Как известно, во второй половине 1950-х гг. для советской авиации наступили тяжелые времена в связи с пристрастием руководства страны к ракетам (зенитным, в частности). Как военным, так иконструкторам настойчиво «рекомендовалось» пересмотреть программы перевооружения ВВС и ПВО. В авиапроме царило уныние, перспективы боевой пилотируемой авиации виделись в черном цвете. В 1958 г. в госкомитете по авиатехнике (ГКАТ ) с разработки сняли 24 темы по самолетам и 12 по двигателям, а в следующем году — еще 21 и 9 соответственно.
В то же время на Западе появились новые ударные авиационные комплексы, что заставляло советских военных вырабатывать ответные меры. В частности, требовались истребители ПВО с большими рубежами перехвата, способные атаковать цели в переднюю полусферу (ППС). Учитывая симпатии политического руководства страны, ставить вопрос о создании каких-либо новых самолетов было почти невозможно, речь могла идти только о модернизации существовавших машин. При этом в отношении перехватчика следовало клятвенно обещать, что он будет лишь носителем ракет класса «воздух-воздух», а его полет станет автоматизированным от взлета до посадки.
В такой обстановке в марте 1960 г. возглавляемое П.О.Сухим ОКБ-51 начало работы по созданию самолета, получившего заводской шифр Т-58. Новую тему оформили как дальнейшую модернизацию комплекса Т-3-8М (будущий Су-11). Самолет планировали оснастить РЛС с большими дальностью действия и углами обзора, а также ракетами с более высокими характеристиками. Разработчиком радара ОКБ-339 предлагались два варианта станции: «Орел-2» (главный конструктор Г.М.Кунявский) — модернизированную РЛС «Орел», предназначавшуюся для Су-11, и новую РЛС «Вихрь» (главный конструктор Ф.Ф.Волков) — вариант станции «Смерч» для перехватчика Ту-28. С точки зрения «суховцев», общим для обоих радаров было то, что из-за больших размеров ни один из них не удавалось втиснуть в носовую часть Су-11, оснащенную осесимметричным воздухозаборником. Под станцию требовалось выделить всю носовую часть самолета, а следовательно, перейти к боковым заборникам. В итоге, новый перехватчик обрел классический вид реактивного самолета 2-го поколения.
В ОКБ-51 подобная компоновка уже применялась на опытном перехватчике П-1, а также рассматривалась в рамках нереализованного проекта Т-37. В отличие от них для новой машины был выбран воздухозаборник прямоугольного поперечного сечения с вертикальным клином торможения. Такое устройство в СССР еще не было достаточно отработано, и ОКБ шло на определенный технический риск. Фюзеляж самолета представлял собой тело сложной формы большого удлинения, начинающееся остроконечным обтекателем РЛС, который плавно переходил в носовую часть. Далее следовали кабина пилота и боковые воздухозаборники. К 18 шпангоуту обводы заборников сводились к теоретическому контуру фюзеляжа Су-11, от которого сохранили также крыло, оперение, шасси, систему управления и двигатель АЛ-7Ф-2 разработки ОКБ-165 (главный конструктор A.M.Люлька). Согласно «установкам партии и правительства» единственным оружием самолета оставались ракеты.
Работы по новой теме сначала продвигались быстро: уже в июле 1960 г. началось изготовление деталей планера, сборка носовой части и воздушного канала. Однако постепенно темпы замедлились, т.к. военные постоянно повышали свои требования. Их «аппетит» достиг апогея к концу осени: новому комплексу следовало обеспечить всеракурсную атаку целей, идущих на высотах до 27 км со скоростью до 2500 км/ч. В ноябре «суховцы» подготовили проект постановления правительства, в котором речь шла об оснащении перехватчика РЛС «Вихрь», новыми ракетами типа К-40 и системой автоматического управления «Полет». В этом документе впервые появилось обозначение самолета — Су-15, а весь комплекс перехвата именовался Су-15К-40(Т-3-8МЗ).
К середине 1961 г. стало ясно, что строевые части, осваивавшие Су-7Б и Су-9, столкнулись со значительными трудностями. Факты свидетельствовали о крайне низкой надежности двигателей типа АЛ-7Ф. За первые полтора года эксплуатации в летных происшествиях были потеряны 23 машины, причем более половины из-за отказов единственного на самолете двигателя. Военные требовали срочно устранить выявленные недостатки.
