Испытания прошли довольно быстро, и в августе 1961 года главком ВВС утвердил акт с их результатами. В выводах этого документа отмечалось, в частности, что по устойчивости, управляемости и маневренности учебно-тренировочный истребитель практически не отличался от МиГ-21Ф и МиГ-21ПФ и имел тот же основной недостаток: большие усилия на педалях при полете со скоростью, соответствующей числу М свыше 1,4, затруднявшие пилотирование. При взлете с использованием максимального режима работы двигателя, после отрыва и уборки шасси наблюдалась тенденция к увеличению угла атаки, легко парировавшаяся отклонением ручки управления самолетом от себя, но при взлете с форсажем этого не отмечалось.
Размещение центровочного груза увеличило запас продольной устойчивости, но привело к изменению путевой балансировки по скорости. Этот дефект в сочетании с большими усилиями на педалях делал невозможным полет спарки во всем диапазоне скоростей без скольжения, т. е. самолет летел боком. Одновременно ухудшились разгонные характеристики машины, и увеличился расход горючего.
Несмотря на то, что в ходе государственных испытаний было выполнено два полета с грунтовой ВПП (твердая почва без дерна) самолет все же предписывалось эксплуатировать с бетонных ВПП аэродромов второго класса (длина ВПП не ниже 2000 м).
Специалисты НИИ ВВС рекомендовали также установить на самолете новое катапультное кресло СК-3, трехканальный автопилот и систему сдува пограничного слоя с закрылков после ее отработки на МиГ-21Ф и МиГ-21ПФ.
К серийному выпуску МиГ-21У приступили в 1962 году на заводе в Тбилиси. Начиная с седьмого самолета шестой серии изменили конструкцию закрылков под систему сдува пограничного слоя. Но эту систему так и не задействовали, так как на машине стояли старые двигатели Р11Ф-300. Впоследствии тормозной парашют ПТ-21 перенесли из-под фюзеляжа в отсек, расположенный в основании киля.
В 1965 году на испытания поступил МиГ-21УС с двигателем Р11Ф2С-300 с системой сдува пограничного слоя с закрылка. Самыми бросающимися в глаза новыми техническими решениями на спарке стали катапультные кресла КМ-1М и увеличенный киль. На некоторых машинах на фонаре кабины инструкторы устанавливали перископ для обзора передней полусферы на взлетно-посадочных режимах.
Любой самолет имеет массу ограничений при эксплуатации, но в советских ВВС к ним прибавлялись и другие, не связанные с техникой на случай, как бы чего не произошло. Однако летчики, оказавшиеся в «горячих точках», на многие запреты не обращали внимания, ведь, летая по инструкции, написанной политиками, можно из боя и не вернуться. В качестве примера можно привести впечатления летчика-испытателя ОКБ имени А.И. Микояна Б.А. Орлова, которому довелось совершить один полет на МиГ-21УС с сирийским пилотом:
«Начался наш полет с того, что летчик Абдель сразу после взлета, не успев убрать шасси, плавно потянул на полупетлю. Самолет не очень охотно шел вверх, заметно теряя скорость. На высоте около 1000 м мы наконец легли на спину; стрелка указателя скорости (приборной), уползшая влево до 150 км/ч, потихоньку пошла вправо. Но самолет потихоньку летел, не трясся, не выворачивался – летчик уверенно контролировал машину. Набрав нормальную скорость, он перевернул самолет со спины в обычное положение, и мы пошли в пилотажную зону.
Что бы летчик ни делал – виражи на скорости 230–240 км/ч, зависание до нулевой скорости, «бочку» с высокой перегрузкой, все время ощущалась его мгновенная реакция на поведение самолета, движения рулями были точными и координированными, особенно была заметна энергичная и четкая работа ног, почти не применяемая в практике наших строевых, да и не только строевых, летчиков. Не скажу, чтобы все выполняемое сирийцем было мне в диковинку: в испытательных и тренировочных полетах мы делали почти то же самое, но мы-то были испытателями, летчиками особенной квалификации и со специальной подготовкой, а тут обычный военный летчик, несомненно, высокого класса, вытворяет черт знает что! Только на посадке мой командир дал маху: как планировал на скорости 320 км/ч, так и плюхнулся на этой скорости практически без выравнивания».
Первый мировой рекорд на МиГ-21УС довелось установить 22 мая 1965 года, когда Н.А. Проханова достигла динамического потолка 24 366 метров. Спустя месяц Л.Я. Зайцева в горизонтальном полете поднялась на высоту 19 020 метров. Это достижение стало возможным благодаря установке на самолет форсированного двигателя взлетной тягой 7000 кгс и двух ракетных ускорителей.
В 1968 году на испытания поступил МиГ-21УМ. От предшественника он отличался, прежде всего, двигателем Р13-300. Одновременно доработали топливную систему и увеличили объем накладного бака. Кроме этого, на нем установили стрелковый прицел АСП-ПФ-Д-21, в систему управления включили автопилот АП-155. Катапультные кресла – КМ-1у у курсанта и КМ-1и – у инструктора. На откидной части фонаря кабины инструктора появился перископ, значительно улучшивший обзор из задней кабины при взлете и посадке. Были и другие, на первый взгляд мелкие доработки, но значительно упростившие эксплуатацию машины.
Часть МиГ-21УМ имела доработанную систему аварийного сбрасывания фонарей от одной ручки из передней кабины, при этом предусматривалась возможность аварийного сброса фонаря задней кабины инструктором, при сброшенном переднем. С 1972 года на все строившиеся МиГ-21 устанавливали по бокам носовой части фюзеляжа датчики, а в кабине – индикаторы угла атаки, что способствовало повышению безопасности полета. Раньше датчики углов атаки и скольжения стояли на ПВД, и информация от них использовалась при вычислении упреждений в оптическом прицеле.
Учебно-тренировочный МиГ-21УМ стал самым массовым и строился в течение около 20 лет (до 1971 г.) на двух заводах: в Тбилиси с 1962-го по 1971 год и в Москве на «Знамя труда» – с 1964-го по 1968 год на экспорт. В Тбилиси в 1962–1966 годах построили 180 МиГ-21У, с 1966 по 1970 год – 347 МиГ-21УС и до окончания производства 1133 МиГ-21УМ.
Разведчики
Разработка разведчика Е-7Р началась в 1963 году на базе МиГ-21ПФ в соответствии с октябрьским постановлением правительства и приказом ГКАТ от 19 ноября. Для этого требовалось дооборудовать МиГ-21ПФ унифицированными контейнерами с аппаратурой фото и радиотехнической разведки. В том же году ОКБ-155 отправило на завод № 21 эскизный проект машины. Разработка рабочих чертежей и изготовление подвесного контейнера и дооборудование серийного МиГ-21ПФ пришлись на долю конструкторского бюро завода № 21.
Опытный разведчик Е-7 (МиГ-21ПР), предшественник МиГ-21Р
Первые разведчики переоборудовали из серийных МиГ-21ПФМ усилиями серийного № 21 и опытного № 155 авиазаводов. Разведывательная аппаратура была установлена в специальном подвесном контейнере в трех вариантах для дневной, ночной и радиоразведки. В начале 1965 года второй из них с контейнером для дневной фоторазведки передали его на совместные госиспытания. Контейнер был оснащен аэрофотоаппаратом УАФА-47 и фотопатронами, и предназначался для выполнения маршрутной фотосъемки.
