На первой машине Е-6/1, прототипе МиГ-21 Ф, сохранилась аэродинамическая компоновка крыла Е-5 с тремя перегородками. Но уже на втором прототипе Е-6/2 от двух из них отказались и изменили форму концевой перегородки, несколько улучшив аэродинамические характеристики крыла. Это упростило технологический процесс изготовления консолей. Под крылом предусмотрели узлы для подвески блоков реактивных снарядов. В таком виде крыло применялось на всех модификациях, начиная с МиГ-21 Ф и кончая МиГ-21 бис. Одновременно заменили хвостовую часть фюзеляжа, опустив горизонтальное цельнопово- ротное оперение и уменьшив его площадь с 4,82 до 3,94 м2 , окончательно отказались от установки третьей задней пушки 235П, установили новую обечайку ВЗУ с острой передней кромкой и управляемым двухскачковым центральным телом (конусом). Первое его положение рассчитывалось на полет со скоростью, соответствующей числу М=1,4, а второе – на М=1,9. Установили серийный тормозной парашют, оптический прицел АСП-5Н с инфракрасным визиром СИВ-52, радиокомпас АРК-54И, маркерный радиоприемник МРП-56И и комплект кислородного оборудования ККО-3.
Первый полет на Е-6/1 состоялся 20 мая 1958 г. Однако «век» Е-6 оказался коротким. 28 мая при выполнении седьмого полета произошла катастрофа, унесшая жизнь Нефедова. В тот день на высоте около 18 км отказал двигатель. Планируя, летчик дотянул до ВПП, но при выравнивании не хватило времени на перекладку стабилизатора. Дело в том, что после отказа двигателя и падения давления в гидросистеме система управления автоматически перешла на резервную электрическую, однако скорость перекладки стабилизатора была значительно ниже, чем у гидравлической. В результате вертикальная скорость машины оказалась выше допустимой. Ударившись колесами о ВПП, самолет перевернулся и загорелся. Сильно обгоревший Нефедов скончался в госпитале спустя несколько часов.
МиГ-21 Ф с ФАБ-250
МиГ-21 Ф с зажигательными баками ЗБ-ЗбО
Впоследствии эту систему доработали, и на серийных МиГ-21 вместо электропривода стабилизатора ввели электронасос для подкачки гидравлической жидкости. Почти полвека спустя в канун 60-летия ОКБ генеральный конструктор Р.А. Беляков в интервью газете «Независимое военное обозрение» скажет: «Владимир Нефедов погиб из-за нашей глупости».
Испытания продолжили на второй машине. 15 августа вышел приказ ГКАТ о проведении заводских испытаний (Е-6/2) с улучшенной аэродинамикой носовой части фюзеляжа. Одновременно утвердили ведущих: инженера А.С. Изотова и летчика-испытателя К.К. Кок- кинаки. Однако доработки ВЗУ выполнили только на третьей машине Е-6/3, совершившей первый полет в декабре 1958 г.
На самолете одновременно с увеличением диаметра цилиндрической части центрального тела ВЗУ установили противопомпажные и взлетные створки на фюзеляже, дополнительные топливные баки в крыле и фюзеляже за кабиной летчика, перенесли антенны – штырьевую РСИУ-4В и рамочную АРК-54, увеличили площадь киля и подфюзеляжного гребня (фальшкиля). Обе машины имели двигатели Р11Ф-300 с регулируемыми створками реактивного сопла и системой кислородной подпитки, две встроенные пушки НР-30, причем патронные гильзы выбрасывались за борт. В состав вооружения также входил инфракрасный визир СИВ-52 и прицел АСП-5Н, совмещенный с радиодальномером СРД-1М. Такое сочетание прицела и дальномера позволяло вести прицельную стрельбу по целям типа бомбардировщик на дальности до 2000 м. В экипировку летчика входили высотно-компенсирующий костюм ВКК-ЗМ с гермошлемом ГШ-4М. Первоначально установленные катапультные кресла со шторкой заменили на «СК» с защитой летчика от набегающего потока фонарем кабины.
Ракета К-13 под крылом самолета МиГ-19С во время испытаний
В декабре 1958 года председатель ГКАТ П. Дементьев сообщал Главкому ВВС К. Вершинину:
«В ходе заводских испытаний МиГ-21 Ф получены максимальный статический потолок 20100 м (при М=1,1), это подтверждает возможность получения расчетного статического потолка 21000-22000 м. Максимальная скорость 2100 км/ч (М=2) на высоте 15000 м. Указанная скорость не является установившейся и в дальнейшем может быть повышена до 2300-2500 км/ч».
Несколько позже Е-6/2 оборудовали пусковыми устройствами ракет К-13 для исследований их старта с законцовок крыла в обеспечение разработки перехватчиков Е-150 и Е-152.