В сложившейся обстановке значительно повысился интерес к созданному в ОКБ А.С.Яковлева в инициативном порядке перехватчику Як-28П. Не дожидаясь проведения Госиспытаний, «пэвэошники» стали активно «пробивать» запуск машины в серию. По скорректированным планам ПВО в 1962-65 гг. предусматривалось серийное производство только Як-28П и Ту-28. К тому времени предполагалось завершить Госиспытания МиГ-21ПФ, который теперь рассматривался как реальная альтернатива Су-9 и Су-11. Командование ВВС, вдохновленное первоначальными успехами освоения МиГ-21Ф, также все больше симпатизировало этой машине в ущерб Су-7. В справедливости этих взглядов военным удалось убедить и руководство промышленности. В результате 27 ноября 1961 г. вышло постановление правительства, предписывавшее завершить производство Су-9 в 1962 г., радикально уменьшить объем выпуска Су-11, а взамен на новосибирском заводе №153 запустить Як-28П. Таким образом, перед ОКБ Сухого зримо встала перспектива полного свертывания серийного производства перехватчиков его разработки.
В такой ситуации Павел Осипович принял очень важное решение о применении на Т-58 вместо одного АЛ-7Ф двух достаточно доведенных двигателей типа Р-11Ф-300 разработки ОКБ-300 (главный конструктор С.К.Туманский). Новый вариант самолета обозначили Т-58Д. Двигатели Р-11Ф2-300 («изд. 37Ф2») установили на нем аналогично тому, как это было сделано ранее на летающей лаборатории Т-5. В результате, фюзеляж самолета в плановой проекции стал напоминать «молодца, туго перетянутого в талии». Позднее причиной такого конструктивного решения стали называть следование «правилу площадей», но истина была прозаичнее: все получилось само собой при доработке исходной машины.
Интересно, что, судя по имеющимся документам, защита эскизного проекта и макетная комиссия по самолету не проводились. Очевидно, эти обязательные этапы работ решили не выполнять, т.к. Т-58Д считался модернизированным вариантом Су-11. Позднее, уже в Акте по Госиспытаниям Т-58Д, упоминается лишь макетная комиссия по его кабине. Попутно отметим, что главного конструктора у Т-58, в нынешнем понимании, не было вплоть до середины 1960-х гг. Все «стратегические» вопросы по машине решались непосредственно Сухим, а оперативными занимался Е.А.Иванов. Лишь после запуска самолета в серию эту тематику закрепили за Н.П.Поленовым.
5 февраля 1962 г. вышло Постановление правительства, которым на вооружение был принят комплекс перехвата Т-3-8М (Су-11-8М). Один из пунктов этого документа гласил «С целью повышения боевых характеристик комплекса произвести модернизацию самолета Су-11… для обеспечения атак целей, летящих на высотах от 2 до 24 км со скоростями до 2500 км/ч, в ППС и ЗПС, а также дальнейшего повышения надежности, помехозащищенности и автоматизации комплекса». Эти строки наконец-то дали право на жизнь теме Т-58Д. Однако тип РЛС и вся система вооружения так и не были определены, хотя ОКБ обязали представить два опытных самолета на Государственные совместные испытания (ГСИ) в 1963 г.
Постройка первого опытного экземпляра Т-58Д-1, который предназначался только для снятия ЛТХ и отработки боковых воздухозаборников, завершилась в апреле 1962 г. Вместо радара и других целевых систем на нем установили контрольно-записывающую аппаратуру (КЗА) и центровочный груз. В ночь на 13 мая машину перевезли на летно-испытательную и доводочную базу (ЛИиДБ) ОКБ на территории ЛИИ в Жуковском. Ведущим инженером по летным испытаниям был назначен опытный специалист Р.Г.Ярмарков.
