Герметичная гондола, похожая на спускаемый аппарат космического корабля, была снабжена устройством для стравливания воздуха и устройством катапультирования вниз. Люк стратостата распахивался наружу. Последние в СССР пилотируемые высотные полеты были проведены стратостате «Волга» (такое обозначение для СМИ получил стратостат-лаборатория «СС»). Об этой программе известно очень мало. Не известно, сколько всего было полетов, кто принимал в них участие, и какие высоты были достигнуты. Не известно также, была ли гондола стратостата изготовлена в единственном экземпляре, или, как предполагают некоторые источники, была изготовлена целая серия объектов для разных этапов работ. Так как гондола, выставленная в музее ВВС в Монино, имеет №5 - можно предположить наличие еще минимум четырех гондол. Где они или что с ними случилось - неизвестно.
Согласно источникам, стратостат предназначался для физиологических исследований и испытания средств спасения экипажей летальных аппаратов на высотах до 30 км. Для таких испытаний и был предназначен стратостат, оболочка которого была создана в ОКБ-424 (ныне ГУП «Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики») под руководством М.И.Гудкова.
В некоторых источниках утверждается, что решение о проведении эксперимента «Звезда» (прыжков из стратосферы) принял Сергей Королев для отработки спуска космонавтов на землю, если не сработает катапульта корабля «Восток». Что выглядит странно, особенно если учесть, что моменту проведения прыжков со стратостата «Волга» были успешно выполнены полеты и приземления космонавтов Юрия Гагарина, Германа Титова, Андриана Николаева и Павла Поповича! По более реалистичным данным испытание проводилось по заказу ВВС СССР с целью испытания высотного защитного снаряжения и систем спасения, которыми предполагалось оснастить высотный самолет-разведчик Як-25РВ.
Стратостат «Волга» прослужил несколько десятков лет, активно применялся не только для рекордных парашютных прыжков (для этого он использовался судя по всему только один раз), но и для обычных испытательных полётов по отработке систем спасения, жизнеобеспечения и др. узлов и систем, изучении состояния организма при полёте. На нём разными пилотами-испытателями были налётано десятки часов каждым. Так, например, Василий Лазарев налетал на стратостате 28 часов.
Высота стратостата составляла более 100 метров, объём оболочки - 72 900 м3. Наполнение производилось гелием. Чтобы оболочка не взлетела раньше времени, якорем для неё служил грузовой автомобиль. На втором автомобиле была установлена гондола.
Герметичная гондола, похожая на спускаемый аппарат космического корабля, была снабжена устройством для стравливания воздуха и устройством катапультирования вниз. Люк стратостата распахивался наружу.
В некоторых источниках (в том числе в документальном фильме о полете стратостата) утверждается, что гондола стратостата была создана на основе спускаемого аппарата корабля «Восток», но это представляется странным, так как несмотря на внешнее сходство, это были все же совершенно разные аппараты. Более вероятно, что прототипом послужили гондолы стратостатов «СССР».
В 1959 году состоялся первый полет стратостата в автоматическом режиме, без экипажа.
Для проведения прыжков из стратосферы были назначены два экипажа. В основной экипаж вошли парашютисты-испытатели Евгений Андреев и Петр Долгов. Дублирующий экипаж состоял из летчиков-испытателей Василия Лазарева и Иван Камышев. Оба они имели кроме летного еще и медицинское образование.
Программа подготовки была обширной. испытатели детально изучили конструкцию стратостата «Волга» и различные системы аэростатов. Прослушали лекции об автоматике, об управлении стратостатом и гондолой. С экипажами занимались электрики, радисты, штурманы, инженеры по кислородной аппаратуре, высотно-компенсирующему костюму, скафандру и другому защитному снаряжению. В термобарокамере проводилась отработка комплекта защитного снаряжения из высотно-компенсирующего костюма ВКК-3 и авиационного скафандра истребителя СИ-3М, а также бортовой СОЖ стратостата «Волга» (модернизированной сферической капсулы корабля «Восток»). В задачу дублёров, кроме непосредственной подготовки к эксперименту, входил ещё и испытательный полет на стратостате «Волга» с максимальным набором высоты и последующей посадкой в гондоле (во время основного эксперимента посадка не предусматривалась).
Полеты (по крайней мере тот, про который известно точно) проводились в Саратовских степях, с военного полигона на окраине городка Вольска на правом берегу Волги. Вероятно, что место старта и дало название самому стратостату.
