Для начала - немного истории. 22 мая 1959 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР, которым предусматривалось разработать и осуществить запуск корабля-спутника для выполнения полета человека в космос. Головной организацией по проекту назначено ОКБ-1 (ныне - РКК "Энергия" имени С.П. Королева) во главе с Главным конструктором Сергеем Королевым.
Одним из основных разработчиков корабля был начальник сектора проектного отдела Константин Феоктистов (позже - первый гражданский космонавт на орбите), система управления корабля была разработана под руководством заместителя Главного конструктора Бориса Чертока, система ориентации создана конструкторами Борисом Раушенбахом и Виктором Легостаевым. Всего в программе по подготовке полета человека в космос, получившей название "Восток", задействовали более ста организаций.
Были созданы две версии корабля, получившие обозначение: 1К (экспериментальный беспилотный вариант) и 3КА (предназначенный для пилотируемых полетов). Кроме того, на базе экспериментального варианта был разработан автоматический спутник-разведчик - 2К.
"Восток" представлял собой корабль-спутник. Что это значит? В отличие от современных космических кораблей он не мог выполнять орбитальные маневры.
Длина корабля была 4,3 м, максимальный диаметр - 2,43 м, стартовая масса - 4 т 725 кг. Рассчитан был на одного члена экипажа и продолжительность полета до десяти суток.
Состоял он из двух отсеков: спускаемого аппарата сферической формы (объем - 5,2 куб. м) для размещения космонавта и конического приборно-агрегатного отсека (3 куб. м) с аппаратурой и оборудованием основных систем корабля, а также с тормозной двигательной установкой.
Был оснащен системами автоматического и ручного управления, автоматической ориентации на Солнце и ручной - на Землю, жизнеобеспечения, терморегулирования. Снабжен радиотелеметрической аппаратурой для контроля состояния человека и систем корабля. В кабине корабля были установлены две телевизионные камеры для наблюдения за космонавтом. Двусторонняя радиотелефонная связь с Землей осуществлялась посредством аппаратуры, работающей в ультракоротковолновом и коротковолновом диапазонах. Некоторые основные системы были дублированы для надежности.
Герметичный спускаемый аппарат имел три иллюминатора: один - технологический и два - с отделяемыми при помощи пиротехнических устройств крышками для катапультирования кресла с космонавтом и выбрасывания парашюта.
Как рассказывают специалисты "Роскосмоса", Главный конструктор Сергей Королев предъявлял к материальной части пилотируемых космических кораблей особые требования - все комплектующие изделия и агрегаты маркировались клеймом: "Годен для 3КА". Причем за качество деталей с таким клеймом несли ответственность лично главные конструкторы смежных организаций разработчиков бортовых систем. Положение запрещало какую-либо вариантность 3КА, изменение технологии сборки, а также их испытаний, применение деталей и узлов, имеющих отступление от технической документации.
Корпуса кораблей-спутников 1К и пилотируемых кораблей 3КА были однотипными по форме и размерам и различались в основном составом оборудования и приборов.
Корабль на космодром отправлялся по отсекам. На технической позиции он испытывался в объеме работ контрольно-испытательной станции завода, а также после сборки корабля. Космонавт занимал место в космическом корабле только после окончания заправки ракеты-носителя. То есть - по готовности к пуску.
Кстати, о космодроме. Во всех официальных сообщениях, публикациях и репортажах 1961 года нет географического названия "Байконур". О месте старта вообще ничего не говорилось. Когда появился термин "космодром", специалисты долго не могли к нему привыкнуть. Так и говорили: "полигон" и "Тюратам".
В целях безопасности космонавт во время всего полета находился в скафандре. На случай разгерметизации кабины в скафандре был запас кислорода на четыре часа, он обеспечивал защиту космонавта при катапультировании кресла на высоте до 10 км. Скафандр СК-1 и кресло были созданы опытным заводом № 918 (ныне - Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина).
"По уровню наших знаний и наших возможностей для безопасности полета первого пилотируемого корабля было сделано все. Больше просто придумать уже не могли", - говорил ведущий конструктор космических кораблей "Восток" Олег Ивановский - последний, кто закрывал крышку люка за Юрием Гагариным.
Между тем после полета "Востока-1" пилотируемый корабль "Восток-2", на котором должен был лететь Герман Титов, был доработан. Это касалось, по словам спецов, прежде всего расширения задач программы полета и соответствующего оборудования. Предусматривалась возможность не менее чем недельного существования.
Так, в системе ручного управления ориентацией дополнительно установили третий пневмобаллон для летной тренировки пилота. В состав видеооборудования была включена ручная кинокамера типа "Конвас" для выполнения цветной съемки с борта корабля. Был установлен новый оптический визир-ориентатор c 3- и 5-кратным увеличением и углами зрения 24ᵒ и 15ᵒ. Была предусмотрена возможность включения бортовой аппаратуры УКВ-связи в любое время по желанию пилота.
Стало комфортнее и космонавту, если можно говорить о каких-то особых удобствах на крохотном пятачке. Появилась возможность переключения ШВ-приемника и аварийных звуковых сигналов с динамиков на головные телефоны и обратно. Введено дистанционное управление шторкой иллюминатора люка № 1. Использованы более удобные бортжурнал и инструкция космонавта.
Установили усовершенствованную систему кондиционирования. Были доработаны тормозная двигательная установка по итогам расследования замечаний в полете 12 апреля 1961 года, носимый аварийный запас, скафандр и катапультное кресло.
Как вспоминал академик Борис Черток, каждый разработчик аппаратуры, к которой космонавт в полете имел доступ, стремился обязательно включить в программу операции по ее проверке. Космонавт № 2 не был "подопытным кроликом". Его действительно, отмечал ученый, загрузили работой довольно плотно. Герман Титов должен был дважды провести опробование ручного управления кораблем, вести визуальные наблюдения через иллюминаторы и записывать увиденное, проводить сеансы связи при каждом пролете над СССР по УКВ, а в режиме КВ - два раза в час, проводить физзарядку, обедать, ужинать, пользоваться ассенизационным устройством. "Наконец, спать! Пожалуй, это был один из важнейших экспериментов, - рассказывал Борис Евсеевич в своей книге "Ракеты и люди". - Если в космосе, в невесомости, без перин и подушек, в скафандре можно спать, значит, можно будет жить и работать! Вот почему Королев так спорил с Каманиным, отстаивая суточный полет. При трех витках можно не спать, и с удовлетворением всех прочих физиологических потребностей, включая вкусный обед, тоже можно потерпеть до Земли".
После Юрия Гагарина и Германа Титова на кораблях "Восток" летали Андриян Николаев и Павел Попович (1962 год, первый групповой полет двух космических кораблей - "Восток-3" и "Восток-4"), Валерий Быковский (1963 год, самый длительный полет на кораблях этого типа - почти 5 суток) и первая женщина-космонавт Валентина Терешкова (1963 год).
Всего, как сообщал ТАСС, было запущено 13 кораблей "Восток": шесть пилотируемых и семь беспилотных (в том числе пять экспериментальных запусков: два удачных, один аварийный, два нештатных).