1973年6月21日，苏联又探测到一架小飞机从土耳其飞过来，以200米高度进入苏联境内。这次的问题不是入侵飞机过大或是伪装再度上演，而是入侵飞机太小，当雷达发现时距离已经不远了。拦截这种低空小飞机其实不是苏-15的特长，但3架苏-15还是紧急起飞，发现只是一个无聊的赌徒驾机取乐，希望以停留苏联领空赢得赌注而已。
这些战绩在苏-15的服役史上着实不算大事，因为接下来，苏-15按照设计之初的目的成功“截击”了2架大型入侵飞机，而且这两架飞机都是民用客机。
击落大韩航空客机
1978年4月20日下午18时20分左右，苏联一座大型预警雷达突然发现一架不明国籍和机型的大型飞机正从西北方向靠近其北部边境。20多分钟后，该机在北部军港摩尔曼斯克东北方向进入苏联领空并继续南下。此时，东西方冷战正进行得如火如荼，这架飞机顿时挑开了苏联人绷紧的神经，防空指挥所随即下达了拦截命令。6架苏-15歼击机在尖厉的警报声中迅速爬高到万米高空，很快在雷达屏幕上捕捉到了这位不明来客。
可这架飞机丝毫没有回避的意思，而是大摇大摆地继续南飞，深入苏联领空300多千米，也进入了苏-15的火力范围。苏-15在飞机旁边翻飞示意要求迫降，但飞机毫无反应。苏联人更加坚信，这分明就是一架蓄意入侵侦察挑衅的北约军用飞机，立刻发射了两枚空空导弹。其中一枚削掉了入侵飞机左翼翼尖，飞机立刻下坠。丢失目标的苏-15以为已经击落敌机，于是掉头返航。几小时后，苏联人就了解到一个噩耗，自己击落的竟是一架满载乘客的民用飞机。
这架波音-707-320c喷气式客机属于大韩航空，载有109名乘客和机组人员，于当天下午13时从巴黎起飞，原计划向西北越过北海进入北极圈，再向西经过格陵兰、加拿大北部和美国阿拉斯加进入白令海，最后向西南飞抵首尔。该航线已经建立多年，但这次飞机却在加拿大北部偏离了向西的航线而改为向东，2小时后进入苏联领空。更加诡异的是，客机误入的科拉半岛是苏联北部最重要的军事基地。摩尔曼斯克港驻扎着包括导弹核潜艇部队在内的苏联北方舰队，西南不远的普列谢茨克分布着空军、防空军的8个机场以及军用宇航发射场，驻有苏军最先进的战机。韩国客机不明不白地闯到如此高度敏感的地域，遭到导弹袭击也是情理之中。
击中机翼的弹片飞进机身，当场打死2名乘客，并破坏了密封舱等设施。为了保证氧气供应，飞机从1万米的飞行高度下降到1000米，接着又挣扎了将近2小时，终于在耗尽燃油前找到了一片冰冻的湖面迫降下来。幸运的是，百吨重的大飞机并没有压塌冰面。在北极的暗夜中煎熬了2个小时之后，乘客们于午夜时分迎来了第一架苏联直升机。第二天凌晨，所有人员都被运走。第三天，一架美国泛美航空公司的包机将乘客、尸体和部分机组人员运往苏联。飞机机长和领航员被扣接受调查，5天后释放。
可以想象，这次误击成为了各大媒体的头版头条，各方大打口水仗。韩国辩解说航线偏差完全是因为老旧的导航设备失灵，而且承认接到过迫降要求但未做出反应；西方大肆抨击苏联违犯了国际公法，草菅人命；而苏联认为这架入侵领空的客机由正在执行侦察任务的rc-135伪装而成，而且已经给予充分警告但毫无回应，导弹袭击属于正当防卫；有的专业人士认为，苏联完全不必把事情做得如此极端，苏军有能力在韩机进入领空之前探测发现并进行驱逐，也可进行围堵、迫降等方式控制速度较慢的韩机，甚至认为在当时良好的天气条件下，苏-15可以看清韩机的标识和机型，应慎重发射导弹；航空专家质疑，韩机机长和领航员经验丰富，航线稳定成熟，即使仪器发生故障，也可通过太阳辨明方向，如此离谱的航线偏差实在难以理解；还有人指出，冷战的紧张气氛才是此次灾难的元凶，遇到相同的情况，美国恐怕也难以保持克制和冷静……这场空难成为无头冤案，但发射导弹的苏-15却一鸣惊人，顿时成为国际航空界的焦点。
大韩航空再遭毒手
在击伤韩国客机后，苏-15名声大震，一时间成为国际舆论焦点。然而此波未平，苏-15就以另一次惊世骇俗的表演彻底震撼了整个世界。
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