В 10:24 строго по программе погасло третье оранжевое световое окно ПКРС — прошла третья команда, инициирующая минутный тест АСО и запуск ТДУ. Включение ее было зафиксировано в 10:25:04,2 ДМВ по исполнению команды наддува (ИКН). Через 2,2 сек после этого последовала команда «Пуск», и в течение полутора секунд двигатель С5.4 вышел на режим. Стабилизация объекта на этапе работы ТДУ была нормальной.

В 10:25:48.2 прошло выключение ЖРД [жидкостного ракетного двигателя] по запасному варианту от временного устройства системы управления ТДУ, настроенного на метку 44,0 сек после команды ИКН. Двигатель должен был выключиться на две секунды раньше от интегратора скорости, но этого не произошло. Расчетный тормозной импульс 136 м/с выработан не был — интегратор И-22–8 насчитал лишь 132 м/с.

Причиной этого было признано неполное закрытие обратного клапана наддува камеры ОКНК, из-за чего часть горючего после насоса уходила в полость разделительного мешка, а не в камеру сгорания, и не использовалась по назначению. Падение давления горючего после насоса и давления газа после турбонасосного агрегата, то есть окончание запаса горючего в баке, было зафиксировано уже в 10:25:46,4. Его просто не хватило на последнюю секунду работы двигателя!

Разделение отсеков с относительной скоростью 0,7 м/с было предусмотрено в циклограмме в 10:25:57, через 52 сек после включения ТДУ и через 10 сек после ее штатного выключения. Эти 10 секунд отсчитывал специальный цикл № 6 ПВУ, запускаемый по главной команде. Однако логика работы бортовой автоматики предусматривала запрет разделения отсеков в случае, если полный тормозной импульс не выдан и главная команда на выключение ТДУ формируется не от интегратора, а по временной метке 44 сек. И очень правильно: ведь основные источники питания и большая часть обеспечивающих полет систем находились в приборном отсеке, и если бы он отделился, а СА остался на орбите, последний быстро израсходовал бы энергию своих аккумуляторных батарей и не мог обеспечивать жизнедеятельность космонавта и срабатывание посадочных систем.

Итак, команда «Разделение» сформировалась, но ее исполнение было заблокировано. В то же время произошло штатное обесточивание системы управления ТДУ и ее приводов. При этом, по данным телеметрии, дроссель канала тангажа встал на упор, в то время как истечение газов через управляющие сопла еще продолжалось. В результате корабль начал вращаться по всем трем осям со скоростью до 30°/с.

Юрий знал, что разделения не произошло: не было толчка, окошки ПКРС сначала погасли, а потом стали загораться вновь, часы и «Глобус» продолжали идти, сигнал «Приготовиться к катапультированию» не загорелся. Во «Взоре» чередовались пейзажи Африки, горизонт и черное небо. «Кедр» сообщил об отказе по радио, но одновременно передал условный телеграфный сигнал «ВН» («Все нормально»), как требовалось после штатного разделения.

Приборный отсек и спускаемый аппарат разделились приблизительно в 10:36, на 10 мин позже расчетного времени. <…>

В Предварительном отчете о полете, подписанном С. П. Королевым, К. Д. Бушуевым и М. К. Тихонравовым, указано, что разделение произошло, «по-видимому, от системы аварийного разделения — от термодатчиков».