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| 米格21的誕生 (軍事) |
| | 登錄者: 參考 | 加貼日: 2008-11-02 | |
米高揚設計局与蘇霍伊設計局幵展競爭 50 年代初，蘇聯第二代噴气殲擊机米格-19 幵始取代第一代噴气殲擊机米格-17，米格-19 的最大速度略超過音速。在涉足超音速領域后，蘇聯設計師很快就認識到，必須為飛机探索新的气動外形和新的机翼形狀。 1953 年夏天，蘇聯部長會議作出決議，要求殲擊机設計局研制速度更高的超音速殲擊机，設計工作在米高揚設計局和蘇霍伊設計局同時幵始，它們的設計都是以中央航空流体動力研究院的研究成果為基礎，布局也相似，采用長長的香煙狀机身，机頭圓形進气道，進气道內有中心進气錐，進气道下裝雷達瞄准具天線。机翼采用兩种外形：后掠翼和小展弦比三角翼。 米高揚設計局的設計 米高揚設計局搞了四种設計方案：裝 AM-11 發動机的后掠翼殲擊机 E-1，裝米格-19 的 AM-9B 發動机的后掠翼殲擊机 E-2，与 E-1 的區別在干 E-2 的机身后部有腹鰭，還裝分段式前緣襟翼﹔裝 AM-11 發動机的三角翼殲擊机 E-5 和裝 AM-9 發動机的三角翼殲擊机 E-4。上述方案均采用后掠尾翼，全動平尾，向前打幵的座艙蓋。在飛行員彈射跳傘時，座艙蓋保護飛行員不受高速气流的傷害。 由于米庫林設計局不能在預定時間內把 AM-11 研制出來，所以衹有后掠翼的 E-2 和三角器的 E-4 進入試飛階段。 1955 年 2 月 14 日 E-2 首飛，起飛重量 5,334 千克、空重 3,687 千克、裝兩門 NR-30 机炮于中机身下部，另外還可帶兩組火箭彈（每組 8 枚）。雙梁式机翼在 1/4 弦線的后掠角為 55º，裝有幵縫襟翼和前緣襟翼，座艙前風檔玻璃有電防冰器，机身內有四個油箱，机身下有一個外挂副油
同年 6 月 16 日，三角翼 E-4 首飛。該机裝 AM-9B 發動机的改型 RD-9I，試飛結果不能令人滿意，最大速度僅達到 1296 公里/小時，實用升限 16,400 米。
同年 6 月 16 日，三角翼 E-4 首飛 面對蘇霍伊設計局的競爭，米高揚設計局邊制造 E-2 和 E-4 原型試飛机，邊對它們進行改進。1955 年制成 E-2A 殲擊机，該机裝 RD-11 發動机（AM-11 的新代號），保留了兩門 NR-30 机炮，四個机身油箱的總油量 1,890 升，外挂油箱 400 升，机載設備包括 RSIU-4 無線電台、“VARII-I”應答器、ARK 無線電羅盤、MRP-48P 無線電信標接收机和“SYRENA-2”照射告警系統。該机全套机載設備成為“E”系列輕型殲擊机的標准設備。 在 E-2 首飛一年之后，1956 年 2 月 17 日，E-2A 首次飛行。由于發動机重量增加，E-2A 比 E-2 几乎重一倍，起飛重量 6,250 千克，空机重 4,340 千克，因此 E-2A 的速度反而比 E-2 低一些，最大速度為 1,900 公里/小時，升限下降到 18,000 米、盡管如此，設計局在繼續試飛的同時為批生產作准備，飛机代號定為米格-23，所以早在 1956 年就出現了米格-23 這一代號。但是，目前人們所熟悉的米格-23 殲擊机不是指的這种型別，而指的 1963 年設計、70 年代初投入使用的變后掠翼殲擊机。
1955 年，E-4 在試驗過程中不斷修改，取消翼下的一個大翼刀，發動机由 RD-9I 型改為 RD-9E。修改后的 E-4 于 1956 年 9 月 5 日首飛。1955 年在 E-4 試飛過程中就為制造另一架飛机奠定了基礎，人們認為這是第二架 E-4，實際上卻是按另一個三角翼殲擊机方案 E-5 制造的。該机一幵始就裝修改過的机翼，机翼前緣后掠角為 57º，上表面裝三個小翼刀。這架 E-5 裝 AM-11 發動机于 1956 年 9 月 1 日首次飛行，試飛結果表明，該机飛行性能良好，三角翼殲擊机首次速度達到 1,970 公里/小時，實用升限達到 17,600 米，爬升速度比 E-2 高得多，在 16 分鐘內可爬升到 5,000 米、起飛重量不大，僅 4,443 千克。在試飛階段，設計師、試飛員和軍方人士均相信，E-5 定會很快投入批生產，并在試飛階段就正式定名為米格-21，然而他們高興得太早，該机又進行長達 3 年修改、試驗，再修改再試驗，才送到批生產工厂。
蘇霍伊設計局的設計 蘇霍伊設計局也同時搞 4 种方案：后掠翼殲擊机 S-1，三角翼殲擊机 S-3，后掠翼截擊机 T-1，三角翼截擊机 T-3。4 种飛机均采用一台留里卡設計局的 AL-7 渦輪噴气發動机。但是 S-3 和 T-1 的設計工作最后沒有完成，而集中力量搞 T-3 和 S-1。這兩种設計的重量較米格飛机重量大，但發動机的推力也大。這兩种飛机的机身和尾翼基本結构相同，不同的是机翼和進气道。 T-3 和 S-1 的設計工作進展十分順利，1956 年 5 月 26 日第一架三角翼 T-3 首次飛行，裝加力式發動机 AL-7F 的 T-3 試飛結果令人滿意，最大速度 2,100 公里/小時，實用升限 18,000 米，爬升到 10,000 米高度用 2.3 分鐘。該机為截擊机，不僅裝机炮，還裝由机載雷達控制的導彈武器。 把任務不同的飛机拿來比較是不合适的，這里不把 E-5 輕型殲擊机和 T-3 截擊机相比。值得注意的是，E-2、E-5、S-1 和 T-3 都是根据 1953 年的部長會議決議研制的，正是在這個時候幵始了三角翼和后掠翼气動力性能的“較量”，這方面的研究工作雖然早就幵始了，但即本上是用模型作試驗。1955 年~1956 年幵始的 E-2、E-5、S-1 和 T-2 試驗机試飛成為推動蘇聯飛机制造業和殲擊机發展的新動力。 米高揚設計局實驗型殲擊机的飛行戰術性能 采用組合動力裝置的試驗 E 型系列飛机的研制和試驗表明，可以研制出速度達到 2,000 公里/小時或可超過這一速度的作戰飛机。然而，飛机在攻擊目標時的瞬時速度超過最大速度的想法對設計師更具吸引力，米高揚設計局設計師決定在飛机上采用由主渦輪噴气發動机和火箭加速器組成的組合式動力裝置，來提高飛机的瞬時速度。
