15 марта 1953 года вышло постановление правительства о создании фронтового истребителя и истребителя перехватчика с двигателями АМ-9 на базе истребителя сопровождения. Этим документом предусматривалось переоборудоватьСМ-2/2 в вариант фронтового истребителя, установив на нем два двигателя АМ-9 тягой по 330 кг с дожиганием. Максимальная скорость машины на форсажном режиме работы ТРД задавалась не ниже 1500 км/ч, а на максимальном режиме – 1210 км/ч при потолке 17 500 метров. Практическая дальность полета на высоте 15 км должна была равняться 1380 км, а с подвесными баками – 1800 км, длина разбега и пробега – 600 и 900 метров соответственно.
До завершения государственных испытаний пушек калибра 30 мм разрешалось установить на самолете три 23-миллиметровых орудия. Машину предписывалось предъявить на государственные испытания в апреле 1954 года. В том же постановлении речь шла и о постройке третьего экземпляра самолета – в варианте истребителя-перехватчика с РЛС «Изумруд».
Первую машину сначала построили под обозначением СМ-2Б. Отсюда впоследствии и появилась инструкция ГК-151 по балансировке серийного самолета СМ-2 в войсковых частях, вызвавшая путаницу у историков. Прежде чем опытный фронтовой истребитель поднялся в воздух, проект переименовали в СМ-9, а первую опытную машину – в СМ-9/1.
5 января 1954 года летчик-испытатель Г.А. Седов впервые поднял СМ-9/1 в воздух. Всего Григорий Александрович выполнил на этой машине 132 полета. Ведущим инженером на этапе заводских испытаний был В.А. Архипов.
К тому времени конструкторы изменили форму перегородки в воздухозаборнике, разделявшую его на два канала. Пушки Н-37, стоявшие на СМ-2 сменили три НР-23 с суммарным боезапасом 340 патронов. При этом одно орудие расположили снизу по правому борту фюзеляжа, а два – в корневых частях крыла. Для предупреждения помпажных явлений ввели блокировку рычага управления правым двигателем.
Опытный СМ-9/1
Результаты заводских испытаний СМ-9/1 были настолько многообещающими, что начали вырисовываться перспективы его серийного производства. 16 июня 1954 года заведующий отделом авиационной промышленности ЦК КПСС М. Лукин сообщал председателю Совета Министров СССР Г.М. Маленкову:
29 июня в адрес Маленкова ушло еще одно письмо, на этот раз от министра авиационной промышленности Дементьева. В нем говорилось: