Испытания Су-15ТМ проводила бригада летчиков-испытателей ГК НИИ ВВС: Э.М.Колков, В.В.Мигунов, В.И.Мостовой и С.А.Лаврентьев, ведущим инженером оставался Р.Н.Лазарев. Полеты по программе ГСИ на самолете No.01-05 начались в сентябре 1970 г.

Этап "А" был отнюдь не напряженным и включал всего 40 зачетных полетов, главной задачей которых являлось подтверждение работоспособности основных систем самолета. Однако работы вновь шли очень медленно - до конца года удалось выполнить всего 6 зачетных полетов. 3 февраля 1971 г. к испытаниям подключили машину 0006, оснастив ее станцией "Тайфун-М". К сожалению, на темпе работ появление второго самолета практически не сказалось: из-за постоянных отказов РЛС оба перехватчика больше стояли, чем летали.

В течение 1 -го квартала на No.01-05 было выполнено 30 полетов, а на 0006 - всего 12, из них по программе ГСИ - только 3. - В Новосибирске уже шла подготовка к серийному выпуску Су-15ТМ, поэтому, чтобы затягивание сроков ГСИ не повлияло на этот процесс, решили прибегнуть к испытанному средству и получить "предварительное заключение". Для этого составили отдельную программу испытаний из 52 полетов, которую начали выполнять с 20 мая.

Серьезнее озаботились положением дел и разработчики РЛС, на которых оказало давление вышестоящее руководство. В результате темп работ возрос. По итогам второго квартала всего в рамках этапа "А" было выполнено 123 полета, из них 35 - зачетных. Казалось, еще немного, и эта часть ГСИ будет завершена. Но терпение военных лопнуло, и 8 июня руководство ГК НИИ ВВС решило приостановить испытания самолета 0006, мотивируя это неустойчивой работой РЛС и радиолокационных ГСН ракет на малых высотах.

Машина No.01-05 продолжала летать, пока 17 июня на ней не произошел пожар. В тот день летчик-испытатель Мостовой сразу после выруливания с предварительного старта обнаружил в кабине дым. Пожар начался в закабинном отсеке и развивался столь стремительно, что летчику пришлось срочно покинуть перехватчик, даже не выключив двигателей. Причиной происшествия стала неисправность кислородной системы, самолет сильно пострадал, и восстанавливать его пришлось на заводе. Таким образом, Госиспытания Су-15ТМ фактически остановились. Надо сказать, что на обеих опытных машинах не устанавливали новые расширенные воздухозаборники, которые предусматривалось внедрить в серию. Их испытания проводились на доработанном в ОКБ серийном Су-15 No.13-40, который получил "фирменный" шифр 0009. После довольно длительного этапа ЛКИ этот самолет поступил в ГК НИИ ВВС, где на нем с середины мая по август выполнили 44 зачетных полета по специальной программе Госиспытаний. Были получены обнадеживающие результаты: по сравнению с опытным перехватчиком No.01-05 улучшились разгонные характеристики на сверхзвуке, практический потолок увеличился на 900 м и составил 18500 м, а практическая дальность возросла до 1680 км. Кроме того, в рамках ГСИ в 1971 г. использовался серийный Су-15T No.01-09, на котором выполнили 19 зачетных полетов для испытаний на прочность(перегрузки и максимальный скоростной напор).

Полеты по основной программе ГСИ возобновили на самолете 0006 лишь с 26 августа, после окончания доработок станции "Тайфун-М". В декабре стало ясно, что ремонт перехватчика No.01-05 затягивается, и машина 0006 обречена "пахать в одиночку". Правда, теплилась надежда подключить к испытаниям первые серийные Су-15ТМ No.No.03-02 и 03-03, которые по конструкции и составу оборудования полностью соответствовали установленному образцу Су-15 II этапа. Они прибыли в ГК НИИ ВВС 15 декабря, однако сданы были в большой спешке, без положенных отработок и приемо-сдаточных испытаний, которые пришлось выполнять не в Новосибирске, а во Вдалимировке. Поэтому к ГСИ машины удалось привлечь лишь в марте 1972 г. К тому времени вернулся после ремонта и самолет No.01-05, но особого значения это уже не имело - 31 марта этап "А" был завершен.

