Там на самолет установили новые ТК-2, потому что на старых сгорели лопатки роторов. Переделали капоты мотора и переместили маслорадиаторы в крыло (в носок центроплана). Последнее было вызвано тем, что охлаждение масла осуществлялось недостаточно эффективно. К 13 -января маслорадиаторы установили в центроплан.
Для продолжения заводских испытаний 5 февраля Су-1 перегнали в ЦАГИ. Один полет на снятие данных по максимальным скоростям на высотах сделан 13 февраля. До 3 марта определен режим самой оптимальной скороподъемности. Масло снова перегревалось, пришлось принимать меры по дополнительному охлаждению картера. Следует отметить, что с этой проблемой в то время столкнулись все конструкторы, использующие мотор М-105. К сожалению, у ЦАГИ отсутствовали какие-либо достаточно радикальные рекомендации на этот счет. К 10 марта 1941 г. были сняты летные характеристики Су-1 без ТК.
В начале мая 1941-го самолет Су-1 совершал полеты на высоте до 6000 м опять без ТК, потому что на первом экземпляре довести силовую установку с турбокомпрессорами так и не удалось. В связи с этим машину на государственные испытания не передавали. Без ТК самолет Су-1 имел небольшие преимущества перед запущенным в серию яковлевским истребителем И-26 – по горизонтальному маневру, взлетно-посадочным характеристикам и устойчивости полета, однако уступал по вертикальному маневру.
Второй экземпляр И-135 (заказ N 360) достраивали на харьковском заводе под руководством П.Д.Грушина. Отличие самолета от предшественника заключалось в меньшей площади крыла – 18,0 м2 . На этой машине, получившей название Су-3, провели те же доработки, что и на Су-1.
В январе 1941 г. самолет в незаконченном виде направили на завод № 289, где он оказался 17-го числа. В воздух так и не поднялся из-за снега на заводском аэродроме.
В связи с выявившейся нецелесообразностью дальнейшие работы по самолетам Су-1 и Су-3 были прекращены Постановлением СНК ССР и ЦК ВКП (б) от 16 апреля 1941 г.
И только в 1942 г., когда срочно понадобился (судя по переписке ВВС) истребитель, способный перехватывать немецкие высотные разведчики, второй экземпляр самолета опять стали доводить и испытывать в ЛИИ НКАП и НИИ ВВС. Успехов не последовало. Первая попытка создать одномоторный одноместный истребитель повышенной высотности в «ОКБ Сухого» на этом себя исчерпала.
В развитие идеи самолета И-135 конструкторы разрабатывали два варианта истребителей повышенной высотности с более мощными моторами М-120 и М-90.
Сухой направил в адрес начальника 3-го отдела ВВС С.Н.Шишкина и начальника ПГУ НКАП Леонтьева предложения по выбору мотора для истребителя, который будет иметь максимальную скорость 800 км/ч на высоте 6000 метров. Конструктор утверждал, что при обеспечении коэффициента полезного действия винта порядка 0,7 можно использовать мотор М-120. В этом же письме Павел Осипович сообщал, что эскизный проект одноместного истребителя с М-120 уже представлен в НКАП.
Ориентировочно еще в октябре 1940 г. Сухой ознакомил специалистов НИИ ВВС с эскизным проектом скоростного истребителя повышенной высотности (по схеме напоминающим американскую «Аэрокобру») с более мощным мотором М-120, удлиненным валом и турбокомпрессорами
По конструкции самолет был цельнометаллическим. Схема низкопланная. Носовая часть фюзеляжа представляла собой ферму из хромансилевых труб с легкосъемными капотами из электрона и дюраля. Хвостовая часть выполнялась в виде дюралевого монокока.
Мотор размещался за кабиной летчика – в ферменной части фюзеляжа. Радиаторы находились за мотором внутри фюзеляжа. Забор охлаждающего воздуха производился снизу фюзеляжа, а выход – вверху перед килем. Два бензобака с общим весом топлива 650 кг размещались в центроплане. Кроме того, предусматривалось использование и двух подвесных сбрасываемых 150-кг бензобаков.
Шасси трехколесное с носовым колесом. Основные колеса убирались в крылья. Носовое колесо убиралось назад по полету. Снизу фюзеляжа предусматривался специальный киль, выполняющий при необходимости и роль костыля – на случай посадки с опущенным хвостом.
Хвостовое оперение металлическое. Обшивка рулей полотняная.
Характерным было мощное стрелково-пушечное вооружение. Оно включало в себя 23-мм пушку с боезапасом 100 снарядов, стреляющую через полый вал редуктора мотора; два 12,7-мм синхронных пулемета БС конструкции М.Е.Березина с боезапасом 400 патронов. Вместо пулеметов БС могли устанавливаться две пулемета ШКАС (конструкции Б.Г. Шпитального, И.А. Комарницкого и С.В. Владимирова) с боезапасом 2000 патронов.
Су-1 М-120 2ТК-2
Взлетный вес самолета составлял 3295 кг (по оценке НИИ ВВС вес равнялся 3425 кг) В эскизном проекте, посланном в НКАП, нормальный взлетный вес был указан 3557 кг., а перегрузочный – 3900 кг. Площадь крыла была равна 20 м2 ; удельная нагрузка на крыло при взлетном весе 3500 кг – 175 кг/м2 .
Благодаря мощному мотору взлетной мощностью 1800 л.с. (на расчетной высоте 10000 метров – 1650 л,С.) и высокой тяговооруженности (удельная нагрузка, отнесенная к мощности мотора на расчетной высоте – 2,18 кг/л.с., к взлетной мощности – 1,90 кг/л.с., удельная мощность, отнесенная к площади крыла, соответственно, 82,5 и 90,0 л.с./м