Су-15ТМ.
Совершенствование перехватчика продолжалось практически на протяжении всего его жизненного цикла, и предметом особого внимания создателей машины было, безусловно, вооружение и двигатели, поскольку от последних во многом зависело достижение требуемых заказчиком лётных данных. Самыми главными отличиями упоминавшегося выше нового перехватчика Су-15ТМ от Су-15 стали двигатели Р13-300, радиолокационный прицел "Тайфун-М" и бортовая аппаратура "Лазурь", работающая с наземной системой наведения "Воздух-1М". Последняя позволяла наводить перехватчик на цель в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах, обеспечивая перехват целей, летящих со скоростью от 500 до 2500 км/ч на высотах от 500 до 24 000 м.
Совместные государственные испытания Су-15ТМ начались в сентябре 1970 года, сразу же после снятия карантина на нижней Волге из-за эпидемии холеры. Проходили они, в общей сложности, на пяти машинах (ведущий инженер по испытаниям - Р.Н. Лазарев, от НИИ ВВС летали С.А. Лаврентьев, В.В. Мигунов и В.И. Мостовой).
Поскольку вопрос о будущем перспективной модификации был заведомо решен, для организации ее запуска в серию было решено максимально ускорить ее продвижение, воспользовавшись апробированным способом выдачи "предварительного заключения". Однако и для него требовались основания, чему препятствовали неизбывные проблемы с постоянными отказами РЛС, из-за которых доля зачетных работ составляла менее 10% от числа выполненных полетов. В этих заботах прошли зима и весна 1971 года, но результативность усилий оставалась невысокой.
Для осуществления задуманного была согласована отдельная сокращенная испытательная программа, выполнение которой началось 20 мая. К делу привлекли и разработчиков РЛС, получивших достаточно жесткие указания руководства отрасли. Как выглядят "оргвыводы" начальства, в НИИ-339 уже хорошо знали: незадолго до этого в приказном порядке за упущения в работе один за другим лишились должности два директора института, а в 1970 году за неспособность справиться с заданием был уволен и главный конструктор Г.М. Кунявский. "Накачка" начальства помогла немного: в начале лета военные прекратили испытания самолета 0006, требуя доводки РЛС и ракетного вооружения до работоспособного состояния.
Дальше — больше: неделей спустя едва не был потерян самолет №0115305, на котором перед самым вылетом 17 июня летчик-испытатель В.И. Мостовой обнаружил дым в кабине. Происшествие случилось уже на рулежной дорожке, и пожар сразу охватил закабинный отсек, вынудив летчика спасаться из кабины со всей возможной быстротой, даже не выключив двигатели. Причиной явилась неисправность кислородной системы с последующим самовозгоранием.
Самолет пострадал от огня настолько сильно, что его пришлось отправлять для восстановления на завод, где он оставался до весны следующего года. В итоге госиспытания даже по "короткой" программе практически остановились.
Заминка не помешала достаточно эффектно представить Су-15 в ходе "Операции "Кристалл" — показе новинок авиационной техники и вооружения высшему руководству партии и советского государства, проведенного на базе полигона ГК НИИ ВВС во Владимировке 21 мая 1971 года. Помимо руководства авиапрома, технику партийной верхушке представляли лично Главком ВВС П.С. Кутахов и Главком войск ПВО П.Ф. Батицкий. Наиболее зрелищной частью показа была воздушная составляющая с демонстрацией пилотажа, выполнением реальных стрельб и перехватом мишеней прямо на глазах высоких гостей. Истребители Су-15 выполнили показательную атаку вышедших на полигон мишеней Ил-28, залпом четырех ракет сбив обе цели.
Тем временем ОКБ велась отработка конструктивных мероприятий, направленных на улучшение работы силовой установки, для чего серийный самолет Су-15 №1315340 был доработан с установкой расширенных воздухозаборников, обеспечивавших достаточный приток воздуха для питания двигателей Р13-300.
Завершенные к августу испытания машины показали значительное улучшение характеристик по всем параметрам: потолок увеличился на 900 м и достиг 18 500 м, повысились разгонные данные, а практическая дальность с ПТБ возросла на 10%, составив 1 680 км.
Возобновить госиспытания смогли только к концу августа 1971 года после доработок РЛС на машине 0006 — единственной остававшейся в распоряжении испытательной бригады. Этот "хомут" ей пришлось тянуть в одиночку до самого декабря, когда с завода были получены два первых серийных самолета — Су-15ТМ №0315302 и №0315303 (третья серия на самом деле была первой для новой модификации, продолжая нумерацию, начатую Су-15Т). Эти самолеты уже полностью соответствовали всему набору конструктивных новшеств и оснащения для "Су-15 II этапа". В марте 1972 года вернулся из ремонта и самолет №0115305, позволив расширить фронт испытательных работ. В целом их результаты оценивались положительным образом: летчики отмечали упрощение пилотирования, самолетовождения и захода на посадку за счет использования нового оборудования, удалось добиться улучшения почти всех основных заданных характеристик, кроме разве что тех же претензий по боевым возможностям на малых высотах.
В заключительном акте по первому этапу ГСИ, завершенному 31 марта, Су-15ТМ получал рекомендацию к серийному выпуску, формально подтвердив уже полным ходом шедшее производство новой модификации.
