ожно только с помощью гидроусилителя (бустера).
На С-1 каждая половина стабилизатора управлялась своим бустером. Для увеличения критической скорости флаттера до 1850 км/ч по прибору на концевых частях стабилизатора были установлены противофлаттерные грузы (без них скорость ограничивалась 1100 км/ч). Приемлемую статическую путевую устойчивость самолета при полете на сверхзвуковых скоростях обеспечило вертикальное оперение большой площади. Система управления рулем поворота была выполнена с применением бустера и загрузочного механизма.
Из-за больших скоростей полета система управления самолета проектировалась как необратимая бустерная. Первые гидроусилители, применявшиеся на заре реактивной авиации, лишь помогали летчику в управлении. Усилия на органы управления в случае их отказа увеличивались, но из-за дозвуковых скоростей все же позволяли продолжать управляемый полет. Такие бустера назывались обратимыми. Но на скоростях, на которые рассчитывался С-1, усилия на ручку и педали в случае отказа гидроусилителей становились непосильными для летчика. Поэтому на машину были установлены необратимые бустеры. Их "необратимость" заключалась 8 том, что усилия, приложенные к органам управления самолетом, приводили в действие золотники бустеров, а уже те управляли рулями, и нагрузки на летчика не зависели от аэродинамических моментов, действующих на стабилизатор, элероны и руль направления. Для повышения надежности каждый бустер был сделан двухкамерным, с питанием от независимых гидросистем. Для имитации аэродинамических нагрузок во все три канала управления включались пружинные загрузочные механизмы, а в систему продольного управления – автомат регулирования загрузки (АРЗ), предназначенный для автоматического изменения усилий на ручке управления в зависимости от скорости и высоты полета.
Топливная система нового истребителя включала в себя три мягких фюзеляжных топливных бака общим объемом 254 1 литров. В дополнение к этому предполагалась подвеска подвесных топливных баков (ПТБ) емкостью по 600 литров каждый. Гидравлическая система состояла из трех независимых подсистем с рабочим давлением 210 кг/см' (рабочая жидкость АМГ- 10, к слову, имела рецептуру, заимствованную с того же "Сейбра").
Шасси самолета состояло из передней опоры, убиравшейся вперед по полету с нетормозным колесом 570x140мм и двух основных опор с тормозными колесами 800x200 мм, убирающимися в ниши корневой части крыла по направлению к фюзеляжу. За счет оригинального решения основных стоек шасси с креплением колес на рычажном подвесе с механическим подтягом они в убранном положении компактно размещались в силовом треугольнике, образованном лонжероном, подкосом и бортовой нервюрой.
Поскольку предполагаемый к установке на С-1 мощный двигатель AJ1- 7Ф с форсажной камерой еще не был доведен до летного состояния, для первых полетов самолет оснастили его бесфорсажным вариантом АЛ-7 с тягой 6830 кгс. Двигатель состоял из одновального девятиступенчатого компрессора со сверхзвуковой ступенью на входе, кольцевой камеры сгорания с 18 вихревыми горелками, двухступенчатой турбиной и коническим нерегулируемым соплом. Раскрутка ТРД осуществлялась турбостартером.
При проектировании АЛ-7 одной из главных проблем было создание высоконапорного компрессора. В результате работ был создан компрессор со сверхзвуковой ступенью, имевший степень повышения давления 10, чего в мировой практике еще не было.
С-1 планировалось оснастить мощным вооружением – три 30 мм пушки НР-30 устанавливались в корне крыла (одна в правой и две в левой консоли). Боезапас в 65 патронов но ствол размещался в рукавах, опоясывавших воздушный канал двигателя. Под крылом в перегрузочном варианте предполагалось установить блоки 57 мм неуправляемых авиационных реактивных снарядов (НАРС) или две бомбы калибра 50-250 кг. Прицеливание при применении вооружения должен был обеспечивать стрелковый прицел АСП- 5Н и радиодальномер СРД-3 "Град" (копия радиодальномера AN/APG-30, стоявшего на американском "Сейбре").
Радиооборудование С-1 включало в себя УКВ радиостанцию РСИУ-4 с поверхностной антенной на верхушке киля, автоматический радиокомпас АРК-5 "Амур" и маркерный радиоприемник МРП-48П "Хризантема". В основании киля размещалась антенна станции предупреждения об облучении СПО-2 "Сирена-2", предупреждавшая летчика звуковым сигналом о появлении со стороны хвоста самолета противника с работающей РЛС или радиодальномером трехсантиметрового диапазона. Для определения государственной принадлежности самолет оснастили радиолокационным запросчиком-ответчиком со штыревыми антеннами под носовой частью фюзеляжа и антеннами, встроенными в аэродинамические перегородки крыла. Запрос- чик работал в системе госопознования только в режиме ответа, поскольку его так и не удалось довести до требуемого уровня надежности.
Пилотажно-навигационное оборудование самолета, помимо прочего, включало в себя электрический дистанционный гироиндукционный компас ГИК-1 , который в комплекте с АРК-5 предназначался для определения магнитного курса, углов разворота и курсовых углов радиостанций при слепой посадке. Индукционный датчик размещался в киле самолета.