Первый полет (дублеры)
В сентябре 1962 года стратостат «Волга» стартовал с экипажем из двух летчиков- испытателей -Василием Лазаревым и Иваном Камышевым
Испытатели были облачены в то же снаряжение, что впоследствии Евгений Андреев и Пётр Долгов, имели те же средства спасения, но использовать их могли только в крайнем случае, если бы возникла угроза их жизни. Никаких подробностей о полете не известно, хотя высота полета должны была быть около 25 км - полет проводился именно для определения максимальной высоты подъема.
Непосредственно перед основным полетом были проведены специальные тренировочные прыжки основного экипажа и дублеров с привязного стратостата с 800 – 1000 м.
Второй полет (основной экипаж)
1 ноября 1962 года в 7 часов 44 минуты стратостат «Волга» стартовал с экипажем из двух испытателей - Евгением Андреевым и Петром Долговым.
Пётр Долгов был облачен в высотный скафандр «СИ-3М» (скафандр истребителя, предназначенный для спасения пилотов с высоты до 30 километров при полётах на Як-25М, Як-25РВ, Як-27В, Е-50), оборудованный системами обогрева и жизнеобеспечения, с использованием специальной парашютной системы его собственной разработки. Прозрачный со всех сторон гермошлем («шлем-пузырь») позволял наблюдать, как ведет себя на высоте парашют, который, согласно программе испытаний, долен был раскрыться, как только испытатель покинет стратостат.
Евгений Андреев был одет в обычный высотный противоперегрузочный костюм «ККО-3», в которых летают летчики-истребители, и должен был испытать систему аварийного покидания гондолы стратостата. Затем ему предстояло совершить длительный затяжной прыжок и раскрыть парашют на высоте около 800 метров. Перед вылетом экипаж подвергли десатурации — продувке легких кислородом, из крови был удален азот, чтобы она при больших перепадах атмосферного давления не «закипела».
Через 2 часа 20 минут (по другим данным - через 3 часа 25 минут) гондола поднялась на высоту 24 458 метра. Температура за бортом была минус 65,6°, давление всего 17 мм ртутного столба. В 10 часов 13 минут первым гондолу методом катапультирования вниз (по другим данным - без катапультирования) покинул Евгений Андреев. Тридцать секунд он падал с возрастающей скоростью вниз спиной. Так как при таком разреженном воздухе телом очень трудно управлять, он смог перевернуться только на высоте 12 км. Пытаясь согреть потерявшие от холода чувствительность даже в теплых перчатках руки он несколько раз сжимал и разжимал ладони — и сорвался в штопор. Тем не менее, ему все же удалось перейти в нормальный режим падения. Время свободного падения составило 270 секунд, на высоте 19000 метров скорость свободного падения составила почти 900 км/час. На высоте около 958 метров автоматический прибор выпустил парашют.
Вслед за ним гондолу покинул Пётр Долгов (по некоторым сообщениям, перед этим гондола за счет уменьшения веса поднялась до высоты 28 640 метров). Так как в тот момент, когда Евгений Андреев оттолкнулся от корабля, гондола стратостата начала раскачиваться, то приблизившись к проему люка Пётр Долгов ударился гермошлемом о торчащий штырь — болт крепления люка. В шлеме образовалась микротрещина, которая привела к разгерметизации скафандра (при осмотре на земле в гермошлеме из плексигласа было обнаружено маленькое отверстие 9 х 16 миллиметров). По одной версии, смерть наступила мгновенно. По другой, Пётр Долгов успел достать из-за пояса десантный нож-стропорез (который был замечен еще наблюдателями с вертолета), но обрезать стропы раскрывшегося парашюта, чтобы быстрее снизиться на высоту, где можно дышать, а затем раскрыть запасной парашют - не успел, потеряв сознание через 10 – 15 секунд. Парашют-автомат сработал исправно, но опустил на землю уже мертвое тело стратонавта.
К неожиданным последствиям этого полета и гибели одетого в скафандр испытателя стали слухи о засекреченном неудачном советском космическом полетё, во время которого якобы погиб космонавт Долгов. Причем эти слухи были настолько распространены, что вызвали озабоченность ЦК КПСС. Генерал-лейтенант Каманин 4 мая 1967 года оставил в своих дневниках запись об этом: «Начальство обеспокоено очередной «уткой» американской прессы: по сообщениям ТАСС, в одной из американских газет появилась клеветническая статья, утверждающая, что в СССР погиб не один космонавт Комаров, а якобы уже погибло одиннадцать космонавтов. В сообщениях перечисляются фамилии: Долгов, Михайлов, Грачев и другие. Все перечисленные товарищи никакого отношения к космонавтам не имели и не имеют. Парашютист Долгов действительно погиб при попытке установить новый рекорд высоты парашютного прыжка, об этом событии подробно писали наши газеты».