Устранение производственных недоработок и наземные испытания заняли чуть больше двух недель. 30 мая В.Ильюшин впервые поднял самолет в воздух. До конца года на машине было выполнено 56 полетов, которые, прежде всего, доказали правильность решения об использовании новых двигателей — нареканий на их работу почти не было. Конструкция самолета оперативно дорабатывалась. Так, было отмечено, что у Т-58Д-1 по сравнению с Су-11 заметно уменьшился запас путевой устойчивости. Проблему решили с минимальными издержками: увеличили площадь киля, подняв его на 400 мм за счет т.н. «проставки». Кроме того, для повышения энергоемкости тормозов на основных стойках шасси установили колеса КТ-117 со спирто-водяной системой охлаждения.
Для Госиспытаний готовили 2-й и 3-й летные прототипы, оснащаемые системой вооружения, а на первом опытном самолете продолжались ЛКИ. В 1963 г. летчики-испытатели В.С.Ильюшин, Е.С.Соловьев и А.Т. Боровков выполнили на нем 104 полета. В конструкцию машины вносились незначительные изменения. Так, улучшая местную аэродинамику, на Т-58Д-1 испытали новый носовой конус (более острый, с углом 20 град. вместо 32 град. у исходного), отработали оптимальную форму хвостового кока и исследовали возможность снижения донного сопротивления за счет продувки ХЧФ воздухом через дополнительный воздухозаборник.
Для проведения ГСИ правительство назначило госкомиссию во главе с командующим авиацией ПВО маршалом авиации Е.Я.Савицким. В официальных документах военные по-прежнему называли новый самолет Су-11М.
К апрелю 1963 г. завершилась постройка второго летного экземпляра Т-58Д-2, который был оснащен системой вооружения, включавшей РЛС «Орел-Д58» («изд. ЗОЗД»).
С 5 августа 1963 г. в Жуковском началась летная программа ГСИ. Полеты проводили ведущие военные летчики-испытатели С.А.Лаврентьев, Л.Н.Петерин и В.И.Петров; шеф-пилот ОКБ В.С.Ильюшин; летчики облета А.А.Манучаров, В.Г.Иванов, П.Ф.Кабрелев, И.И.Лесников и Э.Н.Князев, а также председатель госкомиссии Е.Я.Савицкий и заместитель начальника ГК НИИ ВВС А.П.Молотков. Руководителем бригады был назначен Жебок-рицкий, а ведущим инженером по испытаниям — Лозовой. Для сокращения сроков Госиспытания проводились без разделения на этапы. В соответствии с практикой тех лет, перед ГСИ требовалось провести оценку штопорных характеристик самолета, чем традиционно занимался ЛИИ. На Т-58Д-1 такую программу, включавшую 7 полетов, летчик-испытатель О.В.Гудков выполнил уже в сентябре.
К тому времени в ОКБ закончили постройку третьего летного прототипа Т-58Д-3. Конструктивно от предыдущей машины он отличался дополнительным фюзеляжным топливным баком, за счет чего общая емкость топливной системы возросла на 180 л (достигла 6585 л), и килем увеличенной площади. В состав оборудования самолета ввели новый автопилот АП-46. 8 и 11 октября второй и третий летные прототипы перегнали на аэродром ГК НИИ ВВС во Владимировке, где предстояло провести испытания системы вооружения. Работы начали с оценки возможностей РЛС, для чего использовались самолеты-цели Ил-28, Ту-16, Як-25РВ и Су-9Л.
К концу года ОКБ-4 подготовило первые экземпляры ракеты К-8М1П, получившей новое обозначение К-98 («изделие 56»). В начале 1964 г. их привезли во Вла-димировку, где на Т-58Д началась практическая отработка нового вида боевого применения — атаки цели в ППС. В процессе этих испытаний, подтвердилось большинство заданных характеристик системы вооружения, однако не удалось добиться устойчивого поражения высокоскоростных целей. Причина заключалась в том, что применявшийся на ракете радиовзрыватель «Снегирь-М» при высоких скоростях сближения с целью не успевал срабатывать вовремя, и подрыв боевой части происходил за пределами зоны поражения. В итоге было признано, что вооружение Т-58Д при стрельбе в ППС позволяет поражать цели, идущие со скоростью до 1200 км/ч.
