Как пришли к идее полетов на Ту-104 по параболической траектории для имитации невесомости - пока неясно. В дневниках командира группы космонавтов, генерала Каманина, имеется следующая запись, датированная 11 марта 1961 г.: «Убедить Вершинина (Командующего ВВС - У.У.) подписать два приказа. Первый - о передаче самолета Ту-104, оснащенного для полетов на невесомость, в ЦПК(Центр подготовки космонавтов - У.У.), так и назначение экипажа полковника Старикова на этот самолет..».

Выбранные машины должны были модифицироваться для полета в условиях перегрузок (в том числе - и отрицательных) с тем, чтобы бортовое оборудование оставалось работоспособным. Так, например, топливо в баках при невесомости тоже будет свободно парить, но это никоим образом не должно сказаться на подаче его к силовым установкам. И здесь (как и во многих других системах) нужно было что-то придумывать.

В 1961 г. на опытном предприятии НИИ ВВС с помощью ОКБ Туполева была подготовлена первая такая машина (ССС1М2390). Часть салона занимала лаборатория, оставшаяся часть представляла собой зал (длиной примерно 8 м) с обитыми мягким материалом внутренними поверхностями и отделенная от кабины сетью.

Для того чтобы точно Установить нулевое значение перегрузки (условие невесомости), в ЛИИ позднее был разработан и устанавливался штатно на самолет автомат управления, который «забирал» у нилотов это тонкое управление.

Поначалу самолет внешне не отличался от своих аэрофлотовских собратьев. Позднее машину перекрасили - на нее нанесли звезды и красный бортовой номер «46».

Испытательные полеты машины, обозначенной как Ту-104АК, проводили летчики-испытатели Сергей Анохин и Юрий Гарнаев. К моменту первых полетов на невесомость оба были очень опытным пилотами, были знакомы с разными перегрузками, и все же скорость перехода к нулю, всего за полминуты, давала совершенно неведомые до того, впечатляющие ощущения. Однажды экипаж наблюдал захватывающую сцену: незакрепленный барограф медленно «вышел» из футляра и подплыл к штурману - зрелище фантастическое! Но главное - задуманное осуществлялось: невесомость воспроизводилась «на земле»! Для уточнения летных методик в этом в общем-то непростом виде полетов принимал участие экипаж Анатолия Старикова. При точном выдерживании всех параметров можно было получить на параболе 25 секунд невесомости.

Кандидаты в космонавты подолгу тренировались в этом Ту-104, а позже к этой машине присоединились еще две - с номерами «47» (бывший СХ1С1Ч2389) и «48» (бывший борт «91»). Па тренировках в невесомости отрабатывались: координация и перемещение, прием пищи (твердой и жидкой), выполнение различных работ. Полученный позже опыт реальных космических полетов полностью соответствовал тому, который набрали на Ту-104АК. С тех пор полеты на «АК» стали обязательным разделом программы подготовки советских космонавтов.

Каждый новый космический эксперимент отрабатывался и испытывался перед реальным полетом в лаборатории невесомости Ту-104. Так. первая «космическая прогулка» (выход в открытый космос) тщательно и полно отрабатывалась на Ту-104АК. В салоне был установлен космический корабль «Восход». После того, как испытали сам космический аппарат, космонавты П. Беляев и А. Леонов начали тренироваться «выходить в космос», пока не довели свои действия до совершенства.

Даже первый луноход испытывался в Ту-104. Для этого в летающей лаборатории насыпали «лунной пыли», и «на параболе» (гравитация соответствовала лунной - 0,16) луноход делал первые попытки двигаться. Позднее Ту-104АК были заменены на более комфортабельные Ил-76К и Ил-76МДК, па которых даже туристы тоже могут купить себе «ощущение невесомости».

Сегодня историю можно еще увидеть: красный «46» стоит в музее ВВС в Монино. «48» ржавеет в Чкаловской. А на авиазаводе в Харькове находится «47». который в декабре 1977 г. заводу «возвратил» космонавт В.В. Коваленок. По крайней мере, он, обращаясь тогда к авиастроителям, благодарил их за вклад в советскую космическую программу.