В тяжелой ситуации на Е-7, как рассказал летчик-испытатель ЛИИ А.А. Щербаков, довелось побывать и его коллеге по институту Олегу Гудкову. В одном из полетов по исследованию инерционного взаимодействия на скорости, соответствовавшей приблизительно числу М=1,9, из-за аэродинамической перекомпенсации руля поворота началось инерционное вращение машины с нормальными перегрузками от положительных десятикратных до отрицательных пятикратных. При этом невидимая сила «умудрилась» вытащить из чашки сиденья спасательный парашют».
На четвертой опытной машине появились дополнительные топливные баки в крыле и в гаргроте за кабиной пилота, что увеличило объем топливной системы самолета на 380 литров. Одновременно на машине еще раз возросла площадь киля, двигатель заменили на Р11Ф2-300 тягой 6120 кгс, а креновый автопилот – на КАП-2. Впоследствии аналогичные доработки осуществили и на Е-7/3.
Следует отметить, что на рубеже 1950-х – 1960-х годов самолеты-перехватчики, как в СССР, так и в США ориентировались исключительно на ракетное вооружение, в ущерб авиационной артиллерии, что соответствовало новой концепции перехвата (не путать с маневренным воздушным боем). Но, разрабатывая F-4 с чисто ракетным вооружением, в США не забывали и о маневренном бое, для которого предназначался F-104, оснащенный пушкой. Не отказались от артиллерийских установок и французы, сохранив пушки на «Мираже»– IIIC.
Но в Советском Союзе думали иначе, и Е-7 поступил на госиспытания без пушки. Возросший полетный вес машины привел к увеличению посадочной скорости до 260–290 км/ч, что усложнило пилотирование на этом, самом ответственном этапе полета. Но деваться некуда, и машину принимают на вооружение в надежде, что промышленность сумеет разрешить этот вопрос. Вооружение перехватчика размещалось лишь на двух крыльевых подвесках и состояло из двух ракет К-13. Было предусмотрено (после соответствующего дооборудования самолета) использование ракет РС-2-УС, но на практике дело до них не дошло. Допускалась подвеска двух блоков НАР УБ-16 или С-240, а также двух бомб калибра по 500 кг. На подфюзеляжной подвеске, как и прежде, размещался дополнительный топливный бак, вмещавший до 500 кг горючего. Позже, когда война во Вьетнаме выявила острую необходимость в авиационной артиллерии, для МиГ-21ПФ разработали подвесную гондолу ГП-9 с двухствольной пушкой ГШ-23 и боекомплектом 200 патронов.
Совместные госиспытания Е-7/3 и Е-7/4 завершились в конце июля 1961 года, а за месяц до этого с аэродрома завода № 21 взлетел первый серийный МиГ-21ПФ (изделие 76). В этом же году завод сдал заказчику 30 машин. Единственным оружием первых серийных перехватчиков были ракеты Р-3С, но они не обеспечивали всепогодного применения, поэтому заказчик вынужден был вернуться к РС-2-УС.
В мае – июле 1961 года на МиГ-21ПФ испытали доработанный радиолокатор ЦД-З0ТП. Спустя полгода в соответствии с решением Военно-промышленной комиссии от 25 мая 1961 года, МиГ-21ПФ, в дополнение к ЦД-30ТП, оснастили системой вооружения К-51 с ракетами РС-2-УС. Заводские испытания МиГ-21ПФ с ракетами начались 12 марта 1962 года, а государственные – с 20 ноября 1962-го и продолжались по 3 сентября 1963 года. При этом целями для ракет были беспилотные мишени Ла-17, МиГ-15 и Ил-28. Госиспытания завершились с положительным результатом и рекомендацией о принятии авиационно-ракетного комплекса на вооружение.
Фактически РС-2-УС дополнили арсенал лишь модернизированного перехватчика МиГ-21ПФМ.
О применении ракет РС-2-УС в боевых условиях автору ничего не известно. Исключение составляют лишь рассказы специалистов, побывавших во Вьетнаме. Очевидцы отмечали, что американские самолеты в боевой обстановке ставили такие помехи, что на экранах радиолокационных прицелов виднелось одно большое светлое пятно. В этих условиях о применении РС-2-УС не могло быть и речи.
Максимальное число М серийных машин не должно было превышать 2,05, что соответствовало скорости 2175 км/ч на высоте 12 500 метров. Практический потолок – 19 км. Интересно, что максимальная продолжительность полета на этой высоте при взлете с подвесным топливным баком (ПТБ) не превышала 12 минут, а без него – 8 минут. Максимальная техническая дальность при полете на высоте 11 км без ПТБ, но с ракетами Р-3С – 1600 км, а с ПТБ – 1900 км. В последнем случае продолжительность полета доходила до 2 часов 27 минут.
В соответствии с мартовским 1960 года постановлением правительства конструкторским бюро Туманского и Мецхваришвили поручили разработку двигателя Р11Ф-300 с отбором воздуха от компрессора. Спустя два года завершились доводочные работы по двигателям Р11ФС-300 тягой 5750 кгс и Р11Ф2С-300 тягой 6200 кгс. В 1962 году на Е-7С исследовали систему сдува пограничного слоя (СПС) и рекомендовали ее для применения на серийных машинах. СПС оборудовали лишь часть перехватчиков, построенных в начале 1964 года и оснащенных двигателями Р11Ф2С-300. Они получили обозначение МиГ-21ПФС.