Несмотря на общую благожелательную обстановку, военные не собирались закрывать глаза на невыполнение некоторых основных пунктов I IT, и это касалось не только характеристик системы вооружения. Так, оказались ниже заданных рубежи перехвата и дальность полета самолета (перегоночная с двумя ПТБ при полете «по потолкам» получилась всего 1260 км, а требовалась — 2100 км!). Отмечалось ухудшение разгонных характеристик машины по сравнению с Су-11. Практически не было замечаний по устойчивости и управляемости, за исключением незначительной неустойчивости в посадочной конфигурации на скоростях 340-450 км/ч. Летчики ГК НИИ ВВС указывали также на снижение эффективности элеронов на малых скоростях, что усложняло посадку при боковом ветре. Испытатели столкнулись с неустойчивой работой двигателей при выполнении некоторых энергичных маневров со скольжением. Высокими оказались взлетная и посадочная скорости.
Эти замечания были прогнозируемы, т.к. определялись особенностями конструкции Т-58Д. Так, ухудшение работы двигателей при полете со скольжением было платой за использование боковых воздухозаборников, один из которых на таких режимах затеняется фюзеляжем. По сравнению с базовым Су-11 масса нового самолета существенно возросла (например, масса пустого увеличилась с 8560 до 10060 кг). Однако ГСИ пришлось проходить без системы УПС, т.к. модернизированных под нее двигателей все еще не было, и поэтому ВПХ, естественно, ухудшились.
ОКБ оперативно занялось устранением отмеченных недостатков. Например, для увеличения дальности полета решили повысить запас топлива на борту, организовав дополнительные баки за счет спрямления «талии». Чтобы оценить, как повлияет такое изменение конструкции на аэродинамику самолета, в начале 1964 г. «на скорую руку» (без изменения топливной системы) доработали Т-58Д-1. Кроме того, для улучшения эффективности поперечного управления увеличили диапазон углов отклонения элеронов с 15 до 18,5°, а для повышения устойчивости работы двигателей изменили настройки системы управления воздухозаборниками, уменьшив время перекладки створок с 12 до 5-6 с. После облета машины летчиками ОКБ ее, уже под самый «занавес» ГСИ, перегнали во Владимировку, где военные испытатели также оценили эффективность доработок. Общее резюме было единодушным: самолет получился. Несмотря на спрямление фюзеляжа и кажущийся неизбежным при этом прирост сопротивления, разгонные характеристики улучшились и практически совпали с данными Су-11.
19 июня два полета на Т-58Д-2 выполнил маршал Савицкий. Официально Госиспытания завершились 25 июня. Всего за время их проведения было выполнено 250 полетов: 194 — по программе ГСИ (146 зачетных), 30 — на перелеты, облеты и тренировку летчиков и 26 — на показах авиатехники. В ходе испытаний было выполнено 45 пусков и 2 аварийных сброса ракет, сбито 9 мишеней (7 Ил-28, 1 Як-25РВ и 1 МиГ-15). В «Заключении…» акта отмечались значительные преимущества этого комплекса по сравнению с серийным. Прежде всего — возможность перехвата в ППС, а также повышение безопасности полета, увеличение дальности обнаружения и захвата целей, снижение нижней границы высоты боевого применения в ЗПС до 500 м (вместо 8 км) и повышение помехозащищенности РЛС. ТТТ были не выполнены только по перегоночной дальности (по расчетам, за счет «зашитой талии» она возросла только до 1550 км) и , максимальной скорости целей, перехватываемых в ППС. Констатировалось, что «… комплекс перехвата Су-11-8М (1 этап модификации)… испытания выдержал, по своим характеристикам, в основном, соответствует III ВВС и рекомендуется для принятия на вооружение». Выводы летчиков были более лаконичны: «Самолет Т-58… позволяет осуществлять перехваты воздушных целей на средних и больших высотах днем и ночью и в сложных метеоусловиях. .. Самолет прост в управлении и доступен для освоения летчиками средней квалификации…».
30 апреля 1965 г. вышло постановление правительства, которым самолет был принят на вооружение и запущен в серийное производство. Он получил официальное обозначение Су-15, РЛС стала называться РП-15, ракеты — Р-98, а весь комплекс перехвата — Су-15-98.
