機身結構全部重新設計,去掉了機頭進氣道,把它移至駕駛艙之下,為此,加大了停機角。進氣口截面為六角形,外形接近於矩形。進氣道由隔板分隔為兩個氣道,在發動機進氣口前合井為一個。進氣流由一個三波系垂直鍥形塊進行調節,其調節機構裝在進氣道隔板內。在進氣道側壁還設有放氣門。
機頭為卵錐形,內裝“藍寶石-21”雷達。當時,這種雷達尚未裝在批生產的米格-21 飛機上。頭錐頂部整流罩由介質材料製成,不過最為奇特之處是在機頭安裝了前置平尾,但無操縱機構。亞音速時,前置平尾處於隨意偏轉的風標狀態;但超音速時,它固定於中立位置。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,因而不會給飛機的操縱造成任何困難。由於裝上了前置平尾,飛機的升力係數,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,飛機的最大過載從 2.5g 增大到 5.1g,從而大大提高了飛機的機動性。在此之前,在原型機 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 座艙蓋亦不同於米格-21F-13 和米格-21PF ,前風擋與艙蓋斷開,艙蓋可向右打開,採用這種型式艙蓋主要是為了便於安裝 KM-1 型彈射座椅(從 94 號機以後的各種米格-21 改型均採用這種型式的艙蓋)。在垂尾根部,在方向舵下,增設了雪茄形阻力傘艙(這種型式從米格-21PFS 就已採用)。平尾採用了批生產型的,機翼亦採用批生產型的,但增裝了附面層吹除系統。發動機尾噴口可調。
E-8 原設計可帶兩枚 K-13(R-3S)飛彈,但後來改帶兩枚更先進的 R-23 飛彈、機上未裝航炮。因此,E-8 仍是一種殲擊機,只不過採用了新的氣動力布局,飛機結構和設備也經過大量更改。
E-8 機從 1960 年開始設計,12 月完成氣動外形和總體布局設計,1961 年 6 月氣動外形得到批准,同年 9 月中旬,在機頭艙中成功地布置了“藍寶石”雷1962 年 3 月 5 日,第一架原型機 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機,一台用於地面調試,一台用於試飛。
達。
4 月 17 日,設計局首席試飛員 G.莫索洛夫駕機完成首飛。前四次試飛均未發生異常現象,但在第五次試飛中,在 8,000 米高空,發動機突然停車。從此,發動機經常出現不正常現象。在隨後的六次試飛中,四次出現發動機停車。在飛完 25 次後,只好換上新運到的發動機。
9 月 11 日,在進行第 40 次試飛時,在飛行研究院機場東南 60 公里(茹可夫斯基城南 15 公里)處,發生了毀機事故。由於第六級壓氣機損壞,發動機開始喘振,最後發動機停車,飛機減速,井出現無法排除的側向振動。接著,飛機失去控制,在 8,000 米高空,莫索洛夫以頭如下的姿態彈離飛機,E-8 成了莫索洛夫試飛生涯中試飛的最後一個機型,他一生為米格-21 各型飛機的調試和試飛付出了巨大的勞動和努力。
當年夏天,第二架原型機 E-8-2 已完成了試飛前的各項準備。6 月 29 日,由 A.菲多托夫駕駛完成首飛,到 9 月 4 日,已完成了發動機調整、掛 K-13 飛彈的飛行性能和對減穩裝置抖振研究共進行 13 次試飛。由於第一架原型機失事,第二架原型機的試飛亦暫停。經過一段時間對各種異常現象分析研究後,加上缺少可靠的發動機,這一改進計畫也就告終。
從 E-8 的試飛中獲得了一些實用數據:飛機空重的 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),加力起飛滑跑距離 835 米,開阻力傘的著陸滑跑距離 800~900 米。
後來服役的米格-23是在 60 年代為了對抗F-111而生產設計的,當時美國人相信F-111將是下個世紀的戰鬥機,為了對抗F-111蘇聯人設計了更好的戰鬥機米格-23,然而F-111並沒有被當作戰鬥機使用,那么蘇聯人就應當選擇拋棄米格-23,而他們的選擇卻是停止E-8 計畫。順便說一句,E-8 計畫被取消的主要原因是因為發動機研製遇到了困難,但它的的確確是一種優秀的飛機,比米格-21 爬升更快、比米格-21 更容易操縱、機動性比米格-21 更強,所有米格-23辦不到的它全能辦到,它可以說是 F-16 的蘇聯版:腹部進氣、邊條翼、泡沫型座艙,但是在 60 年代,變後掠翼是時髦的玩藝,因此E-8 就不幸地“玩完”了。
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