Mikoyan-Gurevich Ye-8
Động lực. > Thời đại mới, nhiều điều mới. YE-8.

Tướng Ivan Pastưgo đặt ra nhiệm vụ chế tạo một máy bay chiến đấu trên không mới, đáp ứng các yêu cầu đặt ra trên. Yêu cầu đầu tiên là mang bộ khí tài tấn công chính S-23, bao gồm nhóm tên lửa K-23 và radar "Sapphire", đèn chiếu "ASP-PF" (đèn này dùng để dẫn đường tên lửa tầm quang, đầu dò hướng hồng ngoại "Spectrum". Nhóm tên lửa này có tên lửa tầm nhiệt và tên lửa hướng radar bán chủ động. Máy bay chiến đấu trong mọi thời tiết, tốc độ chiến đấu khoảng M0,5-M1,8, độ cao chiến đấu 18 km. Nhóm vũ khí mới có tên hiệu như vậy do máy bay chiến đấu mới được sẽ đặt số hiệu MiG-23 nếu được đưa vào sản xuất trang bị. Việc phát triển hệ thống khí tài và máy bay được tiến hàng song song. Máy bay được phát triển dựa trên MiG-21PF tức (YE-7), mẫu thử sẽ có tên trong thử nghiệm, do phòng nghiên cứu đặt là YE-8. Ngày 30 tháng 5 năm 1960, bộ quốc phòng Liên Xô ký quyết định phát triển máy bay này. Dựa vào kinh nghiệm thiết kế và các kết quả thử nghiệm, việc đầu tiên người ta đi tìm kết cấu cửa hút gió mới. Có hai phương án được chọn, cửa hút gió hai bên thân và cửa hút gió dưới thân. Người ta đã chọn kiểu thứ hai phù hợp với động cơ, cho phép thích hợp hơn với góc đón gió lớn, sử dụng góc đón gió hạn chế lượng khí vào động cơ, trạng thái trượt ngang, xoáy. Bào khí trước thừa kế những kinh nghiệm của mẫu thử MiG-21F-13 (còn gọi là mẫu thử YE-6T/3, tên đặt của OKB) và YE-6. Ban đầu, kết cấu lắp cánh phụ được copy từ máy bay thử nghiệm này, đây là mẫu thử YE-6 số 3, tên tiếng Nga là Е-6Т/3. Lúc này, chưa có đủ máy tính và kinh nghiệm bay thử nghiệm để thực hiện bào khí trước điều khiển được. Bào khí của YE-8 thả tự do ở tốc độ dưới âm thanh, coi như không tham gia vào hoạt động. Khi tốc độ cao, người ta khóa bào khí này theo trục máy bay. Nhờ vậy, máy bay thích hợp với cả tốc độ thấp và tốc độ cao. Lúc đó, bào khí trước ngoài nhiệm vụ ổn định trục dọc còn có nhiệm vụ thay đổi nhanh hướng máy bay theo yêu cầu, chống lại quá trình tự ổn định khí động bằng đuôi, nên bào khí trước lúc đó còn có tên là "chống ổn định". Quá trình cố định vào khí trước diễn ra không hề làm phức tạp hoạt động của phi công. Thiết bị dùng để lắp bào khí này được gọi là PGO, trong mẫu YE-8 được trình diễn, nó mang đôi cánh phụ sải 2,6 mét. Theo tính toán, đôi bào khí này giảm hệ số bốc đầu ở tốc độ M1,5-M2 đi một nửa. (hệ số bốc đầu là số đo người Nga chỉ mức độ lệch của lực cân bằng trục dọc khi thay đổi tốc độ). Bào khí này cũng giúp thay đổi tâm khí động nằm ngang, giúp tăng gia tốc lực nâng. Trong thực tế, ở độ cao 15000 mét, quá tải nâng (gia tải) đạt 5,0 so với 2,5 của MiG-21 khác. Kết cấu máy bay MiG-21 có nhiều sức mạnh tiềm tàng, do đó từ 1959-1972 nó lập được rất nhiều kỷ lực thế giới trong các phiên bản sửa đổi. Ở thời điểm đầu những năm 1960, YE-8 với quá tải lực nâng lớn đã trở thành máy bay chiến đấu có khả năng vận động cao, đi trước rất nhiều các máy bay MiG-29, F-16 và SU-27.