Выпускать самолет предстояло тому самому Новосибирскому авиазаводу №153 имени В.П.Чкалова (директор Г.А.Ванаг), который ранее был «отдан» под Як-28П.Таким образом, судьбы этих машин снова пересеклись. К тому времени звезда Як-28П потускнела. Госиспытания самолет прошел значительно труднее, чем Су-15, завершились они позже и с более серьезными замечаниями. В такой ситуации у Яковлева, озабоченного грядущим свертыванием выпуска Як-28П (по плану он должен был прекратиться в 1966 г.), родилась мысль «придать самолету вторую молодость» за счет использования аэродинамической компоновки, примененной на Су-15. В итоге в ОКБ-115 был создан опытный перехватчик Як-28-64.
Со второй половины 1966 г. постепенно разворачивалось полномасштабное производство Су-15. До конца года было собрано уже 17 самолетов. На серийных Су-15 изначально объем «зашитой талии» включался в конструкцию, что позволило увеличить емкость топливной системы до 6860 л (5600 кг) без учета ПТБ. На самолетах также устанавливался модернизированный вариант системы управления воздухозаборником УВД-58М и новое катапультное кресло КС-4.
А вот систему автоматического управления в то время внедрить на Су-15 не удалось. Дело в том, что разработка САУ стала для ОКБ Сухого первым реальным опытом такого рода. Как всякое новое дело, она потребовала серьезных теоретических изысканий и экспериментов, что сильно сказалось на сроках окончания работы. Хотя «суховцы» получили существенную помощь от ведущей советской организации в этой области ОКБ-118, заводские испытания САУ на самолете Т-58Д-3, прошли только в 1965-66 гг., а Государственные завершились в 1968 г. Они показали, что требуются серьезные доработки системы, и было решено внедрить ее в серию во время дальнейшей модернизации самолета. В результате сложилась интересная ситуация. При запуске Су-15 в производство предполагалось, что со временем САУ на нем все-таки будет установлена, поэтому для нее зарезервировали место, и не предусмотрели оснащение самолета хотя бы автопилотом АП-28, устанавливаемым на Су-11 и опытных Д-58. На серийных Су-15 не оказалось даже демпферов ни в одном из каналов системы управления, а из средств улучшения устойчивости и управляемости стоял лишь автомат регулирования загрузки АРЗ-1. Самое интересное, что военные не потребовали доработок самолета, т.к. его устойчивость и управляемость оказались вполне приемлемы!
Повышением помехозащищенности РЛС «Орел-Д» и доводкой радиовзрывателя ракеты занимались смежники ОКБ Сухого в 1964-66 гг. Эти работы также сильно затянулись, и совместные испытания модернизированной РЛС, получившей обозначение РП-15М («Орел-Д58М»), завершились только в 1967 г., когда серийные Су-15 уже пошли в войска. Затем доработки были внедрены в серию, а на уже выпущенных самолетах выполнялись в строю по бюллетеням.
Темп производства Су-15 постепенно нарастал: в 1967 г. построили 90 машин, в 1968 г. — 150. По ходу выпуска самолет и его системы совершенствовались. Наиболее крупный комплекс конструктивных изменений был связан с внедрением крыла с «наплывом» и системы УПС. Первые доработанные под УПС двигатели Р-11Ф2Су-300 («изд. 37Ф2СУ») поступили в ОКБ Сухого в начале 1968 г. Ими и крылом с «наплывом» оснастили машину, которую после облета фирменными летчиками передали в ГК НИИ ВВС, где на ней выполнили программу специальных испытаний. Как и ранее, было отмечено положительное влияние «наплывов» на характеристики устойчивости самолета. Одновременно констатировалось, что изменение геометрии крыла привело к некоторому ухудшению его характеристик на сверхзвуке и снижению потолка, но т.к. полученное значение укладывалось в допуск, то «бить тревогу» не стали. В отношении системы УПС летчики отметили, что при ее включении возникает перебалансировка самолета, усложняющая посадку из-за отсутствия запаса хода стабилизатора. Но очевидны были и преимущества: использование УПС позволило снизить скорость захода на посадку на 40 км/ч (до 280 км/ч). В общем, заключение НИИ ВВС было положительным, и доработки получили рекомендацию на внедрение в серию.
