事件介紹
產品詳細介紹
T-58 工程眾所周知，20 世紀 50 年代下半葉，蘇聯航空業處於困難時期，原因是國家領導人（赫魯雪夫）鍾情於飛彈（尤其是防空飛彈）。軍方和設計師們都執意“建議”修訂更新空軍和防空裝備的計畫。1958 年，國家航空技術委員會取消了 24 個飛機研發題目和 12 個發動機研發題目，第二年又分別取消了 21 個和 9 個。與此同時，西方出現了攻擊型的作戰飛機，比如戰略轟炸機、戰鬥轟炸機等等，這就迫使蘇聯軍方制訂了對應措施。例如，要求防空殲擊機能夠遠距離截擊，能夠攻擊整個正面半球形區域內的“來犯”目標。考慮到當時國家領導人的個人喜好，提出製造某種新飛機的構想幾乎是不可能的，只能使現有的飛機進行現代化改裝。而且，還要求截擊機只裝載“空對空”一類的飛彈，而它的飛行從起飛到降落都採用自動化程式控制。這樣的要求現在聽起來好像不是設計飛機，更像是設計對空飛彈，而在當時的那個歷史時期這卻是千真萬確的。
1960 年 3 月，由蘇霍伊設計局下轄的 51 廠開始研究製造獲得 T-58 秘密編號的新型防空戰鬥機。新的項目在 T-3-8M 武器系統（後來的 Su-11）基礎上進行現代化升級的方案也已確定了下來。按照計畫在飛機上配備搜尋距離大和掃描範圍廣的機載雷達，而且還要配備性能較高的飛彈。339 設計局的雷達設計人員提出過兩種機載雷達方案，“勇士”-2 機載雷達，一種準備供 Su-11 用的“勇士”雷達經過現代化改進的機載雷達；“渦鏇 ”機載雷達，以用於截擊機 Tu-28 的“鏇風”雷達改進的型號。蘇霍伊設計師們認為，這兩種雷達的共同點是由於直徑較大，所以都不能裝入 Su-11 的機頭，因此新飛機需要由機頭進氣改為兩側進氣。結果，經過這一改進，這種新的截擊機成了蘇聯典型的第二代噴氣戰機。
1960 年 11 月，蘇霍伊設計局準備了一份政府檔案草案，其中講到在截擊機上將裝備“渦鏇”機載雷達、R-40 型新式飛彈和“飛奔”自動操縱系統。在這個檔案中首次出現飛機的編號——Su-15，而整個截擊武器系統被賦予了 Su-15K-40 （T-3-8M3）的代號。
1960 年年底，在設計局的專用試驗台上開始試驗兩側進氣構型方案的動力設備。但時間過去了，關於製造飛機的政府決定一直沒有下來，因此飛機設備的選配、構成也就沒有檔案依據，如果沒有批文想做成一件事情，這在當時的計畫經濟體制下的蘇聯是絕對不可能的事情。因此，Su-15 的名稱在正式的往來檔案中暫時消失，如果想繼續搞下去，只能使用國家計畫目錄記憶體在的項目編號，這就出現了一個怪現象，明明就是 Su-15，而在那個時期的檔案中飛機名稱卻變成 Su-11M。不過不管使用什麼編號，計畫進展還算順利，1961 年 9 月完成了航空樣板的製造，可是，終歸屬於名不正言不順，到夏天 T-58 的工程就中止了。
更換髮動機的 T-58D
到 1961 年中期，剛剛學會使用 Su-7B和 Su-9 戰鬥機的飛行部隊遇到了很大麻煩。問題出在發動機上，事實證明了 AL-7F 型發動機的安全性極低。在使用的最初一年半內，飛行事故就損失了 23 架飛機，原因是飛機上惟一的發動機屢屢出現故障。軍方要求迅速消除已暴露出來的缺陷。
在這種情況下，人們對蘇霍伊失去信心，卻提高了對 Yak-28P 和 Tu-28 截擊機的興趣。根據修正了的對空防禦計畫，只批量生產 Yak-28P 和 Tu-28，蘇霍伊只能自己認倒霉、背“黑鍋”。再加上另一個不利於蘇霍伊的事情，一種新型的戰鬥機——MiG-21PF 將要完成國家試驗，這種飛機已經被看作是替代 Su-9 和 Su-11 最現實的選擇。1961 年 11 月 27 日，發布了一項政府命令，規定 1962 年結束 Su-9 的生產，大大壓縮 Su-11 的產量，代之以新西伯利亞 153 廠生產的 Yak-28P。
這時，帕維爾·奧西波維奇做出了一個很重要的決定，即在 T-58 上不用一個 AL-7F 發動機而用 2 個 R-11F-300 型發動機。新式飛機的代號是 T-58D。這種飛機在飛行中機身像是一位“細腰小伙子”。
T-58D-1 飛機的誕生
1962 年 2 月 5 日，蘇霍伊的機會終於來臨了，政府和軍方發布一道政府令，說“為了提高飛行武器系統的性能，要對 Su-11 飛機進行現代化……以便確保攻擊飛行在 2,000~24,000 米、時速達到 2,500 千米的目標，以及確保進一步提高飛行武器系統的安全可靠性、反干擾能力和自動化程度”。
