26 августа 1974 года транспортный корабль «Союз-15» с экипажем Г.В. Сарафанов — Л.С. Дёмин был запущен для продолжения военно-научных исследований и проведения экспериментов в космическом пространстве совместно со станцией «Салют-3». Командир корабля полковник-инженер Г.В. Сарафанов служил в отряде космонавтов с 1965 года. Он окончил Балашовское высшее военное авиационное училище лётчиков.
Специалист по противоракетной обороне (кандидат технических наук с 1963 года) бортинженер корабля «Союз-15» полковник-инженер Л.С. Дёмин в отряде космонавтов с 1963 года. В 1945 году окончил Московское военное авиационное училище связи, в 1956-м — ВВИА им. Н.Е. Жуковского.
После выхода на орбиту корабля «Союз-15» экипаж начал выполнять программу полёта. К 8 часам 28 августа корабль «Союз-15» совершил 22 оборота вокруг Земли. В процессе полёта космонавты Сарафанов и Дёмин выполняли эксперименты по отработке техники пилотирования кораблём в различных режимах полёта. Экипаж корабля неоднократно осуществлял сближение «Союза-15» со станцией «Салют-3» — «Алмаз» № 2, контролируя работу всех систем корабля и наблюдая за этапами сближения со станцией. Программа полёта предусматривала стыковку со станцией «Салют-3» и работу на ней в течение 25 суток. Однако стыковка не состоялась из-за отказа системы управления сближающе-корректирующей двигательной установки корабля (вместо торможения двигатель станции включался на разгон). «Мы её погоняем», — сказал Г.В. Сарафанов в конце сеанса связи. После этого экипажу была дана команда на подготовку космического корабля к возвращению на Землю.
В 22 часа 24 минуты 38 секунд 28 августа 1974 года была включена тормозная двигательная установка. До посадки корабля и его экипажа осталось 46 минут 38 секунд. Отработала тормозная двигательная установка, произошло разделение орбитального и приборного отсеков от спускаемого аппарата корабля. Спускаемый аппарат с космонавтами Сарафановым и Дёминым перешёл на траекторию снижения.
В 23 часа 10 минут в 48 километрах юго-западнее Целинограда произвёл мягкую посадку спускаемый аппарат с космонавтами. Впервые посадка корабля была проведена в ночных условиях.
30 августа 1974 года Звёздный городок цветами и объятиями встречал космонавтов Г.В. Сарафанова и Л.С. Дёмина. Но на душе у космонавтов скребли кошки: почти десять лет готовиться к полёту на военной станции и не по своей вине не выполнить полностью задание из-за отказа одного из приборов!
Л.С. Дёмин, на момент полёта самый старший космонавт Земли, ушёл из жизни в 1998 году, в возрасте 72 лет. В 2005 году в возрасте 63 лет умер полковник Г.В. Сарафанов. Можно предположить, что онкологические заболевания, ставшие причиной смерти этих мужественных людей, были последствиями облучения, полученного на орбите в момент повышенной солнечной активности.
Следующим экипажем, утверждённым к космическому полёту уже на «Алмазе» № 3 («Салют-5»), были лётчик-космонавт СССР полковник Б.В. Волынов и подполковник-инженер В.М. Жолобов.
Владимир Николаевич часто беседовал с космонавтами, вникая в тонкости ощущений и действий при космическом полёте, интересуясь их мнением о направлениях совершенствования космических аппаратов. Его интересовало мнение космонавтов о перспективах развития пилотируемой космонавтики, о некоторых новых разработках, о своих замыслах и планах, о задании, которое предстояло выполнить во время готовившегося полёта, о возможностях и перспективах «Алмаза».