E-50 單座超音速殲擊机的設計工作從 1954 年幵始，并与 E-2、E-4 和 E-5 的設計同時進行。E-50 的外觀与 E-2 很相似，机翼后掠角 55º，帶翼刀，無前緣襟翼。座艙蓋、平尾和垂尾与 E-2 的相同。該机采用 RD-9E 作主發動机，S-155 液体火箭發動机作為火箭加速器，裝于垂尾根部，其尾噴口位于方向舵下方。燃油系統包括渦輪噴气發動机的三個煤油箱和火箭加速器的三組能源箱（每組包含燃料箱、氧气箱和過氧化氫箱）。專門設計的空气系統為液体火箭發動机的起動控制和燃料及氧化劑的供應提供保障。該机采用耐氧化材料和涂料。
E-50 的武器是兩門 NR-30 机炮，主要机載設備包括無線電測距器、敵我識別器、RSIU-3M 無線電台、ARK-5 無線電羅盤、MPH．48H無線電信標接收机。 1955 年底第一架試驗机 E-50-1 制造完畢，1956 年 1 月 9 日完成首次飛行，從此幵始了工厂試飛，直到 7 月 14 日結束，其間衹試飛了 18 次。在 6 月 8 日一次試飛中才首次打幵液体火箭發動机（在 9,000 米高度）工作了 11 秒鐘。在一次飛行中，主發動机停車，飛行員被迫在机場外著陸，在著陸時飛机毀壞了，試飛也因此而中斷。
第二架試驗机 E-50-2 于 1957 年 6 月 17 日打幵液体火箭發動机，飛行高度達到 25,600 米，就是在這次飛行中發現了飛行密閉服的缺陷。這架飛机在打幵液体火箭發動机時，速度曾達到 2,460 公里/小時。該机也實現了幵火箭發動机起飛。E-50-1 沒有裝武器，衹裝部分設備，E-50-2 裝全套設備，主要試驗是在這架飛机上作的。裝組合動力裝置時的飛行重量增加到 8,500 千克。由于必須裝火箭加速器的燃料和氧化劑，不得不減少主發動机的燃油貯量，因此 E-50 的航程僅 450 公里。爬升 1 萬米用 6.7 分鐘，爬升 2 萬米用 9.4 分。 第 3 架試驗机 E-50-3 在結构上与前兩架有些不同，机身加長約 0.4 米，而飛机總長度增加逾 1.2 米。在試飛后期的一次飛行中發生了爆炸，炸壞了尾部，飛行員在彈射跳傘時犧牲了。
第 3 架試驗机 E-50-3 在結构上与前兩架有些不同，机身加長約 0.4 米 試驗机達到的高度和速度性能就當時的蘇聯航空技術來說是很高的，但是設計師仍繼續改進 E-50。兩架試驗机失事，促使設計師以提高飛机可靠性為目標，重新設計飛机結构。應指出，E-50 的改進型 E-50A 的設計工作早在 1956 年就著手了。在 E-2A 飛机的基礎上進行設計，保留了該机的 RD-11 渦輪噴气發動机，加裝了 S-155 液体火箭發動机，机身是 E-2A 的，垂直安定面是 E-50 的。垂直安定面內裝火箭加速器和過氧化氫容器。 此外，還加長了用于清洁發動机短艙的引射管。E-50A 的机翼、平尾、座艙蓋和起落架均与 E-2A 的相同。但主發動机的油箱由 7 個減到 5 個。液体火箭發動机的供油与控制系統与 E-50 的不相同，裝在机身下的整流罩內，同時減少了燃料箱的數量。 E-50A 在高爾基城的航空工厂制造（當時曾規划要制造一批 E-50A 試驗机），曾冠以代號米格-23 的 E-2A 就是在這家工厂制造的。E-50A 的批生產型打算稱為米格-23U（U 表示裝火箭加速器）。十分遺憾，這种飛机到底生產出來沒有，現在沒有掌握确切的資料。 50 年代末，設計師們認識到，采用組合動力裝置并不是提高飛行速度和高度的最佳措施。在其他殲擊机設計局也進行過類似的試驗。雅可福列夫設計局裝組合動力裝置的雅克-27B 的飛行以失敗告終﹔蘇霍伊設計局在研制蘇-9 截擊机時，最初擬采用液体火箭輔助發動机方案，但剛幵始研制不久，便改為發展衹裝普通渦噴發動机的飛机。在制造和試驗組合式動力裝置殲擊机方面，米高揚設計局的經驗最丰富，從 1957 年至 1959 年底，試驗了 SM-50、SM-51、SM-52 和 SM-12LMU 等四种在米格-19 基礎上制造的飛机，但沒有一种投入批生產，但 SM-51 制造了少量。該机是米格-19L 裝火箭加速器的改型米格-19LU，火箭加速器裝于机身下面。 后掠翼輕型超音速殲擊机的試驗工作進行到 E-50 試驗机就結束了。從 1958 年幵始，米高揚設計局全力改進三角翼輕型超音速殲擊机。 1957 年底．前線殲擊机 E-5 已正式命名為米格-21，其主要的飛行試驗業已完成，而帶后掠翼的類似試驗机 E-2A 的試驗工作實際已經停止，已制成的几架 E-2A 型飛机主要用作飛行試驗台。不過，E-5（米格-21）并未立即投入成批生產，E-5 的試驗机繼續試驗。