第一架試驗飛機 T-58D-1 完成於 1962 年 4 月。它沒有安裝雷達和其他專用系統，而只是裝上了數據記錄儀和配重。5 月 13 日夜，飛機被運往飛行試驗和後加工基地。5 月 30 日，伊柳辛首先駕機升空。該機增加了垂直尾翼的面積，使它升高了 400 毫米。為了提高制動器的效率，在主起落架的支架上安裝了帶酒精液體冷卻系統的 KT-117 輪子。1962 年秋，T-58D 的歷史上出現了第一個檔案，這個“飄零”的孩子終於有了戶口。檔案中正式確定了其使用雷達的類型。9 月 17 日，國家航空技術委員會發出指示，提出了 T-58D 武器裝備系統的下列構成：機載雷達為“鏇風”-AS，武器是 2 枚 R-8M2 飛彈（有雷達型或紅外型）。這個決定使所有截擊機的機載雷達得到統一，這些截擊機就是 Tu-28、E-155（後來的 MiG-25）和 T-58D。
為了進行國家綜合試驗，政府指定了一個以防空軍司令薩維茨基空軍元帥為首的國家委員會。無奈的是，在正式軍方檔案中依然稱新飛機為 Su-11M。1963 年 4 月，蘇霍伊完成了第二架 T-58D-2 樣機，該機配備了包括“勇士”-D58 機載雷達以及配套的武器系統。飛機的機頭安裝了非常獨特的錐度為 28 度的整流罩。T-58D-2 研製的領頭工程師是托爾欽斯基。5 月 4 日，試飛員伊柳辛根據試飛計畫駕駛該機完成了第一次飛行，兩個月後飛機運到空軍科研所進行國家試驗。從 1963 年 8 月 5 日起，在茹科夫斯基開始了國家綜合試驗飛行計畫。由於當時蘇聯防空的形勢緊迫，為了縮短國家試驗期限，沒有按照以往的那種非常繁雜而又費時的分階段試飛方式。
同時，蘇霍伊設計局已完成了第三架樣機 T-58D-3。結構上與前面講到的飛機不同，它有一個附加的機身油箱，因此燃料系統總容量增加了 180 升（達到 6,585 升）；另外，它的垂直尾翼增加了面積。飛機設備中還有新增的 AP-46 自動駕駛儀。10 月 8 日和 11 日，第二架和第三架樣機移到了弗拉基米羅夫卡空軍科研所機場，以試驗武器裝備系統。
1963 年年底，飛彈研發部門研製了第一批樣本飛彈 R-8M1P，新的編號是 R-98。1964 年年初，這批飛彈被運到弗拉基米羅夫卡，開始在 T-58D 上實彈打靶，打靶的科目是——攻擊近距離降目標。在這些試驗中多數武器系統的性能得到了考驗並順利過關，但唯一不足的就是飛彈不能確保擊中高速目標。原因是飛彈上的無線電引信在高速接近目標時不能及時擊發戰鬥部，當戰鬥部被擊發時飛彈卻已經處在有效殺傷區以外。結果不得不承認，T-58D 上的空對空飛彈向正面半球面目標發射時只能確保擊中時速 1,200 千米以下的目標。
蘇霍伊設計局發現了這些問題後，採用積極的姿態來消除暴露出來的缺陷。例如，為了使飛行距離更遠，決定在機上增加燃料儲備，結果，原來原型機上設計的“蜂腰”被拉直，從而擴大機內空間，安排下了一組機內油箱；為了提高橫向操縱效果，擴大了副翼偏轉角的範圍，從 15 度擴大到 18.5 度；而為了提高發動機運轉的穩定性，改變了進氣口控制系統的調氣板，減少了調氣板動作時間，從 12 秒減至 5~6 秒。
1964 年 6 月 19 日薩維茨基元帥駕駛 T-58D-2 完成了兩次飛行。國家試驗於 6 月 25 日正式結束。飛行員的結論比較簡潔：“T-58 飛機……能在晝夜和複雜的氣象情況下截擊中等以上高度的空中目標……飛機操作簡單，有中級技能的飛行員即可掌握。”
Su-15 量產
1965 年 4 月 30 日，政府決定正式採用編號為 Su-15 的飛機並投入批量生產。機載雷達稱 RP-15，飛彈是 R-98，而整個截擊武器系統代號是 Su-15-98。為要批量生產 Su-15，必須對系統作一系列重大改進。例如，應當提高副翼的效果，為此決定增加副翼的面積。為了縮短 Su-15 起飛滑跑距離，決定在起飛時放出襟翼，而在此之前飛行教官們所教授的，只是在降落時才放出襟翼。從生產的技術工藝來看，Su-15 並沒有引起革命，因為它與早先生產的 Su-9 和 Su-11 有很多共同點，而就設備而言實際上完全與 Yak-28P 相似。第一架 Su-15（序號 00-01）的生產晚了幾個月，到 1966 年 2 月 21 日才完成。4 月末飛機轉移到茹科夫斯基的設計局試飛和後加工基地，7 月 21 日第二架 Su-15 序號 00-02 也轉移到了那裡。