В Акте констатировалось, что на самолетах 0006 и No.No.01-05, 03-02 и 03-03 было выполнено 289 полетов, из них по программе этапа "А" - 81 (42 зачетных), а по программе предварительного заключения - 91 (47 зачетных). Удалось подтвердить почти все основные показатели, заданные в ТТЗ, за исключением характеристик комплекса перехвата на малых высотах (оказались меньше заданных диапазон скоростей перехватываемых целей и дальность действия РЛС). Среди преимуществ новой машины летчики отметили существенное повышение ее боевых возможностей по сравнению с Су-15, облегчение пилотирования, самолетовождения и посадки за счет внедрения САУ и РСБН.

Наряду с этим, испытатели по-прежнему указывали на сложность пилотирования при выравнивании на посадке из-за отсутствия "запаса по стабилизатору". И все же общий вывод гласил: "Самолет прост в управлении и доступен для освоения личным составом строевых частей". Су-15ТМ получил рекомендацию для серийного производства с традиционным условием устранения отмеченных недостатков. С 17 апреля начался этап "Б". Основную часть летных испытаний предстояло провести на Су-15ТМ No.No. 03-02 и 03-03, а опытные машины 0006 и No.01-05 теперь использовать для специальных программ. На первых двух самолетах стояли серийные РЛС, выпущенные НПО "Ленинец". Возможно, специалисты этого предприятия, поднаторевшие в производстве станций типа "Смерч", смогли обеспечить более высокое качество аппаратуры, чем разработчики "Тайфуна". Возможно, монтажникам Новосибирского завода удалось проложить кабельную сеть РЛС с меньшими дефектами, чем это сделали их коллеги в ОКБ на опытных машинах. Так или иначе, хотя большая часть простоев на этапе "Б" вновь была связана с устранением неисправностей РЛС, все же отмечалась существенно возросшая надежность станции, на которой к тому же была внедрена новая схема помехозащиты.

В ходе этапа "Б" специалистам ОКБ пришлось решать одну непростую задачу. Дело в том, что в апреле было выполнено 5 полетов для оценки маловысотного перехвата. Только один из них завершился успешно - самолет удалось вывести в зону пуска ракет, и перехват признали зачетным. Все остальные попытки летчики прекратили досрочно из-за слишком резкой работы САУ-58 (броски по курсу), что при полете на малой высоте грозило столкновением с землей. Проанализировав проблему, решили использовать результаты математического моделирования, проведенного специалистами отдела боевой эффективности. Их рекомендации сводились к изменению темпа ввода команд управления за счет "сглаживания" (осреднения) координат по циклам поступления радиолокационной информации.

Новую методику наведения испытали, выполнив 16 перехватов, используя в качестве целей Су-15, летевшие на высотах около 500 м. На сей раз в зону пуска удалось выйти в 12 случаях, таким образом, средняя вероятность наведения повысилась с 0,2 до 0,75. Столь высокий показатель для маловысотного перехвата в СССР получили впервые. Однако реальная ценность этого достижения оставалась довольно низкой, т.к. реализовать возможности САУ-58 удавалось только над равнинной местностью. Этап "Б" ГСИ закончился в апреле 1973 г. Для его выполнения использовался еще один серийный Су-15ТМ No.03-04. В общей сложности на 5 самолетах провели 256 полетов, в том числе - 143 (92 зачетных) по программе этапа "Б", 103 по спецпрограммам и 10 отработочных.

