В 1958-59 годах на базе Т-43 были спроектированы и построены экспериментальные машины Т-49 и Т-5. Первая предназначалась для летных испытаний боковых секторных воздухозаборников, в на второй проводились исследования двухдвигательной схемы, в частности – отработка сопловой части фюзеляжа. Результаты этих экспериментов легли в основу созданий нового самолета. Начало работ над ним совпало с периодом, когда у руководства страны укрепилось мнение о неперспективности авиации, и финансирование авиационной тематики практически прекратилось. И все же. несмотря на финансовые и другие трудности. самолет построили. 30 мая 1962 года В. С. Ильюшин совершил первый полет на новом перехватчике Т-58Д-1.
Внешне Т-58 значительно отличался от своих предшественников. Антенну БРЛС "ОРЕЛ-Д", имевшую большой диаметр. разместить в конусе воздухозаборника не представлялось возможным, поэтому ею была полностью занята носовая часть фюзеляжа, а воздухозаборники, сместившись назад, стали боковыми. Технологически фюзеляж разделялся на головную и хвостовую части, а разъем между ними служил для удобства установки и замены двигателей. Силовая установка самолета включала в себя два двухвальных турбореактивных двигателя Р11-Ф2С-300 разработки КБ Сергея Константиновича Туманского. с тягой на фор сажном режиме по 6200 кгс. (На последних сериях применялись Р13-300 – по 6600 кгс.) Кроме двигателей в фюзеляже размещались: герметическая кабина с фонарем, топливные баки-отсеки и другое оборудование. В хвостовой части фюзеляжа были установлены четыре тормозных щитка.
Крыло треугольной формы в плане, площадью 34.56 м3 , имело угол стреловидности 60' по передней кромке. Для увеличения подъемной силы на взлете и посадке каждая консоль была оснащена поворотным закрылком с системой управления пограничным слоем (УПС) 1*, наличие которой способствовало повышению эффективности закрылков, препятствуя срыву пограничного слоя при выпуске их на 45°. Первоначально на новом перехватчике (в серийное производство он пошел под обозначением Су-15) система УПС не подключалась, и максимальный угол выпуска закрылков ограничивался 25°. Для уменьшения индуктивного сопротивления и улучшения взлетно-посадочных характеристик с 11-й серии самолета конструкция крыла претерпела изменения: площадь была увеличена до 36,6 мг , а передняя кромка концевой части получила излом на 45' и аэродинамическую крутку. Хвостовое оперение с углом стреловидности 55° по линии 1/4 хорд, включало в себя цельно- поворотный стабилизатор и киль с рулем направления.
Шасси самолета состояло из убираемой в фюзеляж передней стойки, снабженной самоориентирующимся тормозным колесом размером 660x200 мм. и главных стоек с одинарными тормозными колесами размером 880x230 мм, убираемыми в крыльевые ниши к оси самолета. Тормозные барабаны последних имели спирто-водяное охлаждение. Кроме того, предусматривался тормозной посадочный парашют, укладываемый в контейнер под рулем направления.
1* Система УПС отрабатывалась в 1962~63гг. на самолете C-2S.
Истребитель – перехватчик Су-9
Управление самолетом осуществлялось с помощью бустеров (гидр и усилителей). включенных по необратимой схеме и установленных вблизи органов управления – стабилизатора, элеронов и руля направления. Четыре автономные гидравлические системы с рабочим давлением 210-215 кгс/смг обеспечивали уборку и выпуск шасси, закрылков, тормозных щитков, управление воздухозаборниками и створками реактивных сопел двигателей. питание привода антенны БРЛС и т. д. Рабочая жидкость гидросистемы – АМГ-10. Самолет был оснащен также тремя автономными пневматическими системами с зарядным давлением до 200 кгс/см² . Пневмосистемы предназначались для основного и аварийного торможения колес, аварийного выпуска шасси и закрылков, наддува гидробака и т. д. Рабочий газ – сжатый воздух с точкой росы – 40°С.