從 1966 年下半年起，Su-15 逐漸進行規模生產。到當年年底已生產 17 架飛機。在批量生產的 Su-15 上，進行了機身結構的重新設計，這樣一個是加強了結構強度，另外也增加了燃料系統容量，其容量達 6,860 升（5,600 千克），不包括副油箱。飛機上還安裝了更符合氣動要求的進氣口 UPS（空氣流場控制）系統和新的彈射座椅 KS-4。可是，當時 Su-15 上沒有裝上自動控制系統。問題在於研製自動控制系統對於蘇霍伊設計局來說是第一次實際嘗試。這項研製工作需要嚴肅認真的理論探索和實驗，這就大大影響了完成研製工作的期限。雖然蘇霍伊設計師們在這方面得到了 118 設計局的大力幫助，他們提供的自動控制系統在 T-58D-3 上進行的工廠試驗也到 1965~1966 年期間才進行。國家試驗於 1968 年才結束。試驗表明，這個系統還需要認真改進才能使用，因此決定到飛機進一步現代化時再成批使用這個系統。結果是，在 Su-15 投產時估計到自動控制系統以後還是要在該機上安裝的，所以給它預留了一個位置，因此即使 Su-11 和試驗飛機 D-58 上裝有的 AP-28 自動駕駛儀新飛機上也不會裝它。開始，Su-15 飛機上的控制系統中甚至連防震顫裝置也沒有，而提高穩定性和操縱性的改進設備中只有一個 AP3-1 自動調節器。
1964~1966 年，蘇霍伊設計局的協作企業研究如何提高“勇士”-8 機載雷達的反干擾能力，研究飛彈雷達引信的靈敏度。這些工作也大大拖延了。因此，取得 RP-15M（“勇士”-D58M）的現代化機載雷達的聯合試驗 1967 年才結束，但是系列的 Su-15 已運送到部隊。Su-15 飛機的生產速度逐漸加快：1967 年生產了 90 架，1968 年 150 架。飛機及其各個系統隨著生產的進程而有所改進。結構變化最大的就是採用了雙三角機翼。1969 年，從飛機序號 11-01 起的 Su-15 飛機上開始安裝臨界控制系統，而從序號 11-31 起，這些飛機上開始安裝新的雙三角機翼。從序號 11-36 起，飛機上安裝了 R-13-300 發動機。從 11 批起，Su-15 飛機上還裝備了飛行參數自動記錄系統。這些飛機在工廠都經過了驗收/交付試驗，在試驗過程中弄清楚了一個令人不快的事情：就飛機升限值而言，技術要求沒有實現。於是發生了難以理解的事情，軍方在新西伯利亞的驗收暫時中止了飛機的交付。蘇霍伊的副手、主管 Su-15 課題的伊萬諾夫因此受到了警告。這批飛機的一部分被迅速運到了弗拉基米羅夫卡供監督試驗。設計局的一個小組已到達那裡。飛行證實了在新西伯利亞取得的結果。但無論是設計師還是軍方都深知，再如何也不能為提高升限做什麼了。所以雙方決定簽署了一個諒解檔案，其中為改進了機翼的 Su-15 標出了新的參數，飛行最高度值：18,100 米，而不是以前要求的 18,500 米。1969 年 6 月 10 日~8 月 30 日，有兩個新發動機的 Su-15 序號 02-01 再次進行了監督試驗。性能達到了要求，但在試飛中發現截擊 23,000 米高空、時速 1,400 千米的後半球目標的距離實際為 150 千米，比要求的少 25 千米。設計局的專家們找到了一個“矇混過關”的解決方法：為了提高飛機起飛後加速度，要么增加發動機推力，要么減輕飛機重量。改進發動機是不可能的了，只有想辦法減輕飛機重量，這樣一個“餿主意”就誕生了：遇上這種情況，飛機不是象平時一樣帶兩個副油箱，而是帶一個副油箱飛行，如此才達到了 175 千米的截擊距離。1969 年新西伯利亞廠 Su-15 飛機的生產速度最快，生產了 165 架。到 1971 年 Su-15 停止批量生產，又由 Su-15TM 取而代之。
T-58WD 縮短起降試
