По окончании испытаний опытные образцы МиГ-23Б оставались на лётной базе ОКБ в Жуковском и использовались при отработке оборудования и систем новых модификаций. Опытные экземпляры, проходящие сложные испытательные программы, часто имеют короткий век. Судьба образцов МиГ-23 в этом отношении сложилась удачно: и истребитель «23–11/1», и ударный «32–24/1» прошли весь цикл испытаний без аварий и серьёзных поломок. Самолёт «23–11/1», отлетавший более 200 часов, в июне 1971 г. передали в Музей ВВС в Монино. Первый опытный «32–24/1» долгое время служил в качестве летающей лаборатории, выполнив последний полет 24 июня 1976 г. После выработки ресурса его передали в школу младших авиационных специалистов (ШМАС) на юго-западе Москвы в качестве наглядного пособия; впоследствии он стал экспонатом ныне совершенно заброшенного авиационного музея на Ходынском поле.
В 1971–1972 гг. на базе МиГ-23Б разрабатывался, но не был реализован проект фронтового разведчика МиГ-23Р с фотоаппаратами в носовой части фюзеляжа. В закабинном отсеке планировалось размещать сменное разведывательное оборудование — станции радиотехнической, тепловой или телевизионной разведки. На бумаге остался и проект «32–24УБ» — учебно-тренировочный вариант истребителя-бомбардировщика.
Ещё до окончания испытаний МиГ-23Б началась подготовка к его серийному производству. Его наладили на московском заводе «Знамя труда», где строили истребители МиГ-23. Освоение истребителя-бомбардировщика в производстве происходило без особых проблем. Основные технологии, материалы и конструктивные новшества были отработаны в ходе выпуска истребителей МиГ-23С, сходных по планеру. В агрегатно-сборочных цехах добавились только стапеля сборки новой носовой части и общей сборки фюзеляжа, а также баков № 1А и № 4, которые истребители ранних серий не имели (одновременно бак-отсек № 4 внедрялся на запускаемом в производство МиГ-23М).
В 1972–1973 гг. завод построил 24 истребителя-бомбардировщика МиГ-23Б (изделие 24). Большую часть самолётов сдали ВВС, несколько машин оставались в распоряжении ОКБ и ЛИИ, где они служили для разнообразных испытаний, связанных с доводкой новых систем и агрегатов. Причиной ограниченного выпуска машины стал дефицит двигателей АЛ-21Ф-3. К их производству, помимо московского завода «Салют», подключили Омский моторостроительный завод им. П. И. Баранова, но в первую очередь АЛ-21Ф-3 шли на Су-17М и, особенно, Су-24, пользовавшиеся особым приоритетом. Объёмы производства всё равно были недостаточны; из-за ограниченного поначалу ресурса и выявленных в эксплуатации дефектов двигатели часто приходилось менять. Их постоянно не хватало и доходило до того, что самолёты в строевых частях простаивали без двигателей. В конечном счёте заместитель Генерального конструктора Г. Е. Лозино-Лозинский настоял на возобновлении оснащения МиГ-23Б «проверенными» силовыми установками «Союза».
МиГ-23БН: С НОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
К этому времени МКБ «Союз» довёл до приемлемого уровня надёжности свой двигатель Р-29-300 (изделие 55), и его производство развернули на московском заводе «Красный Октябрь» (до 1963 г. — завод № 500). В послевоенные годы это предприятие выпускало турбореактивные двигатели ВК-1 для МиГ-15бис и МиГ-17, Р-11Ф-300 для истребителей МиГ-21, а затем — Р-27Ф2-300 для МиГ-23. Заводское конструкторское бюро приказом МАП № 175 от 30 апреля 1966 г. было переименовано в ТМКБ «Союз», а его главным конструктором стал К. Р. Хачатуров. Именно ему передали для доводки и совершенствования все материалы по семейству двигателей Р-29-300, спроектированному в КБ-300 под руководством С. К. Туманского. Для увеличения выпуска Р-29-300 его производство наладили также на Уфимском моторостроительном заводе.
Р-29-300 снабдили новым 11-ступенчатым компрессором большего диаметра с изменённым профилем лопаток 1-й и 2-й ступеней, что обеспечило увеличение степени сжатия до 13,1 и расхода воздуха до 110 кг/с. Лопатки соплового аппарата 1-й ступени турбины получили конвективно-плёночное охлаждение, за счёт чего рабочая температура газов перед турбиной была повышена до 1423°К. Полная форсажная тяга достигла 12 500 кг, а удельный расход топлива на этом режиме удалось снизить — по сравнению с 2,10 кг/кг*ч у Р-27Ф2М-300 он составил 2,0 кг/кг*ч. Двигатели «Союза» производились серийно и имелись в наличии, уже использовались на истребителях МиГ-23М, а давнее и налаженное партнёрство двух конструкторских бюро позволяло рассчитывать на оперативность при решении вопросов по доводке силовой установки.