簡介
米格-21PD 垂直起降實驗機（1966年）。裝升力發動機的原型飛機是在米格-21PFM基礎上改裝而成的，機身加長了 1 米，並把座艙至尾翼一段加粗，中部垂直安裝兩台升力發動機，兩台升力發動機前後排列，但略向前傾。升力發動機艙頂部有艙蓋，起飛著陸時艙蓋打開，讓空氣流入升力發動機，腹部開有升力發動機排氣的專用噴口，總推力2350公斤，用於在短距起落時提供達機身重量 1/3 的推力，大大縮短起落距離。
歷史背景
前蘇聯米格-21PD垂直起降實驗機60年代初的西歐“戰場”，核大戰的恐懼時時刻刻繃緊人們的神經，從空中看，龐大的機場是前線航空兵最佳的突襲目標，甚至不需要特別的瞄準，從萬米高空自由落下的炸彈也能在跑道上留下無數巨坑，精度較差的地對地飛彈也能投放小型核子彈將龐大的飛機跑道從地圖上抹去，動輒需要上千米跑道才能起飛的戰鬥機出現了生存力方面的高度危機。蘇聯戰鬥機航程短，極度依賴前線機場，一旦機場遭到敵人核武器突擊，將完全喪失前線的制空能力。將整個蘇聯的工業中心人口中心以及政治中心完全暴露在西方核轟炸機的打擊範圍之下。所以在赫魯雪夫威脅放出核妖怪的前提下，整個世界都陷入高速戰鬥機垂直起落技術的狂熱當中，其中以英國和法國最為有代表特色。在兩年一度的巴黎航展上，蘇聯武官對英國的p1127的垂直起飛表演大為吃驚，克格勃的情報顯示這種飛機隨後被命名為鷂式戰鬥機，法國隨後也展示了幻影3的垂直起落版本。這意味著傳統依賴機場的戰鬥機將不再會肯定出現在機場了，任何一個角落都可以成為敵人潛伏的地方，只要軍隊願意，一個偏僻的小農莊的牛棚里也許不是正在吃草的奶牛，而是掛滿了炸彈的戰鬥機。威脅在臨近，蘇聯航空界，真正對垂直起降技術進行深入研究的當時只有米格設計局和雅克設計局和蘇霍伊設計局。米格當時是蘇聯戰鬥機的代名詞，旗下中有多型戰鬥機是蘇聯空軍的絕對主力，米格21的老對手幻影3改頭換面的垂直起落型的“成功”刺激著米高揚，他們也決定在米格21上採用最簡單的技術，在最短的時間裡實現垂直起降。
研製經過
前蘇聯米格-21PD垂直起降實驗機剛開始的試飛並沒有放在垂直起降上，而是研究這種方案的短距起降能力，戰場模擬表明，不管敵人的攻擊強度有多高，機場或者能提供一段高質量的滑跑跑道的機率還是比較大的，如果當飛機起飛距離縮短到一個數值以下的時候，短距起飛和垂直起飛沒有特別的差別。飛行員奧斯塔芬科駕駛飛機完成了首次飛行，他和奧瑞羅夫交替進行米格21PD的試飛工作，短距起飛的實驗相當成功，升力發動機可以提供大部分飛機所需要的升力，飛機可以在不到100米的距離就離開地面，最短的一次甚至只有65米。而正常情況起飛距離不小於800米，不過由於米格21本身的最小平飛速度較高，需要較長的距離進行加速，小於300km/h的起飛儘管可以離開地面，但並不安全，此時飛機利用的升力主要是大量噴流的升力和噴流在機翼形成的超環流的附加升力，平尾的控制能力非常低，低速時飛機的配平能力有限，飛機姿態的控制反饋比較遲鈍，缺乏其他控制手段的飛機需要加速到最小失速速度才能滿足控制的需要，所以實際上能安全的起飛距離不小於150米。此外，研究發現，升力發動機向後傾斜噴流60-65度左右是短距起降的最佳角度，這個時候升力發動機的推力有50%對起飛加速起到增推的作用，還有70%以上的推力起到支持飛機升力的效果，以米格21pd來看，豈非所需要達到的最小空速僅為正常的58%，而需要滑跑的距離則僅需要22.8%。短距起降並不是這架飛機的最終目的，經過反覆試驗和調試，1966年6月16日，奧斯塔芬科第一次成功地將飛機從靜止狀態垂直起飛和降落，飛機在離地面約15米的高度略微懸停了數秒。1967年7月9號，該架飛機在莫斯科航展上向西方國家成功地展示了垂直起降能力。由於當時的發動機技術還不夠理想，升力發動機只提供起飛，在空戰中屬於毫無意義的死重，同時占據了機體極為寶貴的燃油空間，垂直起飛以後飛機沒有多餘的重量來攜帶執行任務的燃油，和其他國家類似的方案的命運差不多，這架飛機只證明當時的技術條件下可以實現垂直起降，只是不足以達到實際套用的階段，米格21PD在極限減輕重量以後也只允許有不到5分鐘的飛行時間，如果說米格21的腿短，只能在機場附近活動，這架米格21pd根本就沒有能力在機場以外活動。經過約100多次試飛，飛機完成飛行姿態從垂直起飛到平飛的轉換，因為缺乏足夠的低速操縱手段，沒有完成從平飛到垂直降落的姿態轉換。飛機在懸停狀態的控制能力幾乎為零，起飛降落過程中控制能力低下，安全性無法保障，升力發動機的高溫高速氣流對普通混凝土跑道的侵蝕非常厲害，高速氣流吹起的雜物又容易被發動機吸入造成一定損傷，大大縮短發動機的使用壽命，起降場地要求最好鋪設耐高溫的鋼板，高溫燃氣的再次吸入對發動機工作狀態的影響幾乎是不可控的。所以，在諸多限制下，米格設計局認為垂直起降技術還不能夠實際套用，他對飛機本身的性能影響過大，綜合優劣，這種技術實際費效比並不高，此後米格設計局基本放棄垂直起落技術，米格21PD驗證及也被放棄，最終沒有能發展成為一種實際的戰鬥機，增加升力發動形成短距起降的技術在米格25時曾有進一步實驗。
相關數據
前蘇聯米格-21PD垂直起降實驗機試飛後發現，在啟動升力發動機的情況下起飛速度從每小時 315 千米減少到 285 千米，降落速度則從每小時 315 千米減少到 225 千米，起飛滑跑距離從 1,170 米縮減到 500 米，著陸滑跑距離則從 1,000 米縮減到 560 米。1967年7月，米格-21PD在蘇聯航空節時首次展出。
歷史結局
由於米格-21PD 沒有打算垂直起落，升力發動機的推力就不必超過機體重量，大大降低對升力發動機的要求。同時，不要求垂直起落也避免了懸停時的姿態控制問題，在結構和飛行控制上大大簡化了。但是為了容納兩台升力發動機，進氣道只得分叉，繞過升力發動機。升力發動機還占用了很多機內體積和重量，使本來就窘迫的航程更加窘迫，並且在垂直飛行過程中無法保持平衡，因此米格-21PD 最後沒有實用化，最終被放棄。
