Разработку 600-литрового подвесного топливного бака и доработку крыла самолета под новые замки выполнили быстро, но именно эта быстрота стала горьким уроком для самолетостроителей.
В ходе испытаний самолета (заводское обозначение СД-УПБ) в НИИ ВВС после выработки топлива и последовавшего снижения с задросселированным двигателем деформировались оба внешних бака. Причина проста – сильный перепад давления внутри и снаружи бака. Вдобавок ограничили величину скоростного напора при полете с 600-литровыми баками. В итоге приборную скорость истребителя ограничили значением 650 км/ч, что было существенно меньше, чем у фронтовых бомбардировщиков, для сопровождения которых он и предназначался.
В том же году провели исследования по оптимизации формы внешних баков и расширения диапазона полетных углов СД-УПБ, позволившие с доработанными баками довести максимальную приборную скорость до 820 км/ч. При этом диапазон эксплуатационных центровок самолета остался неизменным – 21,5-32 % средней аэродинамической хорды. Практический потолок из-за возросшего веса снизился до 13 400 метров, но дальность возросла до 2200 км.
В итоге весной 1951 года самолет под обозначением МиГ-15Сбис приняли на вооружение, и на заводе № 292 в Саратове изготовили 49 самолетов этого типа.
Из-за возросшего полетного веса (6160 кг) эксплуатационную перегрузку с невыработанными горючим во внешних баках при приборной скорости 450 км/ч ограничили величиной 3,76g.
Дальность полета, достигнутая на МиГ-15Сбис, была предельной для самолета этого типа.
В то же время все другие попытки ее увеличения, в том числе и путем создания «авиаматок», несущих на себе свою защиту не увенчались бы успехом. Разработка систем дозаправки топливом в полете, начавшаяся вскоре после Второй мировой войны, находилась в зачаточном виде. Однако была хорошо освоена и широко применялась буксировка планеров за самолетом, чем и воспользовались конструкторы ОКБ А.С. Яковлева, предложившие подцеплять истребитель в воздухе и буксировать его за бомбардировщиком.
Для проверки этой идеи использовали один из опытных истребителей Як-25 с двигателем «Дервент». В его носовой части установили телескопическую штангу (гарпун), которая выстреливалась с помощью сжатого воздуха при сближении с конусом, находившимся на конце троса, выпущенного с самолета-буксировщика, и фиксировалась с помощью замка. Для буксировки выбрали один из поставленных нам во время войны по ленд-лизу, но не возвращенный «хозяину» американский бомбардировщик В-25 «Митчелл». В грузовом отсеке бывшего бомбовоза разместили лебедку с тросом, заканчивавшемся приемником конической формы и электрическими лампочками его оснащения, расположенными по окружности конуса.
Эксперимент прошел успешно, но поскольку Як-25 был опытным истребителем, то в дальнейшем система «Гарпун» перекочевала на аэросцепку Ту-4 – МиГ-15, также разработанную в ОКБ-115. «Бурлаки» с использованием МиГ-15 создавались в соответствии с июльским 1950 года постановлением правительства и последовавшего в ноябре распоряжением Совета Министров СССР. Использование новых самолетов породило и новые идеи. Предполагалось буксировать за Ту-4 до трех истребителей, причем два из них на тросе, выпускавшемся с помощью лебедок из внешних мотогондол двигателей АШ-73ТК, но для начала ограничились лишь «поводком» для одного «МиГа».
Если доработки на Ту-4 коснулись лишь дооснащения его лебедкой (в заднем грузовом отсеке), то МиГ-15бис подвергся более серьезной переделке. На первом этапе это коснулось размещения в плоскости симметрии истребителя телескопической штанги с гарпуном, обшей длиной 1,372 метра. Для этого пришлось снять фотопулемет С-13, который, как оказалось впоследствии, все же был нужен. Тогда же в носовой части фюзеляжа разместили на МиГ-15бис четырехлитровый воздушный баллон, интегрированный с воздушной системой самолета и дополнительную аккумуляторную батарею. Последнее было сделано потому, что стыковка с бомбардировщиком не предусматривала объединение их электрических сетей, и запаса электроэнергии штатного аккумулятора для функционирования оборудования истребителя и радиосвязи с выключенным двигателем явно не хватало.
Заводские испытания, проходили совместно с Летно-исследовательским институтом со 2 февраля по 26 апреля 1951 года с целью проверки «аварийной отцепки с бомбардировщика с помощью тросоруба», возможности полета и посадки МиГ-15 с приемником-конусом, возможность освобождения самолета истребителя от приемника-конуса в полете при обрыве или отсоединения троса. Испытания показали что сцепка, буксировка и расцепка не требовали высокой квалификации летчиков, и полет «по полной программе» в составе аэропоезда признали безопасным как днем, так и ночью в простых метеоусловиях. Причем полет аэросцепки был возможен как с работавшим, так и отключенным двигателем. Гарантированный же запуск ТРД ВК-1 был возможен лишь на высотах до 6000 метров. После устранения недостатков, выявленных в ходе первого этапа испытаний, «Бурлаки» передали в НИИ ВВС, где ведущими по машине были инженеры М.И. Панюшкин и Ольга Николаевна Ямщикова, летчики А.Д. Алексеев (самолет Ту-4) и В.Г. Иванов (МиГ-15бис).