Компоновочная схема Су-15
В марте приступили к эскизному проектированию и после анализа ряда схем остановились на среднеплане со стреловидным крылом и оперением, с размещением двигателей внутри фюзеляжа. При этом повторение компоновочной схемы самолета МиГ-9 было отвергнуто конструкторами, так как из-за большого диаметра центробежного компрессора двигателя Dervent-V значительно возрастало лобовое сопротивление самолета.
В ОКБ приняли весьма остроумное решение, расположить двигатели не рядом, а последовательно, тандемно. Подобная схема позволила получить меньший мидель фюзеляжа и в полной мере использовать эффект стреловидного крыла. Самолет получил заводской шифр «П» и обозначение Су-15.
Аналогичную схему размещения двигателей применили в ОКБ А.И. Микояна для перехватчика И-320 (первый полет 16 апреля 1949 года) и в ОКБ С.А. Лавочкина для перехватчика «200» (первый полет 9 сентября 1949 года).
В конце апреля Главком ВВС утвердил ТТТ к истребителю-перехватчику Су-15, согласно которым он предназначался для ведения активного воздушного боя с самолетами противника, для уничтожения самолетов-разведчиков, самолетов-снарядов, беспилотных самолетов, а также для отражения налетов авиации противника в системе ПВО. Заданные в ТТТ высокие значения максимальной скорости и скороподъемности, а также требования по обеспечению длительного горизонтального полета при одном отказавшем двигателе вынудили увеличить энерговооруженность самолета. П.О. Сухой принял решение заменить двигатель Dervent-V (Р=1590кгс) на РД-45 (Р=2040 кгс).
Известно, что летом 1946 года правительство СССР разрешило Министерству авиационной промышленности закупить в Англии 10 экземпляров ТРД Dervent-V и Nene-I фирмы Rolls-Royce. И уже 2 февраля 1947 года Совет Министров СССР своим постановлением обязал главного конструктора завода № 45 В.Я. Климова предъявить на государственные испытания в декабре 1947 года двигатель РД-45, созданный на базе Nene-I, а заместителя главного конструктора завода № 500 В.М. Яковлева предъявить на госиспытания к указанному сроку двигатель РД-500, созданный на базе Dervent-V.
Эскизный проект перехватчика Су-15 завершили в 1947 году и в конце января 1948 года предъявили для анализа в ГК НИИ ВВС. Проект был одобрен, но главному конструктору предписывалось в процессе изготовления макета и постройки самолета устранить недостатки, отмеченные в Заключении.
В конце февраля комиссия рассмотрела представленный ей макет самолета Су-15 и с некоторыми изменениями утвердила его.
В середине марта приступили к постройке опытного экземпляра самолета. Месяцем раньше был заложен планер для статических испытаний. В процессе постройки опытного экземпляра самолета ритм работ неоднократно нарушался из-за целого ряда проблем, требовавших своего разрешения совместно с НИИ-17, ВИАМ, ЦИАМ, к тому же ЦАГИ дважды менял свои рекомендации по профилям стреловидного крыла. Все это ставило под угрозу сроки окончания работ. В июне изготовили статический экземпляр самолета и передали на испытания.