ухудшалась Среди командования советских ВВС возникла идея, что для маневренного воздушного боя бортовая РЛС не нужна и, заменив ее обычным дальномером, можно значительно улучшить маневренные характеристики самолета. С этой целью в 1969 г. один серийный самолет оснастили опытным форсированным двигателем Р-13Ф2-300 а вместо локатора установили радиодальномер «Квант». Вооружение опытного самолета, получившего обозначение МиГ-21ДФ кроме встроенной пушки ГШ-23Л. составляли ракеты класса «воздух-воздух» с тепловой ГСН, НАР и бомбы общей массой до 2 т. Опытный истребитель прошел испытания в ГК НИИ ВВС (военные его упрощенно называли МиГ-21Д т. е. с «дальномером) Маневренность самолета в ближнем бою действительно улучшилась, но в серии эту по сути ущербную версию строить не стали, как не стали и дорабатывать строевые машины. Также без последствий завершились испытания опытного МиГ-21СМФ отличавшегося от МиГ-21СМ двигателем Р-13Ф2-300.
Одним из серьезных недостатков всех вариантов истребителя МиГ-21 была недостаточная дальность полета. После появления модификаций, в которых для размещения топлива использовался расширенный и удлиненный гаргрот. у конструкторов появился соблазн еще больше увеличить обьем этою бака. Соответствующее решение на уровне правительства было принято в феврале 1971 г На очередной экспортной модификации двадцать первого МиГ-21МТ (МТ означал вариант М/МФ с дополнительным «топливом»), оснащенной более мощным двигателем Р-13Ф-300, емкость накладного бака увеличили до 900 л но затем снизили до 600 л, т.к. большой гаргрот слишком затенял вертикальное оперение, значительно снижая запас путевой устойчивости и ухудшая маневренность. Таким образом, общий запас -внутреннего- топлива достиг 3250 л. На заводе № 30 в 19/1 г построили 15 экземпляров МиГ-21МТ (заводской шифр - изделие 96Т ) Самолеты, однако, за рубеж поставлены не были. Три таких самолета с бортовыми номерами 11, 14 и 15 внешне идентичных МиГ-21СМТ (см. далее), можно увидеть на учебной стоянке в подмосковном Новое -Ледово.
Аналогичный самолет для советских ВВС оснащенный прицелом РП-22, получил название МиГ-21СМТ Его дальность по сравнению с МиГ-21 СМ увеличилась на 200-250 км, но летные характеристики, особенно маневренность, значительно ухудшились: практический потолок снизился до 17300 м, а время набора высоты 16800 м увеличилось до 9 минут. Несмотря на это. было принято решение запустить МиГ-21 СМТ в серию. В 1971-72 гг. он выпускался в Горьком под шифром 'изделие 50' В НАТО самолет получил кодовое обозначение Fishbed-K.
МиГ-21СМТ не пользовался популярностью у советских строевых пилотов, нарекания на эту машину поступали слишком часто, поэтому было принято решение большинство построенных самолетов переделать в строю, несколько уменьшив запас горючего. Доработанные МиГ-21СМТ с новым гаргротом (по типу МиГ- 21бис. см. далее) стали называть МиГ-21СТ. При этом шифр 'изделие 50» сохранился. Два таких самолета (с бортовыми номерами «76» и «40 » ) находятся в рижском авиамузее. Внешне их отличить от МиГ-21 бис невозможно, но «происхождение» выдают заводские номера, оставшиеся от варианта «СМТ».
К концу 1960-х гг. стало ясно, что на дальнейшее повышение боевой эффективности МиГ-21 можно надеяться лишь после оснащения его более мощной силовой установкой и более совершенным радаром, С другой стороны, в феврале 1971 г. вышло постановление Совета Министров СССР о разработке самолетов по новым тактико-техническим требованиям ВВС, ориентированным на достижение высокой эффективности прежде всего на малых высотах и больших приборных скоростях. Постановление обязывало ОКБ-300 С.К. Туманского создать для МиГ-21 и Су-15 двигатель со взлетной тягой 7100 кгс и возможностью ее кратковременного (до 3 мин) увеличения до 9900 кгс при полете на «чрезвычайном режиме» (ЧР) у земли. На самом деле такой двигатель Р-25-300 был уже готов, документ лишь придавал разработке официальный статус.
Тем временем в ОКБ А,И. Микояна продолжали совершенствовать самолет. После того, как выяснилось, что слишком – раздутый» накладной бак на МиГ-21 СМТ неприемлем, конструкцию гаргрота вновь изменили, и объем внутренних баков уменьшили до 2880 л. Таким образом, после 15 лет поисков, ошибок и удач, было достигнуто оптимальное сочетание аэродинамики самолета, объема его топливной системы и тяги двигателя, к этому добавилась более совершенная РЛС «Сапфир-21 М» (С-21М или РП-22М), доработанный оптический прицел АСП-ПФД, позволивший снять ограничения при стрельбе из пушки при перегрузках, и новая система автоматизированного контроля состояния самолета и двигателя, сократившая время технического обслуживания. Количество ракет увеличили до шести, сохранив на внутренних узлах подвеску Р-3 и установив на внешних спаренные пусковые для Р-60. Предусматривалась возможность применения ракеты Р-55. но она так и не стала массовой уступив место Р-60. Еще одним козырем самолета стала ракета Р-13М с увеличенной вдвое по сравнению с Р-ЗС дальностью пуска и возможностью поражения целей, маневрирующих с большими перегрузками.
Так появился МиГ-21 бис – наиболее совершенный истребитель из всего огромного семейства двадцать первых», выпускаемых в СССР Предназначенные для авиации ПВО, эти самолеты комплектовались аппаратурой наведения Лазурь-М , а для ВВС – системой слепой посадки «Полет-ОИ» , допускавшей заход на посадку при облачности с нижней кромкой 100 м и видимости 1000 м. Внешне МиГ-21 бис с системой «Поле -ОИ» отличались двумя небольшими антеннами, расположенными пол. воздухозаборником и на законцовке киля. Испытания Ми Г-21 бис прошли в том же 1971 г. С 1972 по 1974 гг. самолет выпускался с Горьком в трех основных вариантах – «изделие 75» (только для советских ВВС и ПВО), «изделие 75А» и «75Б» (для дружественных стран).
МиГ-21 бис поступил на вооружение почти всех государств Варшавского договора, его закупили многие развивающиеся страны, а Индия выпускала по лицензии с 1980 по 1987 гг. Стоил «бис- значительно ниже, чем американский F-16, который к середине 1970-х гг. вышел на мировой рынок, к тому же, на продажу последнего правительство США наложило значительные ограничения. Журнал Air International в декабрьском выпуске 1979 г, отмечал, о МиГ-21 бис является грозным самолетом, и, хотя его «ахиллесовой пятой» все еще остается скромный радиус действия, он способен серьезно конкурировать с F-16 по таким параметрам, как величины вертикального и горизонтального ускорений, скорость и радиус разворота которые имеют решающее значение в ближнем воздушном бою