А.В. Федотов и штурман B.C. Зайцев. На 2-й минуте полета прошел сигнал выработки левого крыльевого бака, через 30 с – правого крыльевого бака, на 3-й минуте – пятого фюзеляжного бака… Хорошо памятуя о случае Меницкого, Федотов решил, что происходит интенсивная утечка топлива и необходимо как можно быстрее вернуться на аэродром. Он стал строить маневр захода на посадку. На его запрос о наличии шлейфа за самолетом руководитель полетов ответил отрицательно. Но на 15-й минуте полета поступили сигналы о выработке топлива из первого, второго и шестого фюзеляжных баков, что укрепило мнение летчика об утечке керосина. Самолет в это время находился на высоте 1200 м. После получения сигнала об остатке 2200 кг горючего Федотов решил, что топлива может не хватить для выполнения посадки, и, стремясь ускорить заход, заложил энергичный разворот для выхода на посадочный курс. Однако на самом деле никакой утечки горючего не было, а произошел сбой в работе топливомера. Тяжелый самолет на скорости 550 км/ч вышел на закритические углы атаки и свалился. Летчик попытался его вывести, но высоты не хватило. Решение на катапультирование было принято слишком поздно. От штопорящего «МиГа» успели отделиться лишь фонари