У порівнянні з МіГ-21Ф-13 допрацювали в основному носову частину фюзеляжу по 18-й шпангоут, розмістивши там двомісну кабіну курсанта і інструктора. Встановили також нові основні гальмівні колеса КТ-92 з дисковими гальмами більшої енергоємності і збільшеного до 800 мм діаметру. Центральне тіло ВЗУ мало три робочих положення: перше - прибране, призначене для польоту зі швидкостями до чисел М <1,5; інші - проміжне і висунуте - були розраховані на числа М = 1,5 і 1,9. До складу озброєння входили дві ракети К-13, кулемет А-12,7 з боєкомплектом 60 патронів, що розміщувався в підвісний гондолі, і приціл АСП-5НД, пов'язаний з радіодалекоміри «Квант». Замість ракет К-13 допускалася підвіска будь-якого варіанту озброєння літака МіГ-21Ф-13. Катапультні крісла залишилися колишніми - «СК», але без захисту пілотів ліхтарем, оскільки рухливі його частини стали відкриватися убік.
Перший прототип навчально-тренувального винищувача МіГ-21 У
автомат корекції автопілота КАП-2 по висоті і швидкості і ряд інших більш дрібних, але необхідних для функціонування машини пристроїв. У хвостовій частині між шпангоутами № 30 і № 32 розташовувалася ніша гальмівного парашута ПТ-21. Допускалася установка двох стартових твердопаливних прискорювачів СПРД-99 тягою по 2300 кгс.
Серійні МіГ-21 УМ
Кабіна інструктора літака МіГ-21 У
Кабіна курсанта літака МіГ-21 У
Розміщення центрувальними вантажу на машині № 62 збільшило запас поздовжньої стійкості, але привело до зміни шляховий балансування по швидкості. Цей дефект в поєднанні з великими зусиллями на педалях унеможливлював політ «Спаркі» у всьому діапазоні швидкостей без ковзання, тобто літак летів боком. Одночасно погіршилися розгінні характеристики машини і збільшився витрата пального.
Фахівці ДНДКІ ВВС рекомендували також встановити на літаку нове катапультное крісло СК-3, трьохканальний автопілот КАП-3 і систему сдува прикордонного шару з закрилків після її відпрацювання на МіГ-21 Ф і МіГ-21ПФ.
До серійного випуску МіГ-21 У (виріб 66) приступили в 1962 році на заводі № 31 в Тбілісі. Починаючи з сьомого літака шостої серії змінили конструкцію закрилків під систему сдува прикордонного шару. Але цю систему так і не задіяли, так як на машині стояли старі двигуни Р11Ф-300. З машини № 08665106 гальмівний парашут ПТ-21 перенесли з-під фюзеляжу в відсік, розташований в підставі кіля.
У 1968 році один з серійних МіГ-21 У переобладнали відповідно до вимог ВПС для кінозйомки ручною камерою АКС-2 з кабіни інструктора. У задній кабіні, зокрема, демонтували приладову дошку і електричний щиток і на їх місці встановили контейнер для АКС-2 і запасний касети з плівкою. Зняли ручку управління літака, а замість педалей з'явилися підніжки (упори) для оператора.
«Спарка» МіГ-21 УМ заходить на посадку
У 1965 році на випробування поступив УТС МіГ-21 УС (виріб «68») з двигуном Р11Ф2С-300 з системою сдува прикордонного шару з закрилка. Найпомітнішими нововведеннями на «спарці» стали катапультні крісла КМ-1М, автопілот КАП-2 і кіль збільшеної з 4,45 до 5,32 м 2 площі. На деяких машинах на ліхтарі кабіни інструктора встановлювали перископ для огляду передньої півсфери на злітно-посадочних режимах.
Будь-літак має масу обмежень при експлуатації, але в радянських ВПС до них додавалися й інші, не пов'язані з технікою - на випадок «як би чого не вийшло». Однак льотчики, які опинилися в «гарячих точках», на багато заборон не звертали уваги, адже літаючи по інструкції, написаної політиками, можна з бою і не повернутися. Як приклад можна привести враження льотчика-випробувача ОКБ імені А.І. Мікояна Б.А. Орлова, якому довелося зробити один політ на МіГ-21УС з сирійським пілотом:
«Почався наш політ з того, що льотчик Аб дель відразу після зльоту, не встигнувши прибрати шасі, плавно потягнув на полупетлю. Літак не дуже охоче йшов вгору, помітно втрачаючи швидкість. На висоті близько 1000 м ми нарешті лягли на спину; стрілка покажчика швидкості (переобраний), уползшая вліво до 150 км / год, потихеньку пішла вправо. Але літак потихеньку летів, чи не трясся, що не вивертався - льотчик впевнено контролював машину. Набравши нормальну швидкість, він перевернув літак зі спини в звичайне положення, і ми пішли в пілотажної зони.