В ходе ГСИ для отработки ракет выполнили 46 пусков К-98М, из них 36 - зачетных. В качестве мишеней использовали Ла-17М, МиГ-17М, Ил-28М иТу-16М, в т.ч. оснащенные системами постановки активных и пассивных помех, а также парашютные мишени РМ-8 и ПРМ-1 и высокоскоростную крылатую ракету-мишень КРМ. Три мишени (МиГ-17М, Ил-28М и Ла-17М) были сбиты прямыми попаданиями, две (Ил-28М и Ла-17М) поражены в результате разрыва боевой части. В остальных случаях при помощи специальной аппаратуры, установленной на мишенях, производился замер величин пролета ракет. В "Заключении" акта отмечалось, что "модифицированный комплекс перехвата Су-15-98М обеспечивает в автоматическом и ручном режимах управления... перехват одиночных... воздушных целей с ЗПС в диапазоне высот 0,5-24 км со скоростями до 1600 км/ч и с ППС на высотах 2-21 км со скоростями до 2500 км/ч". Особо отмечалась повышенная помехозащищенность комплекса. ТТТ были не выполнены в части практического потолка (вместо заветных 18500 на ГСИ удалось получить только 17970 м), максимальной скорости целей, перехватываемых в ЗПС на малых высотах (получено 900 км/ч вместо 1000), и дальности действия РЛС "Тайфун" на малых высотах. Вывод: "по результатам испытаний (комплекс) в основном соответствует ТТТ ВВС и рекомендуется для принятия на вооружение".

Итоговый акт, как результат компромисса между военными и промышленностью, не содержал в перечне No.1 ни одного существенного замечания. Все основные недостатки военные вынесли в перечень No.2, да и там не было ничего невыполнимого. Сформировали и перечень, озаглавленный как "перечень рекомендаций, направленных на повышение тактических и эксплуатационных характеристик". В нем содержалась, по сути, программа дальнейшей модернизации самолета. В частности, предусматривалось оснащение перехватчика двигателями Р-25-300, новым крылом и стабилизатором увеличенной площади, автоматом боковой устойчивости, механизмом триммерного эффекта и т.д.

Выпуск Су-15ТМ (заводской индекс "изделие 37М") развернули в Новосибирске с 1971 г., а первый серийный самолет No.03-02 был изготовлен в октябре. В строй первую партию перехватчиков передали весной 1972 г. Производство продолжалось до конца 1975 г., причем, кроме них, на предприятии параллельно строили бомбардировщики Су-24. Поэтому темп производства Су-15ТМ был не столь высок, как Су-15, и не превышал 110 машин в год. Официально самолет приняли на вооружение в составе комплекса Су-15-98М Постановлением Совета министров от 21 января 1975 г.

При этом были узаконены обозначения для всех элементов комплекса: самолета - Су-15ТМ, станции "Тайфун-М" - РП-26, а ракеты К-98М - Р-98М. Одной из важных проблем, которую пришлось решать по результатам ГСИ, стало устранение "паразитных" засветок экрана РЛС. По рекомендациям "радистов", сталкивавшихся ранее с такими явлениями, были испытаны новые варианты носовых радиопрозрачных обтекателей, имевших не коническую, а оживальную форму. После отработки в ОКБ на Су-15 No.13-40 в июне 1972 г. такие обтекатели установили на Су-15ТМ No.No.03-02 и 03-03. В результате "паразитные" засветки экрана исчезли, но несколько снизились потолок, опорная высота полета, дальность и рубежи перехвата на сверхзвуке. После прошедших осенью 1973 г. контрольных испытании в (К НИИ ВВС новый носовой обтекатель получил законную прописку на самолете. Однако внедрить новшество в налаженное серийное производство удалось далеко не сразу.