1 июня 1955 года в ЛИИ в г. Жуковский открылась летно-испытательная станция (ЛИС) завода №51 – до завершения постройки С-1 оставалась всего пара недель. После опробования агрегатов и систем самолет в ночь с 15 на 16 июля 1955 года под чехлами с соблюдением всех режимных норм и милицейским эскортом на мотоциклах перевезли из Москвы на ЛИС. Началась подготовка к летным испытаниям.
Опытный истребитель С-1 в период заводских испытаний.
Испытательную бригаду возглавил ведущий инженер В.П. Балуев. Поскольку у ОКБ-51 еще не было своих летчиков-испытателей, для первых полетов на С-1 на время по договоренности с ВВС был приглашен А.Г. Кочетков из Государственного Краснознаменного научно-испытательного института военно-воздушных сил (ГК НИИ ВВС), ранее уже испытывавший первый реактивный самолет П.О. Сухого Су-9.
27 июля А.Г. Кочетков на С-1 выполнил первую рулежку. Затем последовали новые пробеги уже с отрывом носового колеса, но, несмотря на отсутствие замечаний по машине, дата первого полета все откладывалась. 6 сентября П.О. Сухой направил в МАП заявку на первый полет С-1, но события следующего дня внесли свои коррективы. 7 сентября планировалась очередная рулежка и небольшой подлет, но как только машина оторвалась от полосы, она неожиданно взмыла на 15 метров. Длины полосы для посадки впереди уже явно не хватало. Летчику ничего не оставалось делать, как помочь оказавшейся очень "летучей" машине. Увеличив до максимальных оборотов тягу ТРД, А.Г. Кочетков продолжил полет. Сделав полет по кругу, С-1 совершил посадку. За спасение опытной машины летчику была объявлена благодарность и выдана премия в размере месячного оклада.
Первый этап заводских испытаний С-1, оснащенного бесфорсажным ТРД АЛ-7, был завершен 23 января 1956 года. К этому времени машина выполнила 11 полетов и налетала четыре часа и пять минут. При этом удалось перейти звуковой барьер в горизонтальном полете и определить основные характеристики устойчивости и управляемости самолета. Тогда же А.Г Кочетков был отозван в ОКБ С.А. Лавочкина для испытаний перехватчика Ла-250. На свое место он порекомендовал летчика-испытателя В.Н. Махалина из истребительного отдела ГК НИИ ВВС.
Тем временем моторостроители подготовили летный экземпляр двигателя АЛ-7Ф с форсажной камерой и регулируемым двухпозиционным соплом. Тяга двигателя на максимале составляла 6850 кг, а на форсаже 8800 кг. После небольшой доработки он был установлен на С-1, и в марте 1956 года начался второй этап испытаний машины. Уже в первых полетах после включения форсажа самолет легко разогнался до скорости М=1,3- 1,4. Еще один шаг, и был взят барьер в М=1,7. Теперь испытатели замахнулись на две скорости звука!
В каждом новом полете для уменьшения риска потерять единственную опытную машину скорость увеличивали на 0,1 Маха. 9 июня самолет достиг скорости в 2070 км/ч (М=1,96), но неожиданно начался помпаж воздухозаборника, сопровождавшийся тряской носовой части фюзеляжа, хлопками и "бубнением" в канале воздухозаборника, а также периодическими изменениями тяги двигателя. Махалин, выключив форсаж, сбросил скорость. Помпаж прекратился. Следующий вылет закончился тем же. Стало ясно, что полеты на достижение максимальной скорости придется прекратить до выяснения причин, вызывающих помпаж, и разработки средств его преодоления. Но уже тогда достигнутая скорость превосходила требуемую ТТТ ВВС, что вызвало воодушевление заказчика и руководства МАП, поскольку обещало резкий прирост максимальной скорости по сравнению с самым скоростным на то время советским истребителем МиГ-19. Однако следует отметить, что двигатель на то время был абсолютно «сырым» и не готовым к серийному производству. Завод № 45, получивший задание на его освоение, изготовил к концу 1956 года лишь несколько десятков изделий, но из-за неоднократных случаев разрушения лопаток турбины большинство АЛ-7Ф были возвращены предприятию-изготовителю со штрафными санкциями.
Пока ученые и конструкторы боролись с помпажем и повышали надежность двигателя, самолет прошел испытания на штопор. В одном из таких полетов сразу после начала штопорения неожиданно заглох двигатель. Махалин спас С-1, впервые посадив его без двигателя. Следующие полеты показали, что для вывода самолета из нормального и перевернутого штопора достаточно поставить ручки и педали в нейтральное положение, после чего машина без заметного запаздывания через несколько секунд прекращала вращение и переходила в пикирование.
После определения причин, вызывающих помпаж, самолет был доработан установкой в воздухозаборнике подвижного конуса новой конфигурации, чем было достигнуто более равномерное течение воздушного потока в канале ВЗ. Это решение, как выяснилось в дальнейшем, не полностью устранило проблему, но все же позволило рассчитывать на еще большую максимальную скорость полета. Вскоре С-1 достиг скорости в 2170 км/ч (М=2,03) и впервые в СССР превысил «две скорости звука» (следует отметить, что на этот момент официальный мировой рекорд скорости на базе 15-25 км, зарегистриров