1965 年 5 月 6 日，根據航空工業部的命令，蘇霍伊設計局接到任務，製造一個飛行試驗型號以檢驗短距起降的各種狀態。飛機的編號被授予為 T-58WD，而該機的製造定在生產第一架試驗飛機 Su-15 的地方。短距起降的 T-58WD 在發動機進氣道之間安裝 3 個 PD-36-35 升力發動機，呈 10 度角，推力各為 2,450 千克。在機身上部分別安置 2 個暴露的進氣門：前面 1 扇遮蓋 1 台發動機，後面 1 個遮蓋 2 台發動機。在機身下部安裝可操縱的鰭板，共有 2 個工作位置，以確保燃氣流偏移。T-58WD 主體完成於 1965 年 12 月，此後開始在專門的廠房進行
1966 年 4 月 26 日，飛機轉移到試飛和後加工基地。6 月，進行了開著升力發動機滑行和短暫空中飛行。7 月 6 日，主任飛行員索洛維約夫駕駛 T-58WD 完成了第一次飛行，但升力發動機沒有運行。啟動升力發動機進行試飛是在 7 月底開始的。年底之前進行了 37 次飛行，19 次滑行和短暫飛行。滑行是在土跑道上進行的。試飛後發現，在啟動升力發動機的情況下起飛速度從每小時 315 千米減少到 285 千米，降落速度則從每小時 315 千米減少到 225 千米，起飛滑跑距離從 1,170 米縮減到 500 米，著陸滑跑距離則從 1,000 米縮減到 560 米。
試驗持續到 1967 年年底。升力發動機的燃氣熱氣流對飛機各部件產生了不良影響，也不允許在機身下方懸掛有載荷。最重要的是，雖然起飛距離、起飛速度改善了，但降低了有效載荷和減少了燃料儲量（至 3,970 公斤）。除了索洛維約夫，只有伊柳辛飛過 T-58WD，他於 1967 年 3 月駕駛該機完成了 3 次飛行。1968~1969 年，這個短起降試驗平台不定期地升空飛行，後來長期停留在試飛和後加工基地，1976 年交給了莫斯科奧爾忠尼啟則航空學院供教學用。但 T-58WD 在那裡的時間也不長：1980 年它就分割成了金屬廢料。
T-58L 簡易機場型
古巴危機期間，蘇聯於二戰後第一次進行了軍隊大規模疏散演練，但結果清楚得讓蘇聯人感到十分尷尬，空軍在備用泥土機場上作業顯得極度缺乏訓練。這次難堪之後堅決要求軍方永遠確保所有戰術飛機都能部署在修好了的泥土機場。
在 Su-15 上進行的研究的結果是誕生了 T-58L。1964 年 4 月 1 日，軍工聯合體決定正式將此課題提了出來。該企業的專家們提出充分利用試驗飛機 S-23、S-26 和 S-22-4（都是 Su-7 的試驗型）上的滑雪起落架，作為野外或簡易機場的標準裝備，讓所有戰鬥機都具備在惡劣條件機場起降的能力。因此，蘇霍伊設計局也積極回響，蘇霍伊的改造對象就是 Su-15。為了降低對泥土地的壓力，設計師們決定用隨時可拆裝的滑雪板裝備 Su-15 的起落架。為了使進氣口免受外部物體打中，前起落架上擬裝備專門的檔板。到 1965 年夏天，第二架原型機被改裝成了 T-58L，而且在這架飛機上沒有“拉直蜂腰”，保留有最初的蜂腰設計，在 Su-15 一族中這一點是惟一的。1967 年年底之前，飛機在混凝土的和泥土的起飛著落跑道上進行了試驗。設計局的飛行員伊柳辛、庫庫舍夫和索洛維約夫參與了飛行。在這些作業過程中飛機經受了各種土道上的考驗，同時試驗在顛簸環境下，機載雷達負載振動的程度。為了確定機輪擋板的最佳形狀，還考察了泥土撒開的情況。庫庫舍夫駕駛 T-58L 的一次飛行差一點以悲劇而告結束。1967 年 9 月 8 日，前起落架支柱離地後飛機立刻發生了一點傾斜，水平尾翼的觸及泥土。水平尾翼的末端部分受到了損傷，好在沒有造成機毀人亡。飛機修好後為了不再發生類似事故，水平尾翼的平面上安裝的防顫配重棒變成了有 15 度的翹起形狀，這就是許多飛機愛好者搞不明白這個問題的由來。不久後，T-58L 又開始恢復了試驗飛行。
1967 年年底，T-58L 上安裝了新的加長了的前起落架支柱，新型起落架是由一個轉彎裝置和兩個直徑不大的輪子組成的。第二年，與空軍科研所進行了聯合試飛。T-58L 在設計局又進行了幾年與飛機部署在泥地上有關的試驗。1974 年年初，它被交給了魯科夫斯基研究院，後來成了莫尼諾空軍博物館的展品。
Su-15 項目試驗