Щоб льотчик не робив - віражі на швидкості 230-240 км / год, зависання до нульової швидкості, «бочку» з високою перевантаженням, весь час відчувалася його миттєва реакція на поведінку літака, руху кермом були точними і координованими, особливо була помітна енергійна і чітка робота ніг, майже не застосовується в практиці наших стройових, та й не тільки стройових, льотчиків. Не скажу, щоб всі виконується сирийцем було мені в дивину: в випробувальних і тренувальних польотах ми робили майже те ж саме, але ми-то були випробувачами, льотчиками особливою кваліфікації і зі спеціальною підготовкою, а тут звичайний військовий льотчик, безсумнівно, високого класу витворяє чортзна-що! Тільки на посадці мій командир дав маху: як планував на швидкості 320 км / год, так і плюхнувся на цій швидкості практично без вирівнювання ».
Підготовка до польоту МіГ-21 УМ на аеродромі Качинського вищого військового авіаційного училища льотчиків
Літаюча лабораторія на базі МіГ-21 УС
У 1960-і роки на «спарці» МіГ-21У при підготовці до рекордного польоту мало не сталася катастрофа. Справа була в Ахтубінську на аеродромі НДІ ВПС; через спеку, що стояла в цей час року, політ запланували на п'ятій годині ранку. У передню кабіну села М.Л. Попович, а в задню - її інструктор льотчик-випробувач П.Ф. Кабрель. Навіть в ці ранкові години температура повітря перевищувала 30 ° С, і щоб хоч якось визначити залишок ВПП (однієї з найдовших в СРСР), по її краю встановили віхи. Літак вже добіг до середини ЗПС, коли стало ясно, що він не набрав потрібну швидкість і відірватися не зможе. Кабрель тут же вимкнув двигун. Як потім з'ясувалося, при дачі Руда в положення «форсаж» не розійшлися стулки сопла і двигун не перейшов на режим форсажу. Кабрель ж, поклавшись на Марину Лаврентіївні, упустив контроль над ТРД. У підсумку довжини ЗПС не вистачило, і машина викотилася за її межі.
Перед нічним польотом
Перший світовий рекорд на МіГ-21УС було встановлено 22 травня 1965 року: Н.А. Проханова досягла динамічного стелі 24366 м. Через місяць Л.Я. Зайцева в горизонтальному польоті піднялася на висоту 19020 м. Це досягнення стало можливим завдяки установці на літак форсованого двигуна злітною тягою 7000 кгс і двох ракетних прискорювачів.
У 1968 році на випробування поступив УТС МіГ-21УМ (виріб «69»). Від попередника він відрізнявся, перш за все, двигуном Р13-300 (є відомості, що на деяких машинах встановлювалися Р11Ф2С-300). На літаку, крім того, допрацювали паливну систему і збільшили обсяг накладного бака, встановили стрілецький приціл АСП-ПФ-Д-21, в систему управління включили автопілот АП-155. В кабіні курсанта з'явилося крісло КМ-ly, у інструктора - КМ-1 та. На відкидний частини ліхтаря кабіни інструктора з'явився перископ, значно поліпшив огляд із задньої кабіни при зльоті та посадці. Були й інші, на перший погляд, дрібні доопрацювання, значно спростили експлуатацію машини.
Частина МіГ-21УМ мала доопрацьовану систему аварійного скидання ліхтарів від однієї ручки з передньої кабіни, при цьому передбачалася можливість аварійного скидання інструктором ліхтаря задньої кабіни при скинутому передньому. З 1972 року на все будувалося МіГ-21 встановлювали з боків носової частини фюзеляжу датчики, а в кабіні - індикатори кута атаки, що сприяло підвищенню безпеки польоту. Раніше датчики кутів атаки і ковзання стояли на ПВД, і інформація від них використовувалася при обчисленні випереджень в оптичному прицілі.
Навчально-тренувальний МіГ-21УМ став наймасовішим і будувався протягом близько 20 років (до 1971 р) на двох заводах: в Тбілісі з 1962-го по 1971 рік і в Москві на «Знамя труда» - з 1964-го по 1968 рік на експорт. У Тбілісі в 1962-1966 роках збудували 180 МіГ-21У, з 1966 по 1970 рік - 347 МіГ-21УС і до закінчення виробництва 1 133 МіГ-21УМ.
Сьогодні навчальний, як, втім, і бойовий МіГ-21 в російському небі - велика рідкість; його можна побачити хіба що під час авіаційної виставки в підмосковному Жуковському. Але в країнах, де продовжують службу бойові МіГ-21, навчальні машини зустрічаються частіше. До нашого сорому, навчальний МіГ-21 У відсутня навіть в монинской музеї ВВС.
МіГ-21 Ф на випробуваннях в Ізраїлі
МіГ-21 УМ єгипетських ВПС
МіГ-21 Ф єгипетських ВПС