Máy bay cần tăng cao năng lực động cơ trước nhiều khó khăn. Đầu tiên là động cơ AM-11 tỏ dấu hiệu khó phát triển và đang được dừng chương trình. Trong khi đó, máy bay cần lực đẩy ít nhất cao hơn 800 kg so với động cơ AM-11. Mikoyanđặt cược vào loại động cơ mới, được phát triển và chế tạo ở nhà máy Soyuz, chương trình lãnh đạo bởi Nikola Georgievich Metskhvarisvili, học trò tài năng của nhà sản xuất động cơ Vladimir Yakovlev Klimov, mang số hiệu "Nhà máy 300"(завод №300). Cửa hút gió mới chỉ riêng nó đã gióp phần đáng kể vào tăng áp suất đốt. Cùng với việc cải tiến cửa hút, các thành tựu của ngành luyện kim đã cho phép thay đổi cấu trúc đĩa và cánh nén. Tốc độ máy nén áp thấp tăng lên. Cánh nén tầng đầu tiên được sửa đổi hình dạng và tốc độ, giảm chấn động gió, điều này làm việc phóng vũ khí thuận lợi hơn nhưng quan trọng hơn tránh quá nhiệt động cơ. (Chấn động ở cửa hút nguy hiểm khi tăng tốc vượt qua M1). Nhóm thiết kế đã mở rộng một chút động cơ R-11-300 tăng lượng khí thông qua. Một số cải tiến khác cũng được thực hiện, như việc tăng cường oxy khi khởi động, mũi chống đóng băng. Phần đuôi động cơ, buồng đốt hậu được lồng vào phần trước. Các thiết bị đuôi máy bay được lắp vào khoang thân, trượt trên ống đuôi động cơ bởi ray và các con lăn, điều này bảo vệ các cơ cấu đuôi máy bay khỏi nhiệt độ động cơ. Lượng khí thông qua của động cơ R-11-2FS-300 là 64 kg/s tăng lên 74 kg/s. Động cơ mới được đặt tên R-21F-300. Lực đẩy có đốt hậu tăng từ 6175 kg lên 7200 kg. Khởi động cũng tốt hơn. Với trọng lượng cất cánh 6800 kg, máy bay đạt tỷ lệ lực đẩy tiên tiến ngày nay. Hầu hết các tham số kích thước R-21F-300 đều tăng so với R-11F-300. Đường kính 772mm và 845mm, đường kính ngoài ống đốt hậu 902mm lên 987mm, khối lượng 1165 kg tăng lên 1250 kg. Những lần thử nghiệm động cơ đầu tiên, không may, không gây được ấn tượng mạnh. Kết cấu cửa hút gió chưa đảm bảo ổn định dòng khí dẫn đến tăng nhiệt độ. Tư liệu để lại không nói rõ các phương pháp nào đã được áp dụng để ổn định cánh máy nén áp thấp. Việc cải tiến này dẫn đến khai tử kiểu hút gió khe hẹp truyền thống của MiG-21. Đây là lần đầu tiên hãng MiG chế tạo cửa hút gió chống bùng nổ xung M1 kiểu ống tích áp này. Kết cấu ống và động cơ này về sau vẫn được dùng ở MiG-23
Cùng với việc cải tiến kết cấu tầng đầu máy nén để ổn định dòng khí, các nhà thiết kế cũng đưa ra giải pháp đầu tiên điều chỉnh diện tích cửa hút. Một cơ cấu máy tự động gồm một vách cố định, một cửa mở được tự động thay đổi diện tích cửa hút theo tốc độ, bằng một buồng cao su. Cơ cấu này chỉ hoạt động khi các càng bánh đã đóng lại. Độ mở của cơ cấu này được chỉ thị trong buồng lái bởi đồng hồ 20 mức. Song song với cơ cấu tự động này là một cơ cấu đóng mở điều khiển được, ban đầu dược dùng để kiểm tra khả năng hoạt động của cơ cấu tự động, khi bay dùng để đảm bảo an toàn hoạt động hệ tự động. Để máy bay cất cánh dễ dàng, một cánh phụ chỉ hoạt động khi cất cánh một cách tự động: khi máy bay trên mặt đất và cất cánh, cánh phụ này mở ra bằng áp suất từ động cơ, sau đó cánh này đóng lại khi tốc độ đủ lớn làm tăng áp trong ống dẫn khí vào. Việc diều chỉnh cửa hút và tần đầu máy nén thay đổi tỷ số nén từ 4,1 đến 10,4 và đảm bảo ổn định lượng thông qua, tỷ lệ cháy... dù máy bay có bay với các tốc dộ rất khác nhau.
Việc dưa cửa hút gió lui về sau tạo điều kiện có khoang rộng cho radar, đặt trong một nắp chụp phía trước máy bay, không còn hạn chế kích thước. như ở dòng MiG-21 khác. Tuy vậy, máy bay thừa kế nhiều của MiG-21PF như là kết cấu nối thân-cánh. Cũng có một số thay đổi như khoang chứa dù hãm, càng trước, ghế phóng...
Máy bay đầu tiên, số hiệu YE-8-1 không mang vũ khí và khí tài, khoang rộng trước mũi đặt các máy móc điều khiển và ghi chép phục vụ việc thử nghiệm. Đến tháng 12 năm 1960, cấp trên đã duyệt các phương án kỹ thuật. Đến tháng 1 năm 1963, máy bay hoàn thành và chuyển đến sân bay Zhukovskiy. Ngày 5 tháng 3, máy bay đã được lắp cánh và lần đầu tiên được kéo ra đường chạy. Máy bay YE-8-1 rơi trong thử nghiệm sau đó. Máy bay tiếp theo YE-8-2 tiếp tục thử nghiệm, dựa trên các kết quả, nhười ta thiết kế YE-8M, sau này trở thành hình mẫu để phát triển MiG-23.