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Am 7. September 1955, also noch vor der MiG-21, startete mit der Su-7 das erste sowjetische Jagdflugzeug mit einer Geschwindigkeit größer als Mach 2 zum Erstflug. Ab Anfang der 1950er-Jahre flogen Strahlflugzeuge der ersten Generation mit hohen Unterschall-Geschwindigkeiten und Kanonen- oder MG-Bewaffnung. Die wichtigsten Vertreter waren die amerikanische F-86 und die sowjetische MiG-15, die im Koreakrieg gegeneinander kämpften. Am 14. Mai 1953 war Pawel O. Suchoi zum Generalkonstrukteur des OKB-1 ernannt worden, welches ein Jahr zuvor mit der Aufgabe der Erstellung einer Kopie der amerikanischen F-86 Sabre gebildet worden war. Als Produktionsbasis wies man ihm das Werk Nr. 155 zu. Die sowjetische Regierung beauftragte im August 1953 das OKB mit der Erarbeitung von zwei Projekten von Jagdflugzeugen der zweiten Generation. In den USA befanden sich zu dieser Zeit die F-100 (Erstflug 25. Mai 1953) und F-102 (24. Oktober 1953) in der Erprobung, an der F-101 und F-104 wurde gearbeitet. Diese Flugzeuge waren als die schnellsten und am höchsten fliegenden Flugzeuge der Welt projektiert. Dem musste die Sowjetunion etwas entgegensetzen.
Im Sommer 1953 begann das OKB mit der Konstruktion eines Jagdflugzeuges, das zweifache Schallgeschwindigkeit fliegen und über eine Raketenbewaffnung sowie ein Bordradar verfügen sollte. Als Frist für den Erstflug war der Mai 1955 gesetzt worden. In der Planung, in welche die Erfahrungen des Koreakrieges eingingen, waren zwei Varianten – ein Frontjagdflugzeug und ein Abfangjäger mit Pfeil- oder Dreieckflügel (Bezeichnung „S“ und „T“) – die eine Geschwindigkeit von 1800 km/h und eine Gipfelhöhe von 19 000 m erreichen sollten. Im November 1953 war das Projekt eines Frontjagdflugzeuges mit Pfeilflügel S-1 erarbeitet und wurde im Februar 1954 der Modellkommission vorgestellt. Der wissenschaftlich-technische Rat schrieb nach Begutachtung an Suchoi: „Das ist technische Fantasie – ein Flugzeug mit diesen Parametern kann derzeit nicht gebaut werden.“ Dazu muss daran erinnert werden, dass es im Jahr 1953 in der Sowjetunion kein in Serie gebautes Überschallflugzeug gab.
Die S-1 vereinte in sich eine Reihe neuester Konstruktionsmerkmale. Als Antrieb diente ein leistungsstarkes Strahltriebwerk Ljulka AL-7F mit Nachbrenner. Die Tragflächen waren mit 60 Grad ungewöhnlich stark gepfeilt. Zusammen mit dem gepfeilten Leitwerk und einem langen, zigarrenförmigen Rumpf war eine gute aerodynamische Formgebung gewährleistet. Im Juli 1955 war der Prototyp fertig und wurde dem Flugversuchsinstitut übergeben. Am 7. September 1955 war es dann soweit: Der Testpilot Andrei Kotschetkow startete zum Erstflug. Er hatte seinerzeit im August 1945 als erster sowjetischer Flugzeugführer einen erbeuteten deutschen Düsenjäger Me 262 geflogen. Die erste Etappe der Werkserprobung endete im Januar 1956. Während der Erprobung erreichte das Flugzeug eine Höhe von 19 000 m. Das Flugzeug war stabil im Flugverhalten und konnte alle Figuren des höheren Kunstfluges als Voraussetzung für einen erfolgreichen Nahluftkampf fliegen.