Как и положено, эти машины прошли на заводе приемо-сдаточные испытания, в ходе которых выяснился неприятный факт: технические условия (ТУ) по величине потолка уже не выполнялись. Разразился скандал: военная приемка в Новосибирске приостановила сдачу машин, за что заместитель П.О.Сухого Е.А.Иванов, курировавший тематику Су-15, получил выговор по министерской линии. Часть самолетов этой серии была срочно направлена во Владимировку для контрольных испытаний, туда прибыла и бригада ОКБ. Полеты подтвердили полученные в Новосибирске результаты. Однако и конструкторы, и военные хорошо понимали — сделать что-нибудь для поднятия потолка не удастся. Поэтому стороны решили подписать согласительный протокол, в котором для Су-15 с доработанным крылом просто «застолбили» новое значение максимальной высоты полета: 18100 м вместо 18500 м. Страсти улеглись. Завод снова стал «гнать план», а самолеты, заполнившие было поле летно-испытательной станции, постепенно «рассосались» по частям.
На максимальный темп выпуска Су-15 Новосибирский завод вышел в 1969 г., построив 165 самолетов. В серии Су-15 оставался до 1971 г., когда его сменил Су-15ТМ.
В 1966-75 гг. в ОКБ, JJHH и ГК НИИ ВВС на опытных и серийных Су-15 проводились многочисленные испытания различных систем и оборудования (только за 1966-69 гг. было выполнено 26 таких программ). Рассмотрим лишь некоторые из них, .связанные с доводкой силовой установки и вооружения.
Су-15 создавался как «ракетный» перехватчик, но военных практически всегда интересовало оснащение его пушечным вооружением. Вначале в качестве бортовой артиллерии предусматривалось использовать одну подвесную гондолу ГП-9, включавшую двуствольную пушку ГШ-23 Тульского КБП (главные конструкторы -В.П.Грязев и А.Г.Шипунов). После цикла испытаний было признано, что ГП-9 может применяться на перехватчике. В 1970 г. в Новосибирске выпустили 10 машин 12-й серии, оборудованных для подвески ГП-9, но поставка гондол в части, вооруженные Су-15, так и не состоялась. К тому времени военные окончательно определились в своих пристрастиях. В качестве штатного артиллерийского вооружения Су-15 теперь рассматривался универсальный пушечный контейнер УПК-23-250. Он оснащался той же пушкой ГШ-23, но в отличие от ГП-9 был легкосъемным и включал больший боезапас (250 партонов вместо 200). Под фюзеляжем перехватчика вместо ПТБ можно было подвесить два таких контейнера. Для испытаний был выделен самолет, который в марте-сентябре 1971 г. прошел ГСП. Хотя из-за использования для прицеливания штатного визира К-10Т точность стрельбы оказалась далеко не блестящей, УПК-23-250 был рекомендован в качестве вооружения Су-15 для борьбы как с воздушными, так и наземными целями. Серийное производство исходного Су-15 тогда уже завершилось, и дооборудование этих перехватчиков производилось в строю.
В 1968-69 гг. Су-15 пытались оснастить встроенной пушкой. Для этого в корне правого полукрыла собирались создать специальный отсек. В качестве оружия рассматривалось экспериментальное «изделие 225П» разработки КБ точного машиностроения. Это была достаточно компактная скорострельная пушка калибром 23 мм барабанного типа, но разместить в корневой части крыла ее боекомплект оказалось очень сложно, и от этого оружия пришлось отказаться.
Предпринимались серьезные меры по усилению ракетного вооружения перехватчика. Так, после принятия на вооружение Су-15ТМ исходный Су-15 решили доработать для применения ракет Р-98М, предназначенных для работы с РЛС «Тайфун». Переоборудование было выполнено на Су-15, который в 1975г. успешно прошел программу специальных испытаний. К началу 1970-х гг. в ОКБ «Молния» была создана высокоманевренная ракета ближнего боя Р-60, и ВВС решили узаконить ее в качестве «личного» оружия всех истребителей. Испытав Р-60 на Су-15ТМ, решили оснастить ею и «старшего брата». После успешных испытаний в 1978-79 гг. на строевом Су-15 ракета получила законную прописку в арсенале перехватчика, и при выполнении ремонтов доработку прошел весь парк Су-15.