Большая часть машин вышла из цехов завода в старом виде, и лишь с 8-й серии в строй стали поступать Су-15ТМ с оживальными конусами. Кроме того, с машины No.10-30 на перехватчиках перестали устанавливать систему воздушной подпитки сопла с характерными воздухозаборниками в хвостовой части. Позднее на строевых Су-15ТМ обе эти доработки выполняли при капремонтах на АРЗ. Надо также отметить, что возможность выполнять автоматический перехват низковысотных целей Су-15ТМ получили только с 6-й серии, после внедрения доработанной с учетом полученных в ходе ГСИ замечаний САУ-58-2. Су-15ТМ прошел программу довооружения ракетой Р-60. Испытания по этой теме завершились в конце 1974 г., а непосредственные доработки перехватчиков проводились уже по бюллетеням в строю, начиная с 1979 г.

Продолжались попытки оснастить самолет встроенной пушкой. На сей раз ОКБ Сухого подготовило вариант размещения ГШ-23Л в фюзеляже Су-15ТМ (по типу МиГ-23). Отработка проводилась на задействованном в ГСИ самолете No.03-04. В общей сложности эта история продолжалась почти 3 года и завершилась Госиспытаниями пушечного вооружения в 1973 г. Результаты мало чем отличались от полученных ранее при испытаниях контейнеров УПК-23-250: встроенная артсистема была рекомендована в серию, хотя точность стрельбы по-прежнему хромала все из-за того же штатного визира К-ЮТ, а установить специальный стрелковый прицел в кабине Су-15ТМ так и не удалось по компоновочным соображениям. В конечном итоге в серию такой вариант вооружения так и не внедрили. Отработка на Су-15ТМ вооружения для фронтового применения откладывалась с начала ГСИ. Военные регулярно напоминали про должок, но с пониманием воспринимали каждую очередную отсрочку. Начать возврат этого "кредита" у ОКБ появилась возможность в 1974 г. К августу был доработан Су-15ТМ No.10-07, на котором установили четыре балочных держателя БДЗ-57М взамен пусковых устройств и штатных балочных держателей под ПТБ, доработали электросхемы для применения заданной номенклатуры вооружения и установили на визире К-ЮТ поворотный механизм, позволявший в ограниченных пределах изменять его наклон. ГСИ по этой теме проводились в 2 этапа. На первом, с октября 1974 г. по май 1975 г., испытывали бомбардировочное вооружение, а на втором, с июня по декабрь 1975 г. - пушечное и неуправляемое ракетное. Полеты выполняли летчики ГК НИИ ВВС Е.С.Коваленко, В.А.Олейников и В.Н.Музыка. Испытания прошли успешно: В акте по их результатам было записано, что оружие фронтового применения "позволяет использовать (самолет) для поражения малоразмерных наземных целей..." и его установку рекомендуется внедрить на серийных Су-15ТМ. Рекомендация была, скорее, формальностью, т.к., начиная с машины No.09-11, в Новосибирске эту доработку уже внедрили. Перехватчики стали отправлять в войска с выполненной соответствующим образом кабельной сетью, а вместо пусковых устройств ПУ-1-8 на них стояли ПУ-2-8, которые можно было оперативно заменить на держатели БДЗ-57М.

Еще одной причиной, заставившей заниматься системой вооружения Су-15ТМ, стал громкий международный скандал. Как известно, в сентябре 1976 г. летчик 530-го ИАП ПВО В.И.Беленко угнал в Японию новейший советский перехватчик МиГ-25П, в результате чего американцы получили возможность изучить самолет и его оборудование. Это событие имело последствия и для Су-15ТМ, т.к. его радар "Тайфун-М" отличался от установленного на микояновской машине "Смерча-А", по сути, только меньшим диаметром зеркала антенны. В ноябре 1976 г. вышло Постановление правительства, которым задавались работы по минимизации ущерба, нанесенного стране предательством Беленко. Причем на МиГ-25П была предусмотрена полная замена системы вооружения, а на Су-15ТМ -лишь модернизация РЛС. Уже в начале следующего года на строевых Су-15ТМ No.No.13-49 и 14-07 началось выполнение этой программы, а в июне-октябре самолеты прошли испытания. Для окончательной доводки модернизированной станции потребовалось еще около года, и в 1978 г. проведение доработок было рекомендовано на строевых машинах.

