En marzo de 1947, las autoridades soviéticas exigieron un nuevo interceptor monoplaza propulsado a reacción para todo tipo de condiciones meteorológicas. Sujói se encargó del diseño y el resultado fue el “Samolet P” o “Su-15”. Para alcanzar las velocidades requeridas, el avión debía llevar las alas principales en flecha hacia atrás y un par de motores turborreactores.
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El Su-15 tenía algunas características inusuales, como ser la cabina presurizada del piloto situada en el lado izquierdo del fuselaje para hacer espacio, en el derecho, al conducto de admisión de aire del motor trasero. La toma de aire tenía instalado en su zona superior un radomo destinado a acoger al radar “Izumrud” (“Esmeralda”), las alas monolargueras tenían una flecha de 35° y el armamento estaba comprendido por dos cañones de 37mm.
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Como explican en Topwar.ru, las alas de flecha debían garantizar la estabilidad adecuada a altas velocidades y la disposición bimotor proporcionar el rendimiento deseado, a expensas del consumo de combustible. Los aviones principales estaban montados en el centro de los laterales del fuselaje. Sus motores eran 2 turborreactores Klimov RD-45F de 5.005 lb de empuje cada uno.
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En el diseño del Su-15, los motores se dispondrían en tándem debido a sus dimensiones bastante grandes. Ambos aspiraban a través de la misma toma de aire dividida que se encuentra en el morro, mientras que la unidad delantera del motor se evacuaba por debajo de la panza del avión, a media altura. La unidad trasera se vaciaba en la cola de la forma habitual.
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El tren de aterrizaje era el típico triciclo y totalmente retráctil: una pata de morro debajo del suelo de la cabina y las patas principales debajo de cada ala. Vallas de capa límite. El armamento era de 2 cañones automáticos Nudelman serie N-37 de 37 mm con 110 proyectiles cada uno, lo que proporcionaba al interceptor una considerable capacidad de ataque contra bombarderos occidentales.
Los cálculos de las prestaciones del Su-15 indicaban que sería capaz de alcanzar velocidades de 1.050 km/h al nivel del mar y 1.000 km/h a 5.000 m. El prototipo fue construido en cuatro meses y estaba listo para las pruebas en tierra el 25 de octubre de 1948.
El 11 de enero de 1949, el Su-15 despego por primera vez. Durante los ensayos en vuelo, en manos de los pilotos de prueba Gueorgui Shiyanov y Serguéi Anojin, el peso de despegue de los Su-15 fue de 10.437 kg. Con esta masa, el avión era capaz de una alta tasa de ascenso para la época: sólo tardaba 2,5 minutos en llegar a los 5.000 m de altitud. La distancia de despegue era de 450 metros y la de aterrizaje de aproximadamente 600 metros.
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Durante el trigésimo noveno de vuelo, el 3 de junio de 1949, a una altitud de 2000 metros y una velocidad correspondiente a la máxima presión dinámica, el timón empezó a sufrir fuertes temblores, lo que evidenciaba un grave caso de vibración de la célula y alas y el piloto Serguéi Anojin tuvo que saltar en paracaídas. El segundo prototipo del Su-15 fue considerado como el verdadero prototipo del interceptor de largo alcance para el “Concurso” soviético. El conducto de aire de la parte posterior del motor era menor y el fuselaje se había rediseñado para aumentar la capacidad total de combustible de 2.768 litros a 4.633 litros). También se había previsto la instalación de tanques de combustible alares, con una capacidad total de 1.950 litros. Un avión con tal capacidad de combustible también podría llevar a cabo misiones de escolta de bombarderos.
La construcción de esta segunda aeronave nunca se completó debido al abandono del programa por los defectos encontrados en el diseño del ala, los cuales causaron el accidente del primer prototipo.
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