета Министров СССР по авиационной технике и Государственным комитетом Совета Министров СССР по оборонной технике в двухмесячный срок разработать и утвердить комплексный план проведения научно-исследовательских и опытных работ в институтах и конструкторских бюро указанных организаций по медико-биологическому обеспечению космических полетов человека, предусмотрев в нем:

– изучение действия на человека основных факторов космического полета: невесомости, длительных ускорений переменной величины, температуры, космической и другой радиации;

– проектирование и изготовление оборудования и аппаратуры для обеспечения полета человека в космическом пространстве;

– разработку системы отбора и тренировки в земных условиях членов экипажа к полету в космическое пространство.

3. Преобразовать Научно-исследовательский испытательный институт авиационной медицины Министерства обороны СССР в Государственный научно-исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины первой категории.

Увеличить штатную численность указанного института на 100 человек, в том числе офицеров на 60 человек. ‹…›

4. Рекомендовать Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР прикрепить к соответствующим отделам Государственного научно-исследовательского испытательного института авиационной и космической медицины Министерства обороны СССР крупных ученых в качестве научных руководителей или консультантов с целью ускорения решения вопросов, связанных с обеспечением космических полетов».

Привлеченным к работе ученым прежде всего следовало определиться, кто лучше всего подойдет для пилотируемой космонавтики. В ходе обсуждения предлагалось несколько вариантов. Медики утверждали, что нужно послать коллегу – специалиста по авиационной медицине. Инженеры настаивали на включении в экипаж конструктора космической техники. Можно было, ориентируясь на опыт американцев, пригласить в программу летчиков-испытателей.