Комбинированная силовая установка состояла из основного поршневого двигателя М-107А с воздушным винтом и дополнительного ВРДК, выполнявшего функцию ускорителя. Компрессор приводился во вращение двигателем М-107А при помощи двух валов и промежуточного редуктора. Забор воздуха для ВРДК осуществлялся двумя воздухозаборниками, расположенными в носках центроплана крыла. Воздушные каналы пролегали внутри центроплана, затем входили в фюзеляж и объединялись в один общий канал, который подводил воздух к осевому одноступенчатому компрессору, затем сжатый воздух поступал к передней части камеры сгорания с установленными в ней форсунками. Задняя часть камеры сгорания переходила в нерегулируемое реактивное сопло.

В начале марта 1944 г. был завершен эскизный проект 2-го варианта одноместного истребителя с М-107А и ВРДК Фадеева-Холщевникова. Данный проект имел ряд существенных отличий от предыдущего варианта. Учитывая то, что крыльевые воздухозаборники имеют значительные потери полного давления, связанные с большим количеством изгибов воздушных каналов, а также с увеличенными скоростями потока из-за малых размеров проходных сечений, во втором варианте приняли решение разместить воздухозаборник под коком воздушного винта двигателя М-107А, в связи с чем изменилась компоновка самолета. Кроме того, изменения коснулись мест размещения маслорадиатора и радиатора системы охлаждения М-107А, упростилась трансмиссия привода компрессора ВРДК. Проект имел и ряд других отличий.

По завершению проектирования 2-й вариант был направлен для ознакомления в НКАП СССР и там включен в проект плана опытного строительства самолетов ВВС КА на 1944 г.

Ранее, в феврале 1944 г., Государственный Комитет Обороны (ГОКО) принял решение об организации НИИ-1, в котором сосредотачивались бы все научно-исследовательские и практические работы по реактивной технике. Кроме того, это постановление обязывало НКАП СССР в месячный срок представить предложения по созданию конкретных образцов самолетов и реактивных двигателей.

В марте подготовили проект постановления правительства, в который, наряду с самолетами других КБ, включили и вышеупомянутый истребитель П.О. Сухого.

Первый вариант истребителя с ВРДК

22 мая 1944 г. ГОКО принял постановление, послужившее началом нового этапа в развитии реактивной техники в Советском Союзе. Это постановление и приказ НКАП СССР № 371 от 30 мая 1944 г. обязывали главных конструкторов А.С. Яковлева, С.А. Лавочкина, Н.Н. Поликарпова, А.И. Микояна, М.И. Гуревича и П.О. Сухого приступить к работам по созданию самолетов с реактивными двигателями.

П.О. Сухой получил задание: «Спроектировать и построить одноместный экспериментальный самолет с мотором ВК-107А с установкой дополнительного ВРДК конструкции и постройки ЦИАМ, со следующими летно-техническими данными:

Максимальная скорость с включением ВРДК на расчетной высоте 7000-8000 м в течение 10 мин................ 800 км/ч

Максимальная скорость без включения ВРДК............700 км/ч

Скороподъемность на 5000 м без включения ВРДК..............5,5 мин

Скороподъемность на 5000 м с включением ВРДК...............4,3 мин.

Продолжительность полета при условии пользования форсажем не более 10 мин. (включение ВРДК).............. 1 ч. 30 мин

Практический потолок.......... 11800 м

Разбег.............................................330 м

На самолете предусмотреть установку одной пушки калибра 20 мм или 23 мм и 2-х пулеметов калибра 12,7 мм.

Самолет построить в 2-х экземпляров и предъявить на летные испытания:

1-й экземпляр - 15 февраля 1945 г.

2-й экземпляр - 15 марта 1945 г.».

В начале июня в КБ приступили к проектированию самолета, первоначально получившего обозначение И-107, или «Д», а уже в процессе заводских летных испытаний - Су-5.