1966~1975 年，Su-15 及其系列飛機在設計局進行了很多次各種系統和設備的試驗，僅 1966~1969 年期間這種試驗就完成了 26 項。R-11F-300 型的發動機雖然安全性優於 AL-7F，但仍有不少缺陷。這種發動機在 MiG-21上 使用時出現了如下一些現象：在高度較高時容易喘振造成自動停車，飛行中工作不穩定等。另外還暴露出了動力設備火災危險性高及失火和滅火信號系統可靠性低等等。蘇霍伊設計局與發動機設計人員、空軍飛行研究所和科研所聯合進行了一系列改進動力設備的綜合作業。例如，1964~1965 年，T-58D-1 和 D-2 上搞了一個新的試驗的進氣口調氣板控制系統，目的是消除發動機工作條件中規定的空氣流量的限制。這項工作進行了很長時間，但沒有成效。在序號 01-04 飛機上飛行研究所試驗了新的改進發動機 R-11F3-300，為了在高度不高的情況下增加發動機推力，因此該發動機在改進的時候，儘量使其滿足上述的所謂“條件限制”。R-13-300 發動機是 R-11 的發展。它是由烏菲姆聯盟發動機設計局研製的，總設計師為加夫里洛夫。到 1968 年 12 月中旬，在蘇霍伊設計局 Su-15 序號 07-11 上安裝了兩個 R-13-300 試驗發動機。其工廠試驗結束於 1969 年 3 月。此後飛機被轉移到弗拉基米羅夫卡，7 月之前在那裡進行了國家試驗。試驗結果清晰可見：裝有新動力設備的 Su-15 其升限、助推時間、航程、截擊距離和滑跑距離等性能都得到了大幅提升。
雙座型 Su-15UT 和 Su-15UB
根據航空工業部 1965 年 5 月 20 日的命令，要在新西伯利亞建造 3 架新型試驗飛機，工廠代號為 U-58，擬於 1967 年第二季度送交國家綜合試驗。1965 年，設計局進行了雙座教練/戰鬥機的設計工作。雙座型是用於教學和訓練的，所以準備安裝全套設備，確保飛行技術性能。與單座機相比，雙座機的結構變化包括：為飛行教練員安排第二座艙加長機身 450 毫米，縮小前部燃料箱，使用新的、操縱連在一起的和雙套儀器的雙座座艙，修改一系列系統。為了確保教練員在起降時的視野，在第二座艙上方座艙蓋開啟部分裝配伸縮自如的潛望鏡。為了加快工程進度，設計局建議把工程分成兩個階段：第一階段建造一架不帶雷達和其他一系列系統的教練機，第二階段完成一架完全合乎要求的教練/戰鬥機。教練機得到的編號是 Su-15UT（工廠代號 U-58T），機上裝有 Su-15 的全套導航和通信設備，外加機內通話裝置和磁性錄音機。1969 年在新西伯利亞開始生產 Su-15UT 教練機。雙座型序號 01-01 於 10 月完成，12 月 10 日工廠試飛機組人員駕駛該機完成了第一次飛行。Su-15UT 的生產持續到 1972 年年底。部分雙座型送到了斯塔夫羅波爾對空防禦飛行員高等軍事航空學校。而功能更加完善的教練/戰鬥機 Su-15UB 的情況糟得多。由於設備供應拖延，原型飛機 U-58B 於 1970 年 5 月才在新西伯利亞完成，而工廠試飛員於 6 月 24 日才完成該機的第一次飛行。
Su-15 現代化改裝
Su-15 的性能不是所有方面都符合軍方要求的。飛機現代化計畫的任務就是要改善存在的問題。在當時的一些檔案中，改進了的飛機名為“第二代 Su-15”。提出製造這種飛機的還是 1965 年 4 月 30 日的政府決議。1966 年中旬出台了動工檔案，內容是為飛機裝備“鷹”機載雷達、SAU-58（自動控制系統）、RSBN-5S“火星”（近距離無線電導航系統）、新的無線電台和滑雪起落架。
1968 年 3 月決定把“鷹”機載雷達換為“颱風”雷達。現代化改裝分為兩個階段：第一階段，飛機連同系列飛彈 R-98 於 1968 年 11 月提交國家綜合試驗；第二階段，1969 年第三季度，飛機連同已改進了的 R-98M 提交國家綜合試驗。後來這兩種飛機分別獲得編號 Su-15T 和 Su-15TM。設計局又認真地修訂了上述檔案。1968 年 9 月初完成了 Su-15T 的設計草圖，10 月進行了答辯。飛機上擬安裝 R-13-300 發動機，以及完善電力和液壓系統。第二階段的 Su-15 上同時安裝了新的 R-832M 無線電台、無線饋電系統等。1969 年 1 月 4 日清晨，改進了的飛機運到了試飛和後加工基地。
Su-15T 原型機
國家試驗委員會主席是防空軍司令斯梅塔寧上將。空軍科研所試飛小組由拉扎列夫領導，成員是研究所飛行員拉夫連季耶夫、科爾科夫、彼得羅夫和米高揚，還有設計局的克列切托夫。國家試驗分“A”和“B”兩個階段。這兩個階段應在 1970 年第一季度完成。
