Самолет Е-6/1 был построен на базе серийного истребителя МиГ-21(Е-5) путем установки нового двигателя и улучшения аэродинамики носовой части фюзеляжа. Заводские испытания начались 16 мая 1958 г.[813]
Однако 28 мая 1958 г. седьмой испытательный полет Е-6/1 закончился катастрофой. На высоте 18 км остановился двигатель, но летчик-испытатель В.А. Нефедов решил попытаться посадить опытную машину. Переход системы управления на аварийное произошел лишь непосредственно перед посадкой, из-за чего самолет приземлился на ВПП с сильным ударом и разрушился. Извлеченный пилот скончался в госпитале. Систему управления после случившегося доработали[814].Серийный самолет МиГ-21 № 653Ю108 был переделан в истребитель МиГ-21Ф (Е-6/2). На нем установили новый двигатель Р-11Ф-300, новую носовую часть фюзеляжа, воздухозаборник с тонкой кромкой и двухскачковым управляемым конусом, серийный тормозной парашют, прицел АСП-5 с визиром СИВ-52, радиокомпас АРК-54И, комплекс кислородного оборудования ККО-3, аварийную станцию НР-27, а также доработали крыло с целью установки балок для подвески реактивных снарядов. Самолет был передан на заводские испытания 26 августа 1958 г. Испытания проводил летчик-испытатель К.К. Коккинаки. На Е-6/2 в дальнейшем также проходила испытания консольная установка ракет К-13[815]
В декабре 1958 г. председатель ГКАТ П.В. Дементьев сообщал главкому ВВС К.А. Вершинину: «В ходе заводских испытаний МиГ-21Ф получены максимальный статический потолок 20 100 м (при М=1,1), это подтверждает возможность получения расчетного статического потолка 21 000 – 22 000 м. Максимальная скорость 2100 км/ч (М=2) на высоте 15 000 м. Указанная скорость не является установившейся и в дальнейшем может быть повышена до 2300 – 2500 км/ч»[816]
.Самолет Е-6/3 выполнил первый полет в декабре 1958 г. Он стал известен в мире через несколько месяцев под обозначением Е-66, после того как летчики-испытатели ЕК. Мосолов и К.К. Коккинаки установили на нем два мировых рекорда скорости и высоты полета[817]
.Постановлением Совмина СССР от 1 апреля 1959 г председателем комиссии по проведению совместных испытаний самолета МиЕ-21Ф назначили заместителя командующего 24-й Воздушной армией И.И. Пстыго. В состав комиссии также входили летчики-испытатели СВ. Петров от ГК НИИ ВВС, Г.А. Седов от ОКБ-155 и Ф.И. Бурцев от ЛИИ. Облетывали самолет летчики Халиев, Яцун, СА. Микоян, В.Е Иванов, B.C. Котлов.
Самолет довольно быстро прошел испытания. В акте по их результатам, утвержденном в ноябре 1959 г., отмечалось, в частности, что «самолет имеет хорошие пилотажные качества, устойчивую работу двигателя, простое управление и может эксплуатироваться с аэродромов второго класса. Для повышения боевых возможностей самолета МиЕ-21Ф на больших скоростях и высотах считать необходимым провести отработку на нем вооружения – двух ракет К-13 и одной пушки HP-30 и организовать в кратчайшие сроки выпуск МиГ-21Ф с этим вооружением»[818]
.Несмотря на значительное несоответствие летных характеристик заданным, самолет МиГ-21Ф приняли на вооружение в качестве легкого фронтового истребителя. В этом же 1959 году на Горьковском заводе № 21 развернулось его серийное производство.
Еще во время государственных испытаний в правительстве СССР рассматривался вопрос об организации серийного производства самолета МиГ-21Ф в Чехословакии и Китае.
Изучался вопрос установки на истребителе системы дозаправки топливом в полете.
Второй и третий опытные самолеты МиГ-21Ф переоборудовали в экспериментальные Е-6Т[819]
.Построенный в 1958 году МиГ-21Ф (Е-6Т) стал первой серийной моделью истребителя этого семейства.
«Военное» оборудование оставалось еще относительно базовым, так как ограничивалось прицелом АСП-СДН, радиодальномером СРД-5 и ответчиком госопознавания. Автопилот отсутствовал.
Катапультное кресло аналогично устанавливаемому на МиГ-19С с защитой летчика фонарем кабины. Тормозной парашют размещен в небольшом контейнере в нижней части хвостового отсека фюзеляжа. Семь фюзеляжных и четыре крыльевых топливных бака имели суммарную емкость 2160 л[820]
.К подготовке серийного производства МиГ-21 Горьковский авиационный завод имени С. Орджоникидзе приступил в 1958 году, не дожидаясь окончания государственных испытаний машины[821]
. Решение о производстве самолета МиГ-21Ф на заводе № 21 было принято 16 января 1959 г. постановлением Совета министров СССР № 64 – 38, а государственные испытания опытного образца машины завершились только 21 декабря того же года[822].