Отмеченные недостатки относились прежде всего к комплексу вооружения самолета — РЛС и ракетам, не полностью удовлетворявшим заданным требованиям. Меньше оговоренной была дальность действия РЛС, не дотягивали до заданных и скорости целей, перехват которых был возможен на малых высотах.
Ракеты К-98М представляли собой изделие, существенно отличавшееся от исходной ракеты. В модернизированном варианте конструкция ракеты отличалась твердотопливным двигателем ПРД-143 с новым топливом РАМ-10К вместо прежнего порохового заряда РНДСИ-5К, а также рулями увеличенной площади. В "радийном" исполнении они оснащались новой полуактивной радиолокационной ГСН типа ПАРГ-16ВВ, автопилотом СУР-58 и радиовзрывателем "Филин". "Тепловая" ракета отличалась только ИК ГСН, охлаждаемой азотом для повышения чувствительности. Прочие отсеки были унифицированы, и модульная конструкция позволяла прямо в части собрать для оснащения самолета ракету требуемого образца.
Летные испытания К-98М начались в 1967 году, пока еще без системы наведения, а с 1970 года приступили к пускам боевых ракет.
Наибольшего внимания потребовала отработка "радийных" ракет, и не только ввиду их большей дальности. Ракеты этого варианта обладали куда лучшими возможностями при использовании по целям из передней полусферы, где головки "тепловых" ракет были менее эффективны (горячие сопла двигателей самолета противника в таких ракурсах находились позади цели и экранировались проекцией самолета). При разработке новой радиолокационной ГСН особое внимание было уделено повышению помехозащищенности. К этому времени электронная борьба стала фактором, пренебрегать которым было невозможно. Ударные самолеты вероятного противника несли целый набор техники РЭБ, и возможность противодействия помеховым средствам противника в значительной мере определяла эффективность вооружения перехватчиков. Головка ПАРГ-16ВВ у каждой собранной производством ракеты имела несколько отличные от других характеристики, при функционировании используя индивидуальную частоту конического сканирования диаграммы направленности антенны ГСН, необходимой для пеленгации цели относительно оси ракеты по достижении максимума амплитуды принимаемого сигнала. Перехваченная и известная противнику частота сканирования позволяла противодействовать наведению ракеты постановкой мощных активных помех, пульсирующих с той же частотой, но со сдвигом по фазе, срывая наведение ракеты ложным направлением на цель.
Ракетные ГСН прежних типов работали с использованием единой для всех используемых ракет частоты, определение которой противником делало такое противодействие вполне реальным. У головок ПАРГ-16ВВ рабочие частоты сканирования были "персональными", притом некоего случайного характера для каждой ракеты, что делало описанную технику срыва наведения бесполезной. Другим новшеством стало изменение обработки принимаемого сигнала на моноимпульсный способ.
Для повышения эффективности маловысотного применения в ГСН была введена обращенная к земле компенсационная антенна, обеспечивавшая улучшение соотношения сигнал—фон и повышение дальности действия. Для её нормального функционирования потребовалось ввести доработки в автопилот, стабилизировавший положение ракеты относительно земли независимо от крена самолета в момент пуска. Помимо прочего, в устройстве К-98М потребовалось заменить неудовлетворительно работавший неконтактный радиовзрыватель "Филин". Во взрывательном устройстве использовали модернизированный радиоканал от комбинированного радиооптического взрывателя "Аист", отработанного на ракете К-40. Дальность пуска К-98М с "радийной" ГСН в передней полусфере довели до 25 км (у тепловой ракеты до 12 км), в задней полусфере для обоих вариантов — до 16 км. В доведенном виде ракета могла поражать в передней полусфере цели со скоростями до 2 500 км/час (против 1 600 км/час у исходной К-8М). Несколько приподняли и высотность применения, достигшую при пусках в задней полусфере 24 км. Максимальное превышение цели для обнаружения РЛС "Тайфун-М" составляло 9 000 м, стрельба ракетами К-98М в передней полусфере могла выполняться по целям с превышением 4 000 м, в задней полусфере — 6 000 м.
- подвесное вооружение Су-15ТМ (в варианте перехватчика).
Совместные государственные испытания Су-15ТМ завершились в апреле 1973 года. В акте по их результатам отмечалась повышенная помехозащищённость комплекса и возможность в автоматическом и ручном режимах управления перехватывать одиночные воздушные цели с задней полусферы в диапазоне высот от 500 до 24 000 м, летящие со скоростью до 1 600 км/ч, и с передней полусферы - на высотах от 2 до 21 км, летящие со скоростью до 2500 км/ч. Неплохие результаты, хотя практический потолок не превышал 17 970 м вместо заданного 18 500 м. Перехват же маловысотных целей с задней полусферы осуществлялся лишь при условии, что их скорость не будет превышать 900 км/ч. Недостаточной была и дальность обнаружения целей с помощью РЛС "Тайфун-М" на малых высотах. Тем не менее, комплекс Су-15-98М с самолётом Су-15ТМ с модернизированной станцией "Тайфун-М" рекомендовали для принятия на вооружение. Лучшего-то не было...