Документом не предусматривалось исключение пушки НР-30 из арсенала истребителя, хотя речь шла только об отработке ракетного вооружения. Единственным претендентом на его роль были управляемые ракеты РС-2-УС (К-51МС). Почти одновременно с МиГ-21Ф радиолокационный прицел ЦД-30 установили на перехватчик Су-9 и поэтому он получил обозначение РП-9, а адаптированный к «МиГу» – РП-21.
Размещение ЦД-30 на самолете привело к увеличению диаметра входного отверстия воздухозаборника и длины фюзеляжа. Приемник воздушного давления ПВД-5 расположили над воздухозаборником по оси симметрии самолета.
Радиоуправляемые ракеты РС-2-УС предназначались для борьбы с неманевренными одиночными бомбардировщиками в любых погодных условиях днем и ночью, а также с бомбардировщиками, летящими в группе, при визуальной видимости. Ракеты наводились на цель по равносигнальной зоне излучения РЛС. На практике это выглядело так. Пилот перехватчика, захватив цель, пускал ракету на дистанции разрешенной дальности. Одновременно с этим он сопровождал ракету в течение всего времени ее полета до встречи с целью.
Самонаводящихся ракет К-13 (Р-3С), предназначенных для борьбы с маневрирующими целями в простых метеоусловиях тогда еще не было.
Видимо, ОКБ-155 начало разработку будущего Е-7 в полном соответствии с приказом ГКАТ, в котором, как отмечалось выше, не говорилось о пушечном вооружении. Установка станции ЦД-30 в центральном теле воздухозаборного устройства (вместо радиодальномера) привела к значительному увеличению его лобового сопротивления, компенсировать которое можно было лишь повышением тяги двигателя и снижением веса самолета. Приходилось помнить и о центровке истребителя.
Единственным весовым резервом была пушка, чем и воспользовались конструкторы. Ведь речь шла пока не о боевой машине. Так был сделан первый шаг на пути к отказу от артиллерийского вооружения истребителя. Вместе с пушкой стал лишним и оптический прицел АСП-5НД, замененный более простым коллиматорным ПКИ, ведь для стрельбы управляемыми ракетами не требовалось вычислять упреждение цели.
Появление в 1959 году самонаводящейся ракеты Р-3С заметно повлияло на облик перехватчика, поскольку РЛС ЦД-30 позволяла осуществлять пуск ракеты не только по факту захвата цели ее инфракрасной головкой самонаведения, но и с учетом разрешенной дальности пуска, определяемой радаром.
Перехватчик МиГ-21ПФ с радиолокационным прицелом ЦД-30
Первый прототип, получивший обозначение Е-7 (МиГ-21П), комплектовался не только ЦД-30Т, но и аппаратурой «Лазурь», креновым автопилотом КАП-1, курсовой системой истребителя КСИ-1, авиагоризонтом истребителя АГИ-1СА и связной радиостанцией РСИУ-5В («Дуб-5»). С машины сняли радиовысотомер РВ-У.
Для уменьшения посадочной скорости предусмотрели (но не установили) систему сдува пограничного слоя на закрылках. Возросший взлетный вес потребовал доработать конструкцию стоек шасси и заменить колеса увеличенного размера. Внешне это выразилось в увеличении размеров выколоток в обшивке фюзеляжных ниш шасси. На первой машине Е-7/1 стояло старое кресло со шторками, что, видимо, связано с переоборудованием в этот вариант одного из серийных МиГ-21 завода № 31.
Ведущим по испытаниям самолета Е-7/1, преподнесшего немало сюрпризов, был летчик-испытатель ОКБ И.Н. Кравцов. Е-7 опробовали в полете осенью 1958-го, а 28 ноября следующего года произошла первая серьезная авария. В тот день самолет с подвешенными ракетами К-13 на скорости, близкой к максимальному числу М, попал в область путевой неустойчивости, став неуправляемым. От возникшей большой перегрузки летчик временно потерял зрение, после чего катапультировался, к счастью, благополучно. Дорого обходятся летчикам просчеты конструкторов, и никакие деньги и звезды не способны компенсировать потерянное здоровье, а порой и жизнь. Но летчики-испытатели никогда не переведутся, на место ушедших придут молодые романтики, стремящиеся не столько к приключениям и острым ощущениям, сколько желающие познать неизведанное.
В декабре 1959 года построили вторую машину Е-7/2 с увеличенными площадями основного и подфюзеляжного килей. Это мероприятие в совокупности с меньшей площадью крыльевых пилонов, несколько повысило запас путевой устойчивости, но окончательно устранить дефект, присущий первой машине не удалось. Одновременно на самолете установили систему спасения «СК».
В июле следующего года Кравцову выпало еще одно испытание: в 72-м полете на Е-7/2 заклинило управление двигателем, находившееся в положении «максимал». Самолет некоторое время летал над аэродромом, вырабатывая горючее. Но из-за нарушения порядка выработки топлива из баков был потерян контроль над его остатком с последующей остановкой ТРД. Хотя это произошло вблизи аэродрома, но окончилось аварией, после посадки на грунт на значительном удалении от ВПП.
Вслед за этим еще одно ЧП, на этот раз из-за нарушения функционирования маслосистемы. Последовавшая остановка двигателя повлекла за собой отказ системы кондиционирования и запотевание фонаря. Посадку пришлось делать почти вслепую.
Жизнь Игоря Николаевича Кравцова оборвалась 29 января 1965 года во время испытательного полета на самолете-лаборатории Е-152А. Однако до этого он успел не только довести «до ума» Е-7, но и выполнить ряд полетов на нем в рамках научно-исследовательских работ. Среди них изучение поведения машины с шасси, оснащенным вместо колес стальными полусферами с несимметричным расположением оси их вращения. Этим конструкторы пытались приспособить самолет для эксплуатации с грунтовых аэродромов.
В мае 1960 года на заводские испытания поступил третий опытный Е-7, отличавшийся доработанной топливной системой и отсутствием механизма управления поворотом передней стойки шасси. В том же месяце приняли решение о развертывании серийного производства Е-7 на заводе № 21 под обозначением МиГ-21ПФ («тип 76»). Серийные машины предписывалось начать сдавать заказчику в I квартале следующего года.
Летом 1963 года завершились испытания МиГ-21ПФ с грунтовых ВПП, подтвердившие возможность эксплуатации самолета с аэродромов II класса без искусственного покрытия ВПП.
Поскольку речь зашла об эксплуатации самолета с грунтовых аэродромов, то нельзя обойти молчанием его колесно-лыжный вариант шасси, исследовавшийся в 1962–1965 годах, хотя это несколько опережает хронологию описываемых событий. Исследования начали на Е7/4, а с 1963-го – на МиГ-21ПФ. Доработанные основные опоры шасси имели небольшие дополнительные разгрузочные титановые лыжи, снижавшие в два раза нагрузку на грунт. При это допускалась плотность грунта 4 кг/см2. В зависимости от состояния ВПП они могли опускаться или подниматься вдоль колеса. Носовая же опора осталась без изменений. В выпущенном положении лыжи находились почти вровень с нижней точкой колеса.
«С выпущенными лыжами, – рассказывал ведущий летчик-испытатель Б.А. Орлов, – самолет становился если не совсем вездеходом, то уж наверняка аппаратом повышенной проходимости. Бывало, грузовая автомашина с трудом ползет по полю, а мой «МиГ» шпарит «с ветерком» по грязище… Но из-за того, что носовое колесо уходило в мягкую землю чуть ли не по самую ось, лезли мы не во всякую хлябь, а с разбором.