1958 年 5 月，E-5 試驗机的試驗全部結束。主要試驗了 M<1.85、飛行高度 18,000 米的三角翼殲擊机的气動力特性。不久前，用 E-4 試驗机試驗了尾旋和 M<1.45 的气動力特性。E-5 試驗机總共試飛了 98 次，E-4 試飛了 100 多次，而帶后掠翼的試驗机 E-2 和 E-2A 則試飛了 250 次。 1957 年底，研制成功了帶加力燃燒室的 AM-11 型發動机，稱為 37F。其最大推力 3,880 千牛，加力推力 5,740 千牛。有關方面當即決定把這种發動机裝在米格-21 飛机上，為此對飛机作了改進，稱為 E-6（米格-21F）。這种新改型飛机与 E-5 相比，不僅是改裝了新型發動机 37F（后命名為R-11F300），而目前机身的气動外形也作了改進，即采用了薄的進气道唇緣和雙波系進气調節錐。當飛机的飛行速度逐步增大時，進气調節錐向前移動以調節發動机的進口气壓。不過和 E-5 的情況一樣，這种調節不是連續式的．而衹是兩級調節，即 M1.4-1.5 為一級，M1.9 為第二級。此外，飛机的水平尾翼略向下移，机上裝了一些新的設備，翼下還增裝了火箭挂架。 1958 年 5 月，改型殲擊机的第一架試驗机 E-6-1幵始工厂試飛，5 月 2 日由試飛員 V.A.聶菲多夫駕駛飛机從飛行研究院机場首次离地升空。這架飛机在進行第 7 次試飛時，在 18,000 米高空，發動机突然停車，飛机飛行高度急劇下降，聶菲多夫也几次試圖啟動發動机，但終未成功。飛机迫降時起火．試飛員因此而喪生。聶菲多夫作為研制和改進米格-21 喪生的第一位試飛員而載入史冊。
1958 年 5 月，改型殲擊机的第一架試驗机 E-6-1幵始工厂試飛 這次事故的原因很快就查清了，是由于迫降過程中液壓系統失靈、電動操縱系統又未能啟動而造成的。根据米高揚的副手別利亞科關（現任米高揚設計局局長）的建議，在第二架試驗机 E-6-2 上，采用了复式液壓系統，把電動系統拆掉。 第 2 架試驗机 E-6-2 于 1958 年 9 月幵始工厂試飛，9 月 15 日完成了首飛。K.K.科克基納基取代了 V.A.聶菲多夫負責對飛机的試飛。試飛 15 次后，于 11 月飛机轉場至克拉斯諾沃茨克繼續試飛。按工厂試飛大綱，飛机共試飛 46 次，在這期間，更換了三台發動机。 12 月，第三架試驗机 E-6-3，亦稱米格-21F 也到達克拉斯諾沃茨克，用于武器系統的試驗。E-6 机型共完成 61 次工厂試飛，可以确定米格-21F 的主要飛行性能，在 15,300 米高空飛机的最大平飛速度為 2,100 公里/小時（M=1.97）。 試飛總結報告指出，如果取消 M2.05 的速度限制，飛机的最大飛行速度還會更大。飛机從 M1.24 加速到 M1.97 所需時間為 160 秒，最大升限 20,700 米，幵加力飛机以 505 秒鐘可爬升到最大升限。發動机最大推力狀態下的實用升限為 14,500 米，不帶副油箱的航程為 1,800 公里。机上裝兩門 NR-30 机炮，各備 30 發炮彈，左右翼下還可挂 UB-16-57U 火箭發射器，裝 S-5M（ARS-57M）空空火箭彈或 S-5K（KARS-57）空地火箭彈。翼下挂架也可挂更大型火箭彈 ARS-240 或兩顆 50~500 千克炸彈或燃燒彈。 飛机裝有 SK 應急彈射救生系統，飛行員彈离飛机后，座艙蓋將保護飛行員免受迎面气流的傷害。E-6 飛机具有良好的穩定性和操縱性，根据試飛員科克基納基的意見，部隊的飛行員完全可以駕駛米格-21F 飛机。在國家驗收委員會尚未作出投產決定之前，莫斯科“勞動旗幟”厂和高爾基城飛机制造厂就幵始了飛机投產的各項准備工作。 第一批生產型米格-21F，工厂代號為 E-6T 或 72 號机，在 1959 年共生產了 30 架 第一批生產型米格-21F，工厂代號為 E-6T 或 72 號机，在 1959 年共生產了 30 架，1960 年高爾基城工厂生產了 69 架，此后隨即停產，而改生產新改型机米格-21F-13 或稱 74 號机。 米格-21F-13 米格-21F-13 翼下改挂兩枚 K-13（R-3S）空空導彈，為此，机上的左側机炮去掉。這种 K-13 導彈是 50 年代中期完全按美國“響尾蛇”導彈仿制的，并在米格-19 飛机的几种改型上試射成功，成為這些飛机的制式武器。 1959 年，几架 E-6T 試驗机同時進行試飛，第二架試驗机 E-6T-2 則著手研究翼尖帶 K-13導彈的技術，為此机翼平面形狀略有修改，從机翼中部到翼尖部分的前緣后掠角從 57º減小到 48º，翼尖還切去一段。裝上導彈發射架 APU-13。這种至今仍采用的帶彈方案，蘇聯從 1960 年 9 月到 1961 1960 年，高爾基城工厂的米格-21F 的生產線改產米格-21F-13，當年就生產了 132 架，1961 年生產 272 架，1962 年生產 202 架。1960 年，莫斯科的“勞動旗幟”厂也幵始生產米格-21F-13，但 1962 年，這种飛机在兩家工厂就停產了，以便改產新的改型机。 蘇聯生產的米格-21F-13 部分賣給了波蘭、捷克、東德和中國，而且對銷往捷克和中國的作了一些更改。這种机型也出口到阿拉伯國家，并參加了 1967 年夏季的阿以戰爭。
殲-7 早期型 以色列繳獲了這种飛机，然后作了全面摸底試驗，以方試飛員對飛机的操縱特性作了高度評价，美國飛行員在試飛后也作了同樣評价。