Топливная система включала в себя агрегаты, трубопроводы и топливные баки (три фюзеляжных, два крыльевых и два подвесных, размещенных под фюзеляжем на двух балочных держателях БДЗ-59ФК). Общая емкость топливной системы с подвесными баками – 8060 л. Топливо – авиационный керосин Т-1, ТС-1. Т-2. РТ.
Необходимые условия для работы летчика в кабине (вентиляция, определенные давление и температура, предохранение стекол от запотевания, вентиляция костюма и т.д.). а также обдув и наддув блоков радиоаппаратуры обеспечивались системой кондиционирования. Для покидания самолета в аварийных ситуациях кабина была оснащена пиросистемой сброса фонаря и катапультным креслом КС-4. обеспечивавшим спасение экипажа на разбеге и пробеге при скорости не менее 140 км/ч. а в полете – на высотах до 20000 м и приборных скоростях до 1200 км/ч.
Электрооборудование состояло из источников электроэнергии(генераторы, аккумуляторы), потребителей и электрической сети. Радиоэлектронное оборудование включало аппаратуру: радиосвязи (радиостанция Р-802). радионавигации (автоматический радиокомпас АРК-10, маркерный радиоприемник МРП-56), опознавания (СОД-57, СРЗО-2М). наведения ("Лазурь") и БРЛС("ОРЕЛ-Д" или "ОРЕЛ-ДМ"). В состав вооружения входили: две управляемые ракеты Р-8М или Р-98 класса "воздух-воздух" с РГС и ТГС, размещенные под крылом на пусковых устройствах ПУ-1-8. Начиная с 1973 года, все самолеты находящиеся в эксплуатации и все вновь выпускаемые, были оснащены двумя пилонами-держателями ПД-62 под две ракеты Р-60 класса "воздух-воздух" с ТГС. После доработки подфюзеляжных пилонов БДЗ-59ФК появилась возможность подвески на них двух унифицированных пушечных контейнеров УПК-23-250. Каждый контейнер включал в себя двухствольную неподвижную пушку ГШ-23Л калибра 23 мм разработки ОКБ В. П. Грязева и А, Г. Шипунова. Темп стрельбы – 3000-3400 выстрелов в минуту, боекомплект – 250 снарядов.
После завершения государственных испытаний самолет, как уже отмечалось, получил обозначение Су-15 2* (по коду НАТО – Flagon ) и в апреле 1965 года был принят на вооружение в составе авиационного ракетного комплекса перехвата (АРКП) Су 15-98. Комплекс предназначал- с« для перехвата воздушных целей с диапазоном скоростей 500-3000 км/ч и высот 500-23000 м. Вывод перехватчика в район встречи с целью и до обнаружения ее БРЛС выполнялся с помощью наземного комплекса автоматизированного наведения "Воздух-1", Перехват цели, прицеливание и наведение ракеты с РГС осуществлялось БРЛС. Ракеты с ТГС имели иной принцип наведения – инфракрасное (тепловое) излучение, которое они воспринимали, шло непосредственно от цели.
В конце 60-х годов на базе перехватчика Су-15 создается и запускается в серийное производство Су-15УТ – двухместный учебно-тренировочный самолет без БРЛС и вооружения.
В 1969 году начались государственные испытания модернизированного перехватчика Су-15Т с двигателями Р13-300. От своего предшественника он отличался более совершенной БРЛС, точнее, системой радиоуправления "ТАЙФУН", расширенным составом оборудования (установлены: радиосистема ближней навигации РСБН-5С, станция предупреждения об облучении РЛС- СПО-Ю и система автоматического управления САУ-58). сокращенным до трех
количеством гидросистем Проект предусматривал возможность эксплуатации самолета с грунтовых аэродромов (с прочностью грунта 8 кгс/см2 ) и с аэродромов со снеговым покрытием при замене колес основных стоек шасси на лыжи (на серийных самолетах от лыжного варианта шасси отказались). Для повышения маневренности самолета на земле и удаления воздухозаборников двигателей от ее поверхности длина передней стойки шасси была увеличена на 350 мм К тому же на ней установили спаренные нетормозные колеса размером 620x180 мм и гидравлический привод механизма разворота колес.