Руководство министерства обороны и войск ПВО придавали Су-15 большое значение. Он должен был стать неким «стандартным» перехватчиком и заменить в ПВО устаревшие самолеты нескольких типов. По уже сложившейся методике началось освоение нового истребителя в Учебном Краснознаменном центре (УКЦ) авиации войск ПВО, базировавшемся в Савостлейке (Горьковская обл.). Головным полком при этом стал 594-й учебный ИАП этого Центра, личный состав которого приступил к изучению самолета в начале 1966 г. Серийный выпуск машины затягивался, и практическое обучение удалось начать только осенью, после того как 28 октября Ильюшин перегнал из ОКБ в Савостлейку самолет 0002. До конца года летчики управления УКЦ выполнили на нем 14 полетов.
Серийные Су-15 стали поступать в 594-й УИАП только в январе 1967 г. Первыми в части самостоятельно на этом перехватчике вылетели: заместители командира полка подп-ки В.А.Беляев и В.Г.Маняхин, заместитель командира эскадрильи м-р А.О.Крылов и командиры звеньев П.М.Анищенко и В.Г.Бородулин. Из-за отсутствия учебного варианта Су-15 переучивание начиналось на «спарках» Су-9У. Но этих машин не хватало даже для строевых полков, поэтому было принято решение использовать вместо них Су-7У. В мае на них стали «вывозить» летчиков строевых частей, которых затем допускали к самостоятельным полетам на Су-15.
Той же весной в 148-м ЦБПиПЛС для участия в домодедовском воздушном параде сформировали специальную группу, в которую включили летчиков из управления Центра, 594-го УИАП и нескольких строевых пилотов. Для тренировок группа вместе с самолетами перебазировалась на аэродром ЛИИ в Жуковском. Репетиции парада проводились с подвешенными на перехватчики габаритно-весовыми макетами (ГВМ) ракет Р-98, и 4 июля при выполнении на Су-15 энергичной «горки» произошел срыв пилона с подвеской. При расследовании удалось выяснить, что перегрузка в тот момент значительно превысила расчетную, составив 9,4. Когда самолет стали нивелировать, выявили существенные остаточные деформации планера, и машину пришлось списать. Во избежание неприятностей на самом параде Су-15 летали без ГВМ ракет, а лишь с контейнерами системы дымообразования, подвешенными вместо ПТБ.
В том же 1967 г. новые перехватчики начали поставляться и в строевые части. Весной свои первые Су-15 получил 611-й ИАП Московского округа ПВО, базировавшийся на аэродроме Дорохове под Бежецком (Ярославская обл.). С июля «пятнадцатые» стали поступать в 62-й ИАП 8-й Отдельной армии ПВО (Бельбек, Крым), а чуть позднее — в 54-й ГИАП 2-й ОА ПВО (Вайноде, Эстония). Замена устаревшей техники, прежде всего Як-25М и МиГ-17, происходила постепенно, по мере выпуска Су-15. Часто этот процесс растягивался на несколько лет, например, в 611-м ИАП он завершился в феврале 1969 г.
Программой переучивания предусматривалось в течение полугода подготовить в каждой части к боевому дежурству днем в сложных метеоусловиях (СМУ) и ночью в простых (ПМУ) по одному летчику на каждый самолет. Для этого пилотам необходимо было выполнить минимум 80 полетов общей продолжительностью не менее 53 часов. Реализовать это оказалось непросто, и для сокращения сроков переучивания практиковались выезды в полки инструкторов из 148-го Центра. Так как в строевых частях ПВО двухместных Су-7У недоставало, иногда инструкторы прилетали туда прямо на своих «спарках».