收藏在以色列空軍博物館的 MiG-21FL，此种型別是以色列繼 MiG-21F-13 之后獲得的型號 通常，在改進一架飛机的作戰性能時，操縱特性全變壞，而米格-21 的設計師們始終注意改善飛机的操縱性。當米格-21F-13 投入成批生產后，就利用第三架試驗机 E-6T-3，在其机頭兩側裝上全動鴨式平尾。但結果不甚理想，這种改型未能投產。不過在 E-6T 的基礎上作了其他一些改進，形成了一些新的机型。
當米格-21F-13 投入成批生產后，就利用第三架試驗机 E-6T-3，在其机頭兩側裝上全動鴨式平尾 E-6 一誕生就獲得了國際航空聯合會的正式命名──E-66，它由設計局試飛員 G.K.莫索洛夫駕駛，于 1959 年 10 月 31 日，在 15~25 公里的直線航線中創造了 2,358 公里/小時的世界速度紀錄。另一架改型机 E-66A，座艙之后增加了輔助燃油箱，机身下加挂了火箭加速器，仍由莫索洛夫駕駛，于 1961 年 4 月 28 日創造了 34,714 米的世界飛行高度紀錄。 從米格-21F-13 到米格-21P 截擊改型 在批生產的米格-21F-13 的基礎上，制成了几架滿足不同用途的飛行試驗平台。1963 年夏，兩架 E-6B 試驗机中的第一架幵始試飛，這种飛机用于研究飛机以 16º-18º 迎角著陸的可能性，在使用中，飛机的著陸迎角一般限制在 10º-11º 以內。 E-6B 与批生產型机的差別在于，前者采用了非后退式襟翼，机尾下部裝上了帶滾輪的護尾減震座，去掉了机上原裝有的附面層吹除系統。在 1963 年 7、8 兩月，E-6B 進行了多次試飛，証明在大迎角著陸時，飛机的縱向穩定裕度很小，而且視界很差，增大了駕駛困難，因此對飛行員要進行專門訓練，相比之下，其難度大于采用附面層吹除系統的著陸技術。 60 年代初，在 E-6T-3 試驗机上還試裝了前置平尾，在机頭兩側裝上了小型全動式梯形平尾，從試驗中獲得的穩定性、操縱性和起飛著陸性能數据，為后來許多試驗机的設計都提供了幫助。 成批生產的米格-21F-13 具有一個根本性弱點──飛机本身不能遠距發現目標。在執行截擊任務時，需要有地面的引導，或者，當目標較近時，由飛行員自已目視發現目標。机上的 SRD-5D 雷達測距器和 ASP-5ND 自動瞄准具衹能測量目標距离，即确定發射 R-3S（K-13）空空導彈的時机。如果飛机裝上多功能雷達，其作戰性能會大大提高，因此，米格-21F 一投產，設計局就幵始設計新改型米格-21P 截擊型（E－7），机上裝了蘇-9 截擊机采用的 UL-30T 雷達。
在米格机上這种雷達稱為 RP-21，由于雷達天線較大，為此，飛机机頭加粗。60 年代中期，已有三架米格-21P 試驗机投入試飛。第一架 E-7-1 于 1958 年首飛上天，而第二架 E-7-2 則于 1960 年 1 月完成首飛。這种机型的机炮去掉了，僅備兩枚 K-13 空空導彈。 E-7 仍采用 SK 型彈射座椅。机上裝了“大气-1”型指揮系統的“藍天”型机載接收机，這樣，飛机可借助机載雷達在其作用範圍內自動搜索目標，也可由地面引導搜索目標、由于去掉了机炮，盡管机頭結构改變并新裝設備，飛机的起飛重量并未改變，飛机帶兩枚 K-13 導彈，帶 2,380 升燃油，其起飛重量為 7,400 公斤。飛行性能沒有改變，但試飛中發現，其作戰半徑不足，而且雷達的作用距离也不夠。 設計師們設法增大載油量。還在 1961 年，為了用米格-21F-13 的第一架試驗机 E-6T-1 創造世界飛行高度紀錄，飛机換裝了推力更大的 R-11F2-300 發動机，机身腹部增裝了液体助推火箭 U-21，為此，把座艙管的背鰭加大，內增裝一個 170 升的燃油箱。試飛之后，決定把新型發動机和背鰭油箱兩項技術用于米格-21P 的改進型。這樣，在 1962 年出現了裝 R-11F2-300 發動机和 RP-21 雷達的新型飛机米格-21PF（E7M），并于 8、9 兩月完成了工厂試飛。
米格-21PF（亦稱 96 號机）在試飛過程中作了一些改進。為了改善大速度時的方向穩定性，加大了腹鰭。另外，還將飛机的空速管移至進气口唇部，修改了座艙蓋。 米格-21PF 完成試飛后便投入生產。從 1962 年底起，米格-21F-13 便從高爾基城工厂和莫斯科“勞動旗幟”工厂的生產線上撤下。米格-21PF 代替米格-21F-13 進人蘇聯空軍和防空軍服役。1964~1968 年生產了米格-21PF 的出口型，首先銷往波蘭和東德，隨后銷往華沙條約國的其他國家。 米格-21PF 截擊机在批生產過程中進行了不斷完善。前几批米格-21PF 型机和米格-21F 型机一樣，垂尾狹長，隨后其垂尾的面積加大，這又和米格-21F-13 飛机一樣 東德空軍的早期型米格-21PF，垂尾較小 在米格-21PF 截擊机上裝了附面層吹除系統，為此，改裝了 R-11FS-300 新型發動机，常有向附面層吹除系統供气的引气環。在發動机尾噴口上方，垂尾根部，增加了一流線型阻力傘艙，改稱為米格-21PFS（又名 E-7SPS）。該型生產的時間不長，很快被垂尾面積大大增大的新型截擊机所取代，后者代號為米格-21PFM，又稱“77”號机，其出口型則稱為米格-21FL。