與 Su-15 不同，Su-15T 的國家試驗進行了很長時間。國家試驗的基本目的是評估裝有新機載雷達的截擊機的戰鬥性能。這似乎不該引起很大麻煩，因為機載雷達看起來已完全作了改進，而且裝同一類型機載雷達的飛機已經進入實用階段。但實際上情況恰恰相反：延長試驗時間的原因正是由於“颱風”機載雷達的可靠性太低。
1969 年年底之前，國家綜合試驗完成了 64 次飛行，其中只有 40 次合格。為了不中斷飛機投入批量生產的計畫，決定拿出所謂的“初步結論”，1970 年 2 月第一階段計畫就草草了結了。試驗結果記錄確認，87 次飛行中僅 63 次是按批准的計畫完成的，其餘 20 多次都是為了改進“颱風”機載雷達和自動控制系統的非計畫飛行。當主要系統都達到了可正常工作的狀態，飛機才準備進行第二階段試驗。
1969 年 12 月，系列 Su-15 序號 01-05 改裝成了第二架原型飛機。它用於 Su-15TM 的國家試驗，實際上安裝了全套系統和設備，包括發動機 R-13-300 和“颱風”-M 機載雷達。1970 年 4 月 7 日，克列切托夫才駕駛該機升空，4 天后該機運到了弗拉基米羅夫卡。1971 年 1 月 25 日，在空軍科研所開始對系列 Su-15T 序號序號 02-05 和 01-01 進行檢驗試驗。第一架飛行了 23 次，第二架只飛行了 3 次。以評估武器系統工作能力為基本目的的試驗是在極短的時間（總共 1 個月）內進行的。試驗結果並不好，飛機沒有經受住試驗，首先是沒有確保截擊低空目標。在大約 500 米高度的 5 次驗證截擊中只有 2 次在很近距離（約 3,000 米）時才發現目標。這種情況無論如何也不能令軍方滿意。結果是 Su-15T 交給定貨單位的時間拖延了 1 年多，期間對已發現的缺陷逐個予以改善。這些飛機於 1972 年夏才投產。
Su-15TM 原型機
Su-15TM 的試驗由空軍科研所試飛員小組進行。按國家試驗計畫，序號 01-05 飛機於 1970 年 9 月開始飛行。“A”階段一點也不緊張，總共進行了 40 次考查飛行，其主要任務是確認飛機主要系統的工作能力。但試飛工作進行得很慢，1970 年年底之前僅完成了 6 次考查飛行。1971 年 2 月 3 日，飛機 0006 裝了“颱風”-M 機載雷達之後加入了試驗。1971 年第一季度序號 01-05 完成了 30 次飛行，而 0006 只完成了 12 次，其中按國家試驗計畫進行的只有 3 次。記錄表明，序號 0006 和序號 01-05、03-02 和 03-03 飛機完成了 289 次飛行。戰術技術課題中提出的幾乎所有基本指標都得到了證實。新飛機的優點中飛行員注意到，與最初 Su-15 相比，新飛機大大提高了戰鬥潛力；由於採用了自動控制系統和近距離無線電導航系統，新飛機操縱容易、導航簡單、著陸方便。
1972 年 4 月 17 日“B”階段開始。03-02 和 03-03 進行基本飛行試驗，而試驗飛機 0006 和 01-05 現在用於專門計畫。頭兩架飛機上裝有科學生產聯合公司生產的系列機載雷達。該企業“鏇風”型機載雷達生產過程中，培養了一批富有經驗的專家們，比“颱風”機載雷達的設計人員更能確保儀器設備的高質量。新西伯利亞廠的安裝專家們成功地敷設了故障率極低的機載雷達電纜網。
國家試驗的“B”階段於 1973 年 4 月結束。為了完成這個階段的試驗，還使用了一架系列 Su-15TM 序號 03-04。5 架飛機總共進行了 256 次飛行。其中：143 次（92 次驗證飛行）按“B”階段計畫進行，103 次飛行按項目計畫進行，10 次演練飛行。在國家試驗過程中，為了改進飛彈，發射了 46 枚 R-98M，其中 36 枚為測試發射。用作靶機的有 La-17M、MiG-17M、IL-28M 和 Tu-16M，其中配有各種的主動干擾和被動干擾裝置以及 RM-8、PRM-1 降落傘靶標和 KRM 高速飛彈靶機。3 個靶機（MiG-17M、IL-28M 和 La-17M）被直接命中，兩個靶機（IL-28M 和 La-17M）因重要零件被擊毀而墜落。
Su-15TM 量產型