Трудностей с освоением МиГ-21ПФ хватало. К марту 1964 года его применение в строевых частях сильно ограничилось по причине заглоханья двигателей при стрельбе реактивными снарядами на боевых режимах полета, недоведенности системы вооружения и недостаточной эффективности прицела. Беспристрастная статистика свидетельствует, что в 1961 году произошло семь летных происшествий с МиГ-21, при этом налет на одно происшествие составил 2579 часа. Из них три происшествия произошли из-за конструктивно-производственных дефектов, и налет на один дефект составил 6018 часов. В процессе эксплуатации надежность техники и квалификация летчиков повышались, и уже три года спустя на одно летное происшествие приходился налет 3198 часов (19 летных происшествий в 1964 году). По конструктивно-производственным дефектам произошло четыре происшествия, а налет на одно из них возрос до 15 989 часов.
В 1963–1964 годах в странах Варшавского договора произошло шесть летных происшествий. Два из них – в Венгрии (в том числе одна катастрофа), три – в ГДР и одно в Польше. Кроме этого, по одной аварии было в Сирии и Финляндии. Все они связаны с отказами двигателей Р11Ф-300, а в Финляндии – из-за прогара лопаток соплового аппарата. В Советском Союзе из-за отказа ТРД в 1964 году было две аварии МиГ-21Ф-13 в строевых частях и одна МиГ-21У на заводе в Тбилиси. В это же время по аналогичным причинам были аварии и МиГ-21ПФ.
Разрушение двигателей – явление не редкое. Металл – вещь в себе. Порой изделия из него многократно выдерживают заложенный в них ресурс, но бывает потаенная аномалия «срабатывает» раньше времени. Даже не помогают заложенные в них «коэффициенты безопасности». Так было 2 апреля 1981 года, когда заходившая на посадку спарка МиГ-21 вдруг резко клюнула вниз, унеся жизни слушателя Школы летчиков испытателей В.А. Беспалова и штурмана В.М. Веретенникова.
Расследование показало, что фрагменты разрушившейся турбины ТРД перебили трубопроводы гидросистемы с последующим отказом системы управления самолетом.
Не вдаваясь в цифры, отмечу, что самолеты Су-7 и Су-9 имели значительно большую аварийность.
Кульминацией в мирной «биографии» МиГ-21ПФ стали женские мировые рекорды. Первый из них на самолете под обозначением Е-76 был установлен М. Соловьевой. 16 сентября 1966 года она пролетела 500-км замкнутый маршрут со средней скоростью 2062 км/ч. Через месяц Е. Мартова на замкнутом 2000-км маршруте показала среднюю скорость 900,267 км/ч. А 18 февраля 1967 года она же пролетела 100-км замкнутый маршрут со скоростью 2128,7 км/ч.
В 1962 году на ряде МиГ-21ПФ отработали новые технические решения. В частности, на машинах Е-7В и Е-7С испытали подвесные стартовые ускорители СПРД-99 и верхнее расположение тормозного парашюта. В том же году передали на совместные с заказчиком испытания самолет Е-7М, оснащенный стрелковым прицелом АСП-ПФ (вместо ПКИ) и инфракрасным визиром «Самоцвет», сопряженным с РЛС ЦД-30Т.
Спустя год вышеперечисленные новшества, а также увеличенный киль, новое катапультное кресло КМ-1, обеспечивавшее аварийное покидание самолета при разбеге и пробеге, а также на всех высотах в пределах разрешенных скоростей (минимальная скорость катапультирования на земле – 130 км/ч), и новый фонарь, открывающийся вбок, объединили в одном истребителе. В процессе модернизации пришлось уменьшить запас горючего во внутренних баках на 100 литров. Тормозной парашют окончательно перенесли из подфюзеляжной ниши в контейнер, расположенный в основании киля. Техники самолетов облегченно вздохнули – одной трудоемкой операцией меньше. Новый истребитель получил обозначение МиГ-21ПФМ.
В 1965 году при проведении контрольных испытаний МиГ-21ПФ (видимо, речь идет о самолетах МиГ-21ПФС, оборудованных СПС) в НИИ ВВС выяснилось, что максимальная дальность (допускалось ее уменьшение не более чем на 3 % в соответствии с техническими условиями ВВС) снизилась с 1550 км до 1300 км, а практический потолок – с 19 000 до 18 050 метров, в зависимости от машины.
Оказалось, что в процессе устранения недостатков двигателя и самолета возрос удельный расход горючего, а его запас сократился на 120 кг. Снижение же потолка и скорости произошло из-за увеличения веса самолета (от 70 до 160 кг) и разброса тяговых характеристик двигателей.
Для расширения тактико-технических характеристик МиГ-21ПФ на основании приказа МАП от 12 марта 1966 года началась доработка истребителя под две ракеты Х-66 класса «воздух – поверхность». Комплекс требовалось предъявить заказчику на испытания в июле того же года, но работа чуть затянулась, и полеты начались в сентябре. Ракета со стартовым весом 278 кг и 103-килограммовой боевой частью имела дальность (в зависимости от режима полета самолета-носителя) от 3 до 10 км и запускалась на высотах от 500 до 5000 метров. Пуски опытных ракет выполнили летчики-испытатели М.М. Комаров, П.М. Остапенко, А.Г. Фастовец, Г.А. Горовой, В.С. Котлов, В.Г. Плюшкин и М.И. Бобровицкий. В 1968 году Х-66 приняли на вооружение в составе самолета МиГ-21ПФМ. Но в реальных боевых условиях применить ее так и не довелось.