Следует сказать, что в отличие от Су-7 и Су-9, период освоения Су-15 не сопровождался всплесками аварийности. Однако первая машина была потеряна уже 16 августа 1967 г. В тот день к-н Н.И.Назаренко из 611-го ИАП выполнял на самолете очередной тренировочный полет. При заходе на посадку, после выполнения четвертого разворота, на высоте 270 м летчик заметил плавное падение оборотов обоих двигателей. Он перевел РУДы вперед, но обороты продолжали падать, а на табло загорелись лампы, сигнализирующие об отказе обоих генераторов и отсутствии топлива в основных группах баков. Летчик доложил руководителю полетов о ситуации и благополучно катапультировался из падающего с правым креном самолета. Перехватчик рухнул на землю в 7 км от ВПП. Комиссия, расследовавшая происшествие, сделала вывод, что «авария самолета произошла по причине полной выработки топлива из-за неполной заправки, неверной выставки расходомера и отсутствия у летчика контроля за выработкой топлива по топливомеру». В дальнейшем, на всем протяжении эксплуатации Су-15, статистика его аварийности имела традиционный «среднетиповой» характер. Доля летных происшествий, случившихся из-за конструктивно-производственных недостатков, не превышала 30%, а почти вся остальная часть печальной статистики была связана с влиянием пресловутого человеческого фактора.
Летом 1968 г. в авиации войск ПВО подвели итоги первого года перевооружения на новый самолет. К июню в восемь авиаполков поступили 130 машин. Полностью на Су-15 перешел только 62-й ИАП, еще в двух частях эти перехватчики получили по две эскадрильи, а в остальных — только по одной. На «пятнадцатых» летали 149 пилотов, из которых 63 были готовы к несению боевого дежурства днем в СМУ и только 2 -ночью в СМУ. Особое внимание уделялось отработке перехватов в переднюю полусферу, т.к. этот вид подготовки осваивался впервые и являлся для Су-15 основным. Практическое обучение пускам ракет началось с апреля 1967 г. Первыми стрельбы на полигоне под Красноводском провели летчики 611-го ИАП, которые выполнили 47 пусков: 11 — по парашютным мишеням и 36 — по радиоуправляемым, в т.ч. 19 — в ППС.
Как и любому другому новому образцу военной техники, Су-15 предстояло пройти войсковые испытания. Для их проведения выбрали 611-й ИАП, в котором выделили 10 самолетов, преимущественно 3-й серии. Испытания длились более полутора лет: с 29 сентября 1967 г. по 15 мая 1969 г. За указанный период на этих машинах было выполнено 1822 полета, в т.ч. — 418 по программе испытаний. Дважды прошли боевые стрельбы, в ходе которых было израсходовано 58 ракет. Пуски проводились по мишеням Ла-17, Як-25РВ и МиГ-17М, а также парашютным мишеням М-6, как с задней, так и с передней полусфер. Результаты войсковых испытаний, в основном, соответствовали полученным в ходе ГСИ, но был выявлен и ряд существенных недостатков. В частности, отмечалось снижение практического потолка самолета из-за ухудшения тяговых характеристик двигателей в процессе эксплуатации, а рубежи перехвата типовых целей оказались меньшими, чем требовалось.
Боевое применение
Хотя истребитель-перехватчик Су-15 не участвовал ни в одном вооруженном конфликте и не поставлялся на экспорт, на долю этого самолета выпала несколько «скандальная» известность: 20 марта 1978г. перехватчик войск ПВО СССР в районе г.Кемь сбил южнокорейский лайнер Боинг 707, выполнявший рейс Париж-Анкоридж и по труднообъяснимым причинам оказавшийся в небе северо-запада России. По самолету, не отвечавшему на запросы с земли, истребителем была выпущена ракета Р-98, оторвавшая Боингу часть плоскости (которая была принята летчиком советского перехватчика за стартовавшую с неприятельского самолета крылатую ракету и также обстрелянная второй УР). Поврежденный лайнер успешно совершил вынужденную посадку на лед замерзшего озера.
Другой боевой эпизод с участием Су-15 закончился более трагично: 01.09.83г. также южнокорейский лайнер Боинг 747, летя по трассе Анкоридж-Сеул, неожиданно углубился в воздушное пространство России, пересек Камчатку, пролетел над Охотским морем, после чего вновь оказался над советской территорией (о.Сахалин). Попытки связаться с самолетом оказались безуспешными и уже при выходе из воздушного пространства СССР Боинг 747 был уничтожен ракетой, запущенной с Су-15ТМ, при этом все пассажиры и экипаж погибли.