Летчики строевых частей давно жаловались на сложность балансировки Су-15 по крену, особенно на предпосадочном снижении. Работы по устранению этого недостатка велись в ОКБ в нескольких направлениях, и в результате в 1974 г. для испытаний в ГК НИИ ВВС был предъявлен Су-15ТМ No.03-03, система управления которого в поперечном канале была дооборудована механизмом триммерного эффекта и автоматом боковой устойчивости. Доработки получили положительную оценку и рекомендацию о внедрении в серию. Еще одной большой работой стало испытание стабилизатора увеличенной площади. Его появление было связано со старой проблемой: на посадочных режимах с включенной системой УПС летчики отмечали отсутствие "запаса стабилизатора", т.е. посадка выполнялась с РУС, взятой на себя до упора, без всякого запаса хода. Применение горизонтального оперения увеличенной площади казалось самым очевидным способом решения вопроса. Это требовало проведения испытаний, в ходе которых было выполнено 29 полетов. По их результатам новый стабилизатор получил рекомендацию для установки на самолеты, но в серию его не внедрили, т.к. выпуск Су-15ТМ к тому времени уже завершился.

Повысить характеристики Су-15ТМ, в том числе довести диапазон скоростей целей, перехватываемых на малых высотах, до уровня, заданного ТТТ, позволяло применение новых двигателей Р-25-300. Такая модификация получила в ОКБ обозначение Т-58бис (Су-15бис). Испытания проводились на доработанном самолете No.03-06 (ведущий инженер Васильев), который был впервые поднят в воздух Ильюшиным 3 июля 1972 г. Госиспытания Су-15бис проходили с 5 июня по 10 октября 1973 г. За это время летчики ГК НИИ ВВС Н.И.Стогов, В.И.Мостовой и Е.С.Коваленко выполнили 79 полетов. Было отмечено, что ЛТХ модернизированного перехватчика на высотах менее 4000 м улучшились по сравнению с Су-15ТМ. В частности, использование чрезвычайного режима работы двигателей позволяло добиться перехвата в ЗПС целей, летящих на скоростях до 1000 км/ч, что снимало претензии военных. В итоге Су-15бис получил рекомендацию о принятии на вооружение. Но запуск самолета в серию так и не состоялся. Дело в том, что приоритетом в обеспечении новыми двигателями пользовались МиГ-21бис, а так как производство Р-25-300 было сильно ограничено, то Су-15бис их просто не досталось. К тому же, прирост ЛТХ перехватчика оказался не столь значителен, чтобы военные настаивали на развертывании его массового строительства.

Модификация	Су-15ТМ
Размах крыла, м	9.43
Длина самолета, м	22.03
Высота самолета, м	4.84
Площадь крыла, м2	36.60
Масса , кг
пустого самолета	10760
нормальная взлетная	17200
максимальная взлетная	17900
Тип двигателя	2 ТРДФ Р-13-300
Максимальная тяга, кН	2 х 65,70
Максимальная скорость, км/ч:
у земли	1400
на высоте 12000 м	2230
Перегоночная дальность, км	1700
Практическая дальность, км	1380
Боевой радиус действия, км	725
Практический потолок, м:	18100
Максимальная эксплуатационная перегрузка	6.5
Экипаж, чел	1
Вооружение:	Боевая нагрузка - 1500 кг на 6 узлах подвески: Две УР класса воздух-воздух средней дальности с полуактивной радиолокационной и ИК системами наведения Р-98 (до 20 км) и две УР ближнего боя Р-60 с ИК системой наведения. Вместо ПТБ могут подвешиваться два контейнера УПК-23-250 с пушками ГШ-23Л (23 мм, 250 снарядов). Допускается подвеска двух бомб ФАБ-250 или до 2 блоков УБ-16-57 с НАР типа С-5 или две НАР большого калибра типа С-24