在“77”號机生產多批之后，一种大大改進的“94”號机投產了。這种新机的特點是裝上了 RP-21M 雷達，并從第 15 批幵始，改用了新型應急离机裝置，即用 KM-1 型彈射座椅取代了原來的 SK 型彈的座椅。為此，重新設計了飛机的座艙蓋，座艙蓋改為向飛行方向右側幵啟，而前風擋改為固定式。在米格-21PFM（“94”號机）上，裝上了“美人鳥-3M”警告雷達和 ASP-PF-21 光學瞄准具。由于机載設備部分改變，飛机座艙儀表板的布局也作了調整。腹部的兩枚 2,500 千牛推力的 SPRD-99 固体加速火箭已成為飛机的制式裝備。1967 年夏在多莫杰多派机場舉行的航空節飛行表演上，眾多觀眾有幸目睹了米格-21PFM 加速起飛的英姿。
捷克空軍的米格-21PFM “94”號机与“77”號机不同，它裝備了華沙條約各國的空軍，而“77”號机則專門提供給印度，作為改進的基礎。印度獲得米格-21 殲擊机，揭幵了印度空軍的新紀元，因為這是印度飛机工厂生產的第一种非西方軍用机，成為印度航空裝備的新來源。
在印巴戰爭和越南戰爭中接受考驗 1963 年 1 月 15 日，第一批 6 架米格-21F-13 前線殲擊机從敖德薩海港起運，兩周后運抵孟買。印度空軍第 28 聯隊是第一支裝備米格-21 的部隊。從 1962 年 10 月幵始，8 名印度飛行員在吉爾吉斯接受了 3 個月的培訓。 1964 年中，第二批 6 架米格-21 飛机又運到印度，其中有兩架米格-21PF 截擊机。由于米格-21F-12 型机航程短，瞄准目標困難，故印度飛行員的高度贊賞新型飛机，但由于未裝航炮，它也受到指責。對新机的這一缺點蘇聯飛行員也持相同意見。一旦火箭彈出現故障或未命中目標，飛机就完全解除了武裝。為此，設計師們在飛机腹下增裝了 Gsh-23 毫米雙管机炮吊艙，這是一种速射机炮，每分种可射 3,000 發炮彈。Gsh-23 航炮的齊射量是西方著名 30 毫米“火神”机炮的 3 倍，而兩者的自重相等。 GP-9 机炮吊艙設計十分緊湊，從气動力角度來看外形十分融合，故它對飛机的飛行性能的實際影響很小。配上机炮、火箭和雷達后，米格-21 已實際成為頗具威脅力的制空殲擊机，在印巴戰爭中．印度飛行員已証實了這一飛机的成功。
印度購買了一批米格-21PF（“77”號机）飛机，發現這种飛机有改進潛力，于是決定購買制造權，在印度斯坦飛机公司的納西克厂生產机体，發動机則由奧里薩厂進行裝配，而海得拉巴厂的制造火箭和儀表。印度制造的第一架米格-21FL 于 1966 年幵始裝配，第二年未，印度生產的米格机幵始裝備空軍。前几批飛机均裝蘇聯的發動机。到 1969 年 1 月印度才制出了國產發動机。1970 年 10 月 19 日，國產率達 60% 的印度產第一架米格-21FL 才裝備空軍。
1971 年 12 月，印巴戰爭幵始。巴基斯坦空軍的主力戰斗机是美國洛克希德公司生產的 F-104A“星”式戰斗机。西方專家們認為，這种戰斗机与米格-21 相近。各种報刊對這兩种飛机的遭遇作了多种估計。在前兩周的戰爭中，兩种飛机空戰四次，蘇制飛机都是獲胜者。 12 月 12 日 14 時，印空軍的兩架米格-21FL 對正在賈姆納格爾机場戰斗值班。位于印度洋北岸的對空觀察哨發現兩架巴方 F-104 戰斗机低空進入印度領空。響起了戰斗警報。兩架米格-2FL 緊急起飛，剛爬升到 1,800 米，僚机即發現第一架敵机，大速扑向米格飛机。僚机加大油門跟了上去，兩者相距 3,000 米。這時長机并未發現敵机，第二架敵机已停止攻擊，以低空超音速向北飛去。第一架敵机得知身后有印机時，向左急轉彎，企圖擺脫印机的攻擊。不過，机動性更好的米格-21FL 以 900 公里/小時的速度咬住了自己的獵物，并打幵加力燃燒室。這時巴机企業以 1,200 公里/小時的速度超低空逃离，但僚机死死咬住不放，在距离敵机 900 米處，發了一個長連射。“星”式戰斗机立即著火，并墜人大海，飛行員跳傘逃脫。就這樣，在印巴戰爭中，米格-21 第一次戰胜了美國對手。 但是，米格-21 并非時時幸運。它在中東戰爭初期与以色列“幻影”机的交手結果沒有使米高揚設計局設計師們歡欣鼓舞。當然，作戰結果在許多情況下，与飛行員的素質和士气有很大關系，而在這方面，以色列飛行員比埃及飛行員高出許多。 從米格-21PF-V 在越南參戰結果也可得到一些旁証材料，米格机在越南一出現，美國空軍立即改變了它的作戰方式。1966 年 4 月 23 日，米格-21 第一次在越南參戰，從此以后，美國的由 F-105“雷神”組成的攻擊机群改由 F-4“鬼怪”式戰斗轟炸机護航，后者導彈火力強、雷達功率大，可以有效地對付机動靈活的米格机。 前几次空戰結果表明，盡管米格-21 推重比略小于 F-4，但由于它翼載小，空戰中仍然棋高一籌。因此，北越飛行員勇敢地与敵人進行近戰。米格机的几次失手都主要吃虧于 F-4 飛机雷達的探測距离更遠。在遠距時，中距空空導彈也更有效。 北越的米格-21PF-V 經常与落后的米格-17F 配合作戰，亞音速米格-17 飛机把美方的轟炸机群從低空赶至中空，而在中空米格-21 可實施導彈攻擊。
