Поступающие на вооружение первые отечественные зенитно-ракетные комплексы имели серьезные недостатки, в частности, ограниченную дальность пуска ракет и потолок, не превышавший 20 км. Американские воздушные разведчики U-2 до середины 1960 года безнаказанно бороздили воздушное пространство страны. В СССР не существовало средств для их уничтожения. Истребители-перехватчики МиГ-19ПМ, как и специальные высотные МиГ-19СВ, имели слишком низкий практический потолок, для набора которого требовалось немалое мастерство. Ни один из опытных перехватчиков ОКБ А. И. Микояна, П. 0. Сухого и С. А. Лавочкина все еще не был запущен в серийное производство. Однако работа в этом направлении продолжалась.

Система "Ураган-5" (или "У-5"), которую начали разрабатывать в еще 1954 году, стала первой в СССР единой замкнутой системой автоматизированного перехвата воздушных целей. В ее наземную часть входили несколько обзорно-следящих РЛС, канал активного запроса-ответа для определения координат наводимого на цель перехватчика, цифровая управляющая машина наведения (главный конструктор - Базилевский), а также пункт наведения (главный конструктор - А. Ф. Федосеев).

Перехватчики в системе "Ураган-5", проектировавшиеся в ОКБ-155 А. И. Микояна и ОКБ-51 П. 0. Сухого, согласно Постановлениям Совмина должны были оснащаться управляемыми ракетами нового поколения К-б или К-7с (в процессе их разработки решили предусмотреть и варианты с ракетами К-8), новым типом бортовой РЛС с увеличенной по сравнению с системой "Ураган-1" дальностью действия и улучшенными динамическими характеристиками (ее разработка велась в НИИ-17), счетно-решающим прибором (главный конструктор В. И. Ланердин) для управления средствами вооружения и автопилотом (последний разрабатывался под руководством главного конструктора И. А. Михалева).

7 и 21 марта 1957 года вышли соответственно Постановление Совета Министров СССР и Приказ МАП, где ряду опытных КБ (в том числе ОКБ-155 А. И. Микояна и ОКБ-51 П. 0. Сухого) в очередной раз уточнялось задание и корректировались сроки изготовления и предъявления на испытания отдельных элементов системы "Ураган-5" и самого комплекса в целом.1 В частности, требовалось построить пять истребителей-перехватчиков (два самолета с ракетной системой К-7с, два самолета с подвижными пушечными установками и один с системой К-бв) и предъявить их на совместные с Министерством Обороны испытания в IV квартале 1958 года. Перед этим автономные заводские летные испытания истребителя с системой К-бв требовалось провести в I квартале 1958 года, а с пушечными установками - во П квартале. Продолжительность полета самолетов должна была обеспечивать поражение бомбардировщика противника на расстоянии не менее 100-120 км от места вылета при использовании предварительного оповещения от системы ПВО.

К этому времени создателям радиолокационного оборудования на базе бортовых станций, применявшихся в системе "Ураган-1", удалось спроектировать более совершенную РЛС "Ураган-5Б" с автопилотом "Ураган-5B" и бортовым вычислителем "Ураган-БД". Поэтому в ОКБ-155, еще до передачи на испытания И-7У, для работы в составе модернизированного комплекса перехвата воздушных целей начали проектировать целый ряд новых самолетов. Перехватчики рассчитывались под различные варианты силовой установки (под дорабатываемые двигатели АЛ-7Ф с тягой на форсаже до 10 т и под новый двигатель ОКБ-300 С. К. Туманского Р15-300 с форсажной тягой до 11 т) и ракетного вооружения. В частности, под люльковский ТРД проектировался самолет И-75 (что вполне могло означать И-7 5-й вариант) со стреловидным крылом, а под двигатель Туманского Е-150 с треугольным. Оба истребителя отличались носовым воздухозаборником увеличенного диаметра с большим центральным телом-конусом. Суховцы же сосредоточили свою работу на одном проекте тяжелого перехватчика Т-37, предполагая достичь наилучшего результата с более мощным двигателем Р15-300 (взлетный вес самолета, возросший из-за установки более тяжелого оборудования, пожалуй, и не позволял рассчитывать на другой) и треугольным крылом, успешно отработанным на опытном истребителе Т-3.

И-75 стал, практически, первым проектом ОКБ-155, предназначенным для уничтожения воздушных целей только управляемым ракетным вооружением. В данном проекте две ракеты К-8 (вес 275 кг, дальность 12 км) направлялись на цель по лучу локатора. С подвесными баками тактический радиус нового перехватчика по проекту составлял 720 км, максимальная скорость на высоте 18 000 м - 2360 км/ч, динамический потолок до 24 200 м, а статический с ракетами - 20 100 м.

