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.