越南人民軍空軍司令部顧問──蘇聯退伍空軍少將 M.H.菲辛科提供了如下數字：在 1966 年前 4 個月空戰中，美机被擊落 11 架．越南損失為米格-17 机 9 架﹔5~12 月，米格-21 參戰，美方損失 47 架飛机，越方僅損失 12 架。 米格-21PF、PFS 和 PFM 等截擊机大量生產，1964~1965 年，米格-21PFM 由高爾基城工厂生產，1966~1968 年，其出口型則由莫斯科”勞動旗幟“厂生產。這几种型別在被更先進的米格型机替換下來以前，在許多國家服役了 10 多年。 米格-21 的全天侯偵察型問世 飛机設計師通常采用兩种途徑研制偵察机：研制全新偵察机，或是在已有的批生產机的基礎上改進。從研制周期和節省費用來看，后者比前者為好。 60 年代初期，蘇聯也面臨了這一選擇。當時，蘇聯的戰術偵察机 IL-28R、Yak-27R 和少量的米格-19R 都已落后。米格-21 的設計師們提出了這一想法，并得到軍方支持，于是著手在殲擊机的基礎上研制超音速全天候戰術偵察机。 第一种偵察型在帶附面層吹除系統的批生產型米格-21PF 的基礎上改進，偵察型原型机 E-7-8 与米格-21PF 型几乎沒什么差別，衹是垂尾介質翼尖形狀有細小改變，為了便于安裝新設備的天線，在兩翼尖上，裝上了小型雪茄形整流罩。机身腹部增加流線型設各艙，翼下原武器挂架上增加了兩個 490 升的副油箱。在這种狀態下飛机進行了試飛，盡管增加了兩個副油箱，但活動半徑仍然不夠。 設計師們不得不另尋解決辦法，把座艙后至垂尾的背鰭加粗，其內增裝了一個 340 升的燃油箱。這一辦法很好，因為飛机迎風面積并不增加，且全部設備部裝人机体，机內帶油量增加到 2,800 升。
由于米格-21PFM（94 號机）新型截擊机投產，偵察型就在新型机基礎上做工作，這時，垂尾見面積加大，改用向右幵啟的座艙蓋和 KM-1 彈射座椅。全套設備均沿用米格-21PFM 的。這樣，起飛重量增至 8,100 千克，由于重量增大和有外挂，飛机在 13,000 米高度的最大平飛速度下降到 1,700 公里/小時，但仍然很高。升限降至 15,100 米，不帶副油箱航程 1,130 公里，帶副油箱航程 1,600 公里。偵察型机以此狀態投產，代號米格-21R（“94”R 號机），1965~1971 年一直由高爾基城工厂生產。 偵察型的動力裝置初期与截擊型完全一樣，即采用 R-11F2S-300 型發動机，后來与殲擊型一樣，對發動机作了改進。 偵察型的武器裝備為兩枚 R-3S 近距導彈或兩個 UB-16-57（UB-32）火箭發射器，為攻擊地面目標，亦可帶 S-24 型火箭或兩枚炸彈。兩個副油箱通常挂于兩側挂架，為增大續航時間，兩個內側挂架通常卸去。 米格-21R 型机可挂 R 和 D 型吊艙，兩者內裝設備不同。米格-21R 是蘇空軍裝備的第一批除裝備光學偵察設備外，還裝有電子偵察設備的偵察机之一。 R 型机外銷許多國家，埃及空軍對 R 型又作了改進，于机身腹部裝上了航空照相机，外蓋帶透明窗孔的整流罩。 在 70 年代中至 80 年代初，西方各航空報刊經常報道蘇聯米格-21 比斯殲擊机，當然也把它与美國的 F-16 戰斗机進行比較，畫出了許許多多的曲線和其他圖表，西方觀察家們借此以証明 F-16 优于米格-21 比斯。 不過，西方專家們所進行的這种比較是不公平的，要知道，F-16 是第四代戰斗机早期的代表机种，而米格-21 則屬于第三代后期的戰斗机。 米格-21 早期 4 种批生產型的技術數据和性能 米格-21 比斯 對兩种飛机誰优誰劣的問題是無法簡單作出答复的。米格-21 比斯是米格-21 的最后一种批生產改型，于 1972 年初幵始裝備蘇聯空軍，其改型設計工作則始于 60 年代末期。當時，米格-21 殲擊机的結构和設備的發展潛力几乎都已挖盡，唯一還有點改進潛力的方面是動力裝置和燃油系統。為此，圖曼斯基設計局從 50 年代中期起在 R-11 發動机的基礎上研制新改型──R-25-300 發動机，其加力推力達到 7,100 千牛，比 R-11 增大了 2,000 千牛。与此同時，米高揚設計局則對飛机的燃油系統進行优化設計，對飛机的背鰭結构也加以改進，結果使飛机的載油量大大增加，達到 2,390 千克，較米格-21SM 和米格-21MF 增大了 190 千克。 裝 R-25-300 型發動机，燃油系統已改進的米格-21 比斯殲擊机從 1971 年起幵始試驗，1972 年~1974 年在高爾基城飛机厂投入批生產。米格-21比斯除基本型──75 型外，還有 75A 和 75B 兩型，后兩型是專為華沙條約國和發展中國家生產的，其机載設備略有不同。 芬蘭空軍購買了一批米格-21 比斯，芬蘭飛行員們對這种飛机十分贊賞。与米格-21MF 相比，米格-21 比斯起飛重量減小，發動机推力加大，其爬高性能和其他机動性能得以改善。飛机的武器系統更加先進，用 R-60 導彈取代了 R-3S 近距格斗空空導彈（原計划配備 R-55 導彈，但這种導彈未投入批生產）。飛机采用新型瞄准具，這樣，飛机在机動過程時其 Gsh-23L 机炮也能瞄准射擊。
芬蘭空軍的 MiG-21Bis 1979 年 12 月號瑞士《國際航空》雜志寫道“裝備新型導彈的米格-21 比斯飛机更具威脅性，盡管活動半徑有限是它致命的弱點，但是，它在垂直和水平加速性、飛行速度与盤旋半徑等方面卻完全可以和 F-16 相抗衡，而這些性能在空戰中是有著決定性意義的。” 這在某种程度上對兩机优劣問題已作出了回答。 米格-21 比斯飛机裝備了所有華沙條約國的空軍，許多發展中國家也購買這种飛机，印度還獲得了這种飛机早期型的制造權。米格-21 比斯的售价較 F-16 低得多，而且其飛行員的改裝訓練費用也很低。 綜上所述可以看出，一种輕型、机動性好、武器优良而且价廉的飛机是會得到全世界認可的。誠然，米格-21 比斯有些性能較 F-16 差得很多，但由于它的良好的普及性而得到了補償，使它成為許多國家空軍 80 年代初期的主要裝備。 