Как уже упоминалось выше, созданием первой советской самонаводящейся ракеты К-8 в 1955 году занялось ОКБ-4 под руководством главного конструктора М. Р. Бисновата и его заместителя В. Н. Елагина. Ракету спроектировали в довольно короткие сроки. Она предназначалась для поражения всех видов воздушных целей с задней полусферы. При этом цель должна быть несколько выше перехватчика, чтобы исключить влияние земли на головку самонаведения. В целях повышения помехозащищенности комплекса перехвата от естественных и организованных помех ракету разработали в двух вариантах: с радиолокационной головкой самонаведения и с тепловой (инфракрасной) головкой. Ракеты обоих вариантов были аналогичны по конструкции и различались только передним отсеком, в котором размещалась головка. На перехватчики можно было подвешивать одновременно ракеты обоих вариантов.

РЛС "Ураган-5Б", разработанная в ОКБ-339 под руководством Ф. Ф. Волкова, также оказалась самой совершенной станцией того времени (фактически, она стала базой для РЛС третьего поколения). В ней были реализованы все последние достижения в электронике и радиолокации, включая новую элементную базу, применены легкие сплавы, а также новые принципы построения привода антенны и повышения помехозащищенности. Для повышения надежности и упрощения эксплуатации был разработан ряд легкосъемных типовых узлов и блоков. Станция "Ураган-5Б" была выполнена в виде единого моноблока, вдвигаемого в носовую часть самолета. Это был настоящий прорыв в самолетных РЛС. При меньших габаритах и весе, большей помехозащищенности и надежности эта РЛС имела дальность действия в 2,5 раза большую, чем бортовые радиолокаторы второго поколения (группы "Алмаз").

Создание систем нового авиационного вооружения, в том числе перехватчиков нового поколения, привело к кооперации конструкторских коллективов различных отраслей промышленности (этот принцип разработки авиационной техники, заложенный в середине 50-х годов, является основополагающим и поныне).

Самолет И-75 строился в двух экземплярах. На первый опытный экземпляр пришлось установить имевшийся двигатель АЛ-7Ф (конструкция самолета была рассчитана именно под этот тип ТРД). Второй опытный экземпляр, получивший обозначение И-75Ф уже проектировался под установку двигателя АЛ-7Ф-1 (также с расчетной форсажной тягой до 10 т). В связи с полной неудачей на испытаниях И-7У для сокращения сроков постройки И-75Ф последний решили строить путем переделки "семерки".

Из вышесказанного следует, что в варианте И-75Ф ставка была сделана на модифицированный двигатель АЛ-7Ф-1 с увеличенной на 50% степенью форсирования. Эта модификация ТРД рассчитывалась для полета на высотах до 20-22 км и скоростях N=2,1-2,2. Заданный постановлением Совета Министров СССР в августе 1956 года со сроком предъявления на испытания в конце того же года, новый вариант двигателя к концу 1957 года все еще оставался недоведенным. Низкой была его надежность. Так, тяга на максимальном режиме достигала 6240 кг, на форсаже - 9200-9215 кг (позднее, в процессе серийного производства, ее удалось довести до 9600 кг). Прирост тяги обеспечила новая форсажная камера увеличенного диаметра. Для устойчивой работы компрессора в новых условиях полета впервые применялся постоянный кольцевой перепуск воздуха над рабочими лопатками сверхзвуковой ступени.

Здесь следует отметить, что, все-таки, первым ставку на люльковский двигатель сделал главный конструктор ОКБ-51 П. 0. Сухой. На разрабатываемый ТРД АЛ-7 суховцы обратили внимание еще в 1953 году, остановив на нем свой выбор и установив его в 1955 году на опытных образцах фронтового истребителя С-1 и перехватчика Т-3. Из-за небольшого числа выпускаемых двигателей сроки передачи прототипов самолетов на испытания в какой-то мере зависели и от того, кому раньше достанутся опытные экземпляры люльковских моторов.

Испытания первого опытного экземпляра И-75 без РЛС начались 28 апреля 1958 года. В воздух машину поднял Г. К. Мосолов. Была достигнута максимальная скорость 2050 км/ч на высоте 11 400 м без подвески ракет К-8, с ракетами - 1670 км/ч на высоте 12 400 м. Потолок самолета составил со снарядами 16 000 м, без снарядов - 18 700 м.

В декабре на машину установили станцию "Ураган-5Б" и испытания продолжили до середины мая 1959 года. Полетный вес полностью оборудованного перехватчика с подвеской ракет и крыльевых баков составил 11 470 кг. В целом испытания комплекса прошли успешно и перехватчик получил положительную оценку.

Однако конкурирующие самолеты ОКБ П. 0. Сухого оказались удачнее. Су-ховцам удалось раньше провести государственные испытания своих машин (и, вдобавок, очень успешно), после чего правительство в 1958 году приняло решение строить оба типа самолетов под марками Су-7 и Су-9 серийно.

И хотя комплекс перехвата воздушных целей Су-9-51 был рассчитан на применение ракет с ограниченной дальностью полета К-5 (позднее К-5М, а в серии РС-2-УС) и, вроде бы, уступал комплексу И-75К-8 в системе "Ураган-5Б" по дальности обнаружения и пуска снарядов, тем не менее был принят на вооружение как более отработанный. Непрекращавшиеся полеты американских разведчиков над территорией СССР заставили принять такое безусловно правильное решение. Ведь к моменту завершения заводских испытаний И-75 первые серийные двухмаховые Су-9 уже сходили со стапелей завода...