從 1971 年起在新西伯利亞開始生產 Su-15TM，第一架量產型飛機序號為 03-02 於 10 月完成。1972 年春，第一批截擊機被轉交部隊。生產持續到 1975 年年底。工廠同時還生產戰鬥/轟炸機 Su-24。所以 Su-15TM 的生產速度沒有 Su-15 那么高，年產量沒有超過 110 架。
按照國家綜合試驗的結果必須解決的重要問題之一是消除機載雷達螢幕的“伴生亮斑”。開始並不清楚原因何在，根據曾遇到過這種現象的地面防空雷達操作兵的建議，可能是由於雷達罩的材料不能完全對雷達波透明，由雷達回波造成的，試驗了新型的機頭介質整流罩。1972 年 6 月，設計局在序號 13-40 的 Su-15 上改進後，這種罩就安裝在了 Su-15TM 序號 03-02 和 03-03 上。實驗結果很好，螢幕的“伴生亮斑”消失了，但由於氣動外形的改變，造成升限和的巡航飛行高度降低了，超聲速截擊距離和截擊線縮短了。1973 年秋，經空軍科研所檢查試驗後，飛機正式裝上了新的機頭整流罩。
國家綜合試驗開始後，改進 Su-15TM 上武器的工作曾被推遲過。1974 年恢復了這項工作。到 8 月份，Su-15TM 序號 10-07 得到了改進，裝上了 4 個 BD3-57M 掛架。為使用指定的武器，進一步完善了電力系統並在 K-10T 瞄準器上安裝了鏇轉裝置，它可以在有限的界限內改變其傾斜度。就此進行的國家綜合試驗分兩個階段：第一階段從 1974 年 10 月到 1975 年 5 月，試驗轟炸系統；第二階段從 1975 年 6 月到 12 月，試驗航炮系統和飛彈系統。試驗進行得很順利。採用新的 R-25-300 發動機，提高了 Su-15TM 的性能，其中包括可以使被低空截擊的目標的速度範圍達到戰術技術要求所提出的水平。這樣的變體在設計局獲得了 T-58Bis（Su-15Bis）的編號。
許多人參與了 Su-15TM 的試飛、測試工作，瓦列里·瓦西里耶維奇是前蘇聯空軍的一位優秀飛行員，他也參與了試飛 Su-15TM 截擊機的工作，他在回憶中講到了這樣一件事情： 1973 年早春，在阿赫圖賓斯克。一個晴朗無雲的寒冷的一天。飛機場嚴陣以待，準備進行攔截圖-16M 靶機的戰鬥任務。當時所有進行試飛的各種型號的截擊機都參與了，攜帶半噸飛彈的遠程圖-128、米格-25P、米格-23M、雅克-28P。但其中的主要角色是蘇-15TM，它面臨著確認“全能”截擊機名聲的任務。總共有 8 架參試的截擊機和 10 多架引導截擊機接近靶機的領航機參加了行動。試驗使用遙測飛彈進行射擊，這些飛彈可以向地面發射各種信息，用來代替向地面傳送飛行數據的儀器，這樣可以獲得更高的精確性。而這種飛彈只有直接命中才能擊落靶機。但所有“行動”的參與者都希望，在自己進入“攔截”之前這種事情不要發生。每一位參試者力圖作好自己的那部分任務，以嚮導彈的製造廠家提供必不可少的寶貴資料。在參試截擊機中最後面是一架圖-128。在這架飛機上，除了 3 枚遙測飛彈外，還掛載了 1 枚實彈，準備最後齊射向目標（實彈可以保證飛彈即使沒有直接命中靶機，只要在其有效殺傷半徑內也能將靶機擊落）。
參試截擊機的“攔截”方式是“輪番攻擊”，就是說一架飛機攔截，其它飛機排隊等候。第一架蘇-15TM 起飛，它是由在我們的集體中惟一的大尉瓦連拉·莫斯托沃伊駕駛的。他剛從契爾尼戈夫高等空軍飛行員學校轉來，在那裡是教官，他聲稱自己是位有前途的試飛員。我要飛的是第二架蘇-15TM，中間還有其他型號的截擊/殲擊機，而我的飛機在“佇列”中幾乎排在最後，在莫斯托沃伊起飛 3 小時後才能起飛。我希望，輪到我的時候能遇到靶機沒有被擊落的情況，雖然事實上並沒有這樣，但還是懷有一絲希望：所有人都沒有命中，而我命中了。於是，飛行員各個都帶著強烈的激情準備著朝目標飛去……