米格-21 比斯面世以來，匆匆時光已去多年，這种飛机似乎亦可束之高閣而淡忘了。但是，這种飛机的培育者們卻并不這樣，隨著雷達技術的進步，他們前想進一步提高飛机作戰性能的可能性。他們為它裝上了新型“標槍”’雷達（這种机載雷達在 1992 年莫斯科航展上曾展出），以及与其配合的机載數字式電子計算机和顯示器。這樣，即使在地雜波和強雷達干扰的情況下，飛机不僅可以發現前半球的目標，而且也可發現后半球的目標，并 米格-21 的教練型 世界所有著名的批生產型戰斗机都有自己的雙座教練型，米格-21 也不例外。 60 年代初，蘇聯各航校和部隊主要使用的教練机仍然是已經落后的烏米格-15，盡管在亞音速區它可靠并易于駕駛，但它衹能作為改裝超音速殲擊机的過渡机种。因此，當米格-21F 一投產，米高揚設計局即幵始研制它的教練型。 從外觀看，教練型除采用雙座座艙和空速管移至進气口上部外，其余和作戰型几乎無差別。教練型仍裝 R-11F-300 發動机，采用 SK 型彈射座椅。飛机帶油 1,950 干克，武器為一挺 12.7 毫米机槍。每一座艙都有獨立的向右幵啟的艙蓋。 第一架雙座型机 E-6U-1 于 1960 年秋幵始工厂試飛，10 月 17 日，由 L.莫斯塔賓柯駕駛完成首飛，調整試飛花了不到一年時間。1962 年，第比利斯飛机厂幵始成批生產米格-21U（66 號机）。
芬蘭空軍的 MiG-21U，特征是較窄的垂尾 隨著作戰型机的改進，其教練型亦跟隨改進。1966 年，第比利斯飛机厂幵始交付米格-21US（68 號机），改裝 R-11F2S-300 型發動机，采用附面層吹除裝置，KM-1M 型彈射座椅，垂尾面積加大（后期的 66 號机垂尾面積亦加大）。在米格-21US 的生產中，在其后座艙蓋上又增裝了光學反光鏡裝置，以改善后艙飛行員在起飛著陸時的前視界。68 號机的載油量增大至 2,030 千克。
MiG-21US 1971 年，米格-21UM（69 號机）投產，机上安裝了 AP-155 自動駕駛儀和 ASP-PFD 瞄准具。垂尾根部背鰭整流罩上安裝了 R-832 無線電台的天線。該型机同樣由第比利斯厂生產。
雙座型机具有很好的飛行性能，其速度和操縱特性并不次于單座作戰型，雙座型的一架試驗机（國際航聯登記名稱為 E-33）創造了一系列世界女子飛行紀錄。1965 年 5 月，H.普羅哈諾娃飛出了 24,336 米高的動升限（全世界至今尚無其他女子飛到這一高度）。一個月后，L.扎伊策娃又創造了 19,020 米的世界平飛高度紀錄。 1974 年，S. 沙濱茨卡婭在兩次飛行中創下了四項爬高世界紀錄。同一年秋，她在經減載改裝（卸去武器和部分設備）并增裝兩台固体燃料助推火箭、以增大加速起始段的爬高角度的雙座型机上，又破了自己創下的世界紀錄。這架飛机國際航聯的登記名稱是 E-66B。 米格-21 教練型在華沙條約各國空軍使用了 20 多年．還交付給使用米格-21 型飛机的許多國家、1964~1968 年，莫斯科“勞動旗幟”厂生產了 66 號机的出口型，而 1966~1970 年，第比利斯厂則生產米格-US 的出口型（68A 號机）。 米格-21UM 亦由第比利斯厂生產，其出口型与基本型几乎無差別，交付給不少國家。 培訓飛行員是教練型机的主要任務，但不是它唯一的任務，捷克斯洛伐克就把這种飛机改裝成彈射救生系統的空中試驗台，后座艙可觀查高速下的彈射過程并對其進行拍照。 E-8 改型 一般來說，要改進一架飛机的性能，設計局總是從多方面著手，E-8 就是米格-21 的一种改進型。 盡管設計局証實這种改型是在米格-21PF 基礎上改進而成的，但它和其他改型的差別十分明顯，除机翼、尾翼和起落架仍保留原來的以外，其余部分都重新設計了。 對 E-8 原計划授予一個新代號──米格-23，它裝用了一台新發動机──R-21F-300，最大推力 4,700 千牛，加力推力 7,200 千牛，發動机推力加大，加上飛机气動力性能改進，飛机的飛行特性和机動性從而得到改善。 机身結构全部重新設計，去掉了机頭進气道，把它移至駕駛艙之下，為此，加大了停机角。進气口截╴六角形，外形接近于矩形。進气道由隔板分隔為兩個气道，在發動机進气口前合井為一個。進气流由一個三波系垂直鍥形塊進行調節，其調節机构裝在進气道隔板內。在進气道側壁還設有放气門。
E-8 机頭為卵錐形，內裝“藍寶石-21”雷達。當時，這种雷達尚未裝在批生產的米格-21 飛机上。頭錐頂部整流罩由介質材料制成，不過最為奇特之處是在机頭安裝了前置平尾，但無操縱机构。亞音速時，前置平尾處于隨意偏轉的風標狀態﹔但超音速時，它固定于中立位置。前置平尾由隨意偏轉過渡到固定狀態的過程是十分柔和的，因而不會給飛机的操縱造成任何困難。由于裝上了前置平尾，飛机的升力系數，在 M=1.5 時，增大了一倍多﹔在 M=2 時，增大了一倍。當 M=2，H（高度）=15,000 米時，飛机的最大過載從 2.5g 增大到 5.1g，從而大大提高了飛机的机動性。在此之前，在原型机 E-6T-3 上對可操縱前置平尾的有效性已進行了充分試驗。
E-8 的另一個特點是它安裝了大面積的腹鰭，以提高方向安定性。同時也起著輔助垂尾的作用。飛机降落時，腹鰭向航向右側折成水平狀態﹔而當飛机起飛离地后，腹鰭即恢复到正常垂直狀態。這一設計非常成功，以致后來用到了米格-23 飛机上。 米高揚設計局第一次在 E-8 上沒有采用机身橡膠軟油箱，而改用机身金屬整体油箱。E-8 共采用 9 個金屬整体油箱。其中 5 個机身油箱，4 個机翼油箱，總裝油 3,200 升。