Постановлением Совета министров СССР от 1 апреля 1959 года председателем комиссии по проведению совместных испытаний МиГ-21 Ф назначили заместителя командующего 24-й Воздушной армией И.И. Пстыго. В состав комиссии также входили летчики-испытатели С.В. Петров от ГК НИИ ВВС, Г.А. Седов от ОКБ-156 и Ф.И. Бурцев от ЛИИ. Облетали самолет летчики М.Х. Халиев, В.В. Яцун, С.А. Микоян, В.Г. Иванов, B.C. Котлов.
Самолет довольно быстро прошел испытания. В акте по их результатам, утвержденном в ноябре 1959 года, отмечалось, в частности, что «самолет имеет хорошие пилотажные качества, устойчивую работу двигателя, простое управление и может эксплуатироваться с аэродромов второго класса. Для повышения боевых возможностей самолета МиГ-21 Ф на больших скоростях и высотах считать необходимым провести отработку на нем вооружения – двух ракет К-13 и одной пушки НР-30 и организовать в кратчайшие сроки выпуск МиГ-21 Ф с этим вооружением».
С 25 июня 1960-го по 20 апреля 1961 года в ГК НИИ ВВС на самолетах МиГ-21 Ф (№ 72210206 и № 72210207), оборудованных балочными держателями БДЗ-58-21, испытывали НАР АРС-212М или С-24, бомбы ОФАБ-100-120, ФАБ-250М-54, ФАБ-250М-58 и ФАБ-500М-54, а также зажигательные баки ЗБ-ЗбО. Ранее были испытаны НАР С-5М в блоках УБ-16-57М. Ведущими на этом этапе государственных испытаний были инженеры В.К. Ефимов и Н.В. Горохов, летчики М.Х. Халиев и В.В. Яцун.
Особенно трудными были испытания снарядов АРС-212М, поскольку из-за попадания в двигатель пороховых газов он выключался. Для борьбы с этим явлением на самолете установили клапан сброса давления топлива. Пока дорабатывали машины, от дальнейших испытаний АРС-212М отказались, сосредоточив усилия на С-24, вошедших впоследствии в состав вооружения истребителя.
В результате испытаний было определено, что максимальная приборная скорость МиГ-21 Ф с двумя С-24 и подвесным топливным баком (ПТБ) не должна была превышать 1000 км/ч до высоты 8500 м (без ПТБ – 1100 км/ч до 8300 м) и чисел М= 1,3 выше 8500 м (без ПТБ – М= 1,4). Практическая дальность полета на высоте 11000 м достигала 1090 км, ас ПТБ – 1300 км.
Первый опытный МиГ-21Ф-13
МиГ-21 Ф-13 с ракетами К-13
Несмотря на значительное несоответствие летных характеристик заданным, МиГ-21 Ф приняли на вооружение в качестве легкого фронтового истребителя. В этом же году на Горьковском заводе № 21 развернулось его серийное производство. Еще во время государственных испытаний в правительстве СССР рассматривался вопрос об организации серийного производства МиГ-21 Ф в Чехословакии и Китае. Изучался вариант установки на истребитель системы дозаправки топливом в полете.
Второй и третий опытные самолеты МиГ-21 Ф переоборудовали в экспериментальные Е-6Т. На обеих машинах переднюю стойку шасси оснастили демпферами «шимми» вместо механизма разворота.
Е-6Т/1 предназначался для полетов на динамический потолок. На этой машине под обозначением Е-66 (для прессы) после замены двигателя на Р11Ф2-300 тягой, увеличенной до 6200 кгс, и автоматики регулирования центрального тела с возросшим «выходом» летчик Г.К. Мосолов 31 октября 1958 года установил мировой рекорд скорости 2388 км/ч. Год спустя он же в горизонтальном полете достиг скорости 2504 км/ч, что соответствует числу М = 2,38. В 1960 году К.К. Коккинаки установил мировой рекорд скорости 2148,66 км/ч на замкнутом маршруте протяженностью 100 км. Год спустя, 28 апреля, Мосолов вновь удивил мир, поднявшись на Е-66А на высоту 34714 м. Самолет был оснащен ускорителем с ЖРД СЗ-20М5А, разработанном в ОКБ A.M. Исаева (тяга на уровне моря 3000 кгс). Предыдущий рекорд, принадлежавший США и установленный на F-104F, был перекрыт на 3201 м.
Пользуясь случаем, отмечу, что в декабре 1963 года на «Старфайтере» под обозначением NF-104A с дополнительным ЖРД LR121-NA-1 фирмы «Рокетдайн» (тягой 2720 кгс на высоте 10700 м) был достигнут динамический потолок 36850 м. До высоты 9-12 км полет этой машины осуществлялся с помощью ТРД, затем следовал разгон до скорости, соответствующей числу М = 1,8, и лишь после этого включался ЖРД и самолет переводился в набор высоты под углом тангажа около 50о. За 100 секунд работы ЖРД набиралась высота около 30500 м, и далее полет осуществлялся практически по баллистической траектории. В отличие от отечественного Е-66А американский самолет предназначался не для рекорда, а для исследовательских целей.