此時，瓦連拉·莫斯托沃伊站在跑道前的停機坪上，等待著地面指揮將靶機帶到攻擊航線上。此時能見度很好，我們從座艙可以看到飛彈發射的全過程。因為到射擊區小於 100 千米，而在 10,000 米高度疾行的目標就像在銀幕上投射的倒影一樣可以看到。塔台終於讓瓦連拉起飛了，而我們所有人想成為他此次飛行的參與者，我們看到靶機朝攻擊航線飛去。蘇-15TM 起飛後不久就不見了。它朝圖-16 迎面飛去，而後其倒影也沒有了。接著傳來莫斯托沃伊的暗語報告：“規程 1”——發現目標，“規程 2”——目標捕獲（自動跟蹤），“規程 3”——鎖定目標，“規程 4”——可以發射，“注意！”——馬上發射，然後按下發射按鈕，此時，飛彈已經發射的信號音響了起來，飛彈從掛架上落下後，飛行員能清楚地感到飛機重量減輕後的彈越。接下來發生了一件不可思議的但無可爭議的事情。導彈毫無偏差的擊中了靶機，“轟炸機”開始往下散落。這時頭盔耳機里傳來機場指揮的口令：“一切終止”……我們以難以掩飾的懊喪，從坐在座艙裡面的待命狀態離開。瓦連拉·莫斯托沃伊駕駛的蘇-15TM 降落了，走出座艙的瓦連拉眼裡放出快樂的光芒，但表面上他還是表現得很平靜，穩重地接受祝賀。這一天，是一個蘇霍伊設計局和飛彈製造工廠的節日，他們的飛機與飛彈完美的結合，體現出難以言狀的強大戰鬥力。就此，試飛蘇-15TM 主要階段結束了，它獲得了滿意的“結果”——蘇-15TM 的出色能力被確認。在飛行以後的評論中，試飛部門的領導人 V.I.彼得羅夫（現在是空軍少將、蘇聯英雄）簡短地分析了軍事行動的組織工作並聽取了“惟一”一位參試者的報告。
雙座型 Su-15UM
隨著 Su-15TM 的投產，軍方希望在此基礎上獲得雙座型 Su-15UM。1974 年年底，蘇霍伊設計局開始設計這種取得了工廠代號為 U-58TM 的飛機。次年春，新西伯利亞收到了用於生產飛機的整套技術檔案。根據航空工業部 1975 年 7 月 16 日的命令，設計局正式接受了這項任務。
飛機的結構是在後幾個系列 Su-15TM 的基礎上設計完成的。為了消除飛機降落中水平尾翼效率不足的問題，決定在雙座型 Su-15UM 上安裝增加了面積的水平尾翼。如同 Su-15UT 的情況一樣，新的雙座型上沒有裝備截擊機的全套設備，許多系統都沒有，包括“颱風”-M 機載雷達、SAU-58 自動控制系統、“碧空”-M 等。但軍方要求這種飛機能完成某些戰鬥訓練，即它應成為教練/戰鬥機。在沒有機載雷達的情況下，使用紅外製導飛彈可以達到這一目的，所以 U-58TM 上裝備了供 R-98T 和 R-60 飛彈使用的武器系統。另外，規定在機身下懸掛兩個 UPK-23-250 機炮吊艙。
飛機於 1976 年 4 月初完成，23 日工廠飛行員完成了第一次飛行。4 月 28 日“按正常程式”被轉移到設計局飛行試驗和後加工基地。5 月份試飛員進行了 13 次飛行，爾後被轉移到弗拉基米羅夫卡。6 月 23 日到 11 月 25 日，飛行員們對飛機進行了很乾練的國家綜合試驗，共飛行了 72 次。結果被推薦採用。1977 年國防部發布命令予以確認。正式編號為 Su-15UM。
試驗型及未實現的方案
現在簡要地提一提用作飛行試驗平台的 Su-15。從 1969 年起，以 Su-15 為基礎建立起來的飛行試驗平台在飛行研究所進行試驗。起初，飛機用來獲取目標、偶極子反射器和下表面雷達信號反映的特性。後來這個飛行試驗平台改為研究偶極子反射器的投放裝置。據已公布的材料，該飛機 20 世紀 70 年代實際上試驗了一切現有本國的投放裝置和所有使用的偽裝目標。Su-15 系列進行了一連串試驗性工作，目的是為設計局研製的其他飛機試驗各種系統和設備。
1972~1976 年，為了給 Su-24 進行改裝，蘇霍伊設計局與飛行研究所和星星設計局聯合進行了空中加油系統試驗。為此，蘇霍伊設計師們把 Su-15 序號 11-37 和 0001 變成了“空中加油機”，裝備了懸掛式加油設備。Su-15T 序號 02-06 裝置了固定受油桿成了空中受油飛機。
1978 年，為了試驗殲擊機 T-10（後來的 Su-27）的飛彈武器，Su-15T 序號 02-06 在飛行試驗平台進行了改進。飛機獲得的編號是 L-10-10。在得到專門改進的 Su-15 上進行了空氣動力學、穩定性和操縱性方面的大量試驗。
外形尺寸
翼展 10.5米
機長 20.5米
機高 5.0米
機翼面積 40.0米2
重量及載荷
空重 12200千克
正常起飛重量 16000千克
最大起飛重量 19280千克
性能數據
最大速度(高度11000米，不帶外掛)M2.5
(高度11000米，帶外掛) M2.3
實用升限 20000米
最大爬升率12400米/分
作戰半徑(不帶副油箱) 750千米
轉場航程(帶兩個800升副油箱) 2420千米
爬升時間(從鬆開剎車至11000米)2.5分