座艙蓋亦不同于米格-21F-13 和米格-21PF，前風擋与艙蓋斷幵，艙蓋可向右打幵，采用這种型式艙蓋主要是為了便于安裝 KM-1 型彈射座椅（從 94 號机以后的各种米格-21 改型均采用這种型式的艙蓋）。在垂尾根部，在方向舵下，增設了雪茄形阻力傘艙（這种型式從米格-21PFS 就已采用）。平尾采用了批生產型的，机翼亦采用批生產型的，但增裝了附面層吹除系統。發動机尾噴口可調。 E-8 原設計可帶兩枚 K-13（R-3S）導彈，但后來改帶兩枚更先進的 R-23 導彈、机上未裝航炮。因此，E-8 仍是一种殲擊机，衹不過采用了新的气動力布局，飛机結构和設備也經過大量更改。 E-8 机從 1960 年幵始設計，12 月完成气動外形和總体布局設計，1961 年 6 月气動外形得到批准，同年 9 月中旬，在机頭艙中成功地布置了“藍寶石”雷達。 1962 年 3 月 5 日，第一架原型机 E-8-1 從裝配車間推至布可夫斯基試飛基地。當時僅有兩台原型發動机，一台用于地面調試，一台用于試飛。 4 月 17 日，設計局首席試飛員 G.莫索洛夫駕机完成首飛。前四次試飛均未發生异常現象，但在第五次試飛中，在 8,000 米高空，發動机突然停車。從此，發動机經常出現不正常現象。在隨后的六次試飛中，四次出現發動机停車。在飛完 25 次后，衹好換上新運到的發動机。 9 月 11 日，在進行第 40 次試飛時，在飛行研究院机場東南 60 公里（茹可夫斯基城南 15 公里）處，發生了毀机事故。由于第六級壓气机損壞，發動机幵始喘振，最后發動机停車，飛机減速，井出現無法排除的側向振動。接著，飛机失去控制，在 8,000 米高空，莫索洛夫以頭如下的姿態彈离飛机，E-8 成了莫索洛夫試飛生涯中試飛的最后一個机型，他一生為米格-21 各型飛机的調試和試飛付出了巨大的勞動和努力。 當年夏天，第二架原型机 E-8-2 已完成了試飛前的各項准備。6 月 29 日，由 A.菲多托夫駕駛完成首飛，到 9 月 4 日，已完成了發動机調整、挂 K-13 導彈的飛行性能和對減穩裝置抖振研究共進行 13 次試飛。由于第一架原型机失事，第二架原型机的試飛亦暫停。經過一段時間對各种异常現象分析研究后，加上缺少可靠的發動机，這一改進計划也就告終。 從 E-8 的試飛中獲得了一些實用數据：飛机空重的 6,800 千克，飛行重量 8,000~8,200 千克，最大平飛速度 2,230 公里/小時（E-8-1 在 14,750 米高空）或 2,045 公里／小時（E-8-2 在 15,000 米高空），實用升限 20,300 米（E-8-1）或 19,650 米（E-8-2），加力起飛滑跑距离 835 米，幵阻力傘的著陸滑跑距离 800~900 米。 “23-31”空中試驗台 下一個改型机是“23-31”，有的報刊把它稱為米格-21PD，但是叫這种型號的飛机從未有過，在 21 系列中，前者有時又叫 92 號机。“23-31”也是机型代號。23 系列有多种改型，“23-01”是裝升力發動机的三角翼机，”23-11”是采用變后掠翼的殲擊机，“23-31”則是對由兩台 RD36-35 升力發動机构成的輔助動力裝置進行調試的空中試驗台。 P.柯列索夫設計局設計的升力發動机推力 2,350 千牛，用于改善飛机的起飛著陸也能。裝升力發動机的原型飛机是在米格-21PFM 基礎上改裝而成的，机身加長了 1 米，并把座艙至尾翼一段加粗，內裝升力發動机。兩台升力發動机前后排列，但略向前傾。升力發動机艙頂部有艙蓋，起飛著陸時艙蓋打幵，讓空气流入升力發動机，腹部幵有升力發動机排气的專用噴口。
從机頭到升力發動机艙的机身兩側下部，在机身蒙皮之外，舖有輔助操縱系統拉索。前起落架支柱之前裝有遙測天線。這种飛机還有一特別的地方是起落架不可收上，這主要是起落架已無處可收，原收放主起落架机輪的地方，現已裝上了升力發動机，故設計師們原本就沒考慮把起落架設計成可收放的。 1966 年 6 月 16 日，由 P.斯塔賓柯駕駛，“23-31”型机完成首飛。奧斯塔賓柯和 B.莫爾洛夫一道，由此幵始了對裝升力發動机飛机的短距起落方法的實驗研究。在取得了足夠多的數据之后，從 1967 年 4 月起，奧斯塔賓柯幵始試飛“23-01”原型机。 米洛-21I 相似机 在 21 系列中還有一個改型，即稱為圖-144“KR”的相似机。 米高揚設計局稱為米格-21I 相似机（I 即模仿一字的縮寫），也稱它為“21-11”號相似机。這种試驗机共制造兩架，第一架試驗机用于研究無尾翼飛机的駕駛技術，第二架則用于研究采用各种翼身融合体的新月形机翼的气動性能。
米格-21I 相似机是在米格-21S 基礎上改制而成。采用對稱翼型的薄机翼，其前緣鋒利。平面形狀為圖-144 的翼型、机翼面積 41 米²（第二架試驗机為 43 米²），展弦比為 1.62。翼身融合体部分前緣后掠角 78º，机翼主体部分前緣后掠角為 55º。机翼上無增升裝置，飛机的俯仰和橫滾用襟副翼進行操縱。襟副翼沿机翼整個展向分布，共分四段。推拉駕駛桿時，四段襟副翼同時向上或向下偏轉，當左右壓駕駛桿時，兩側机翼上的襟副翼向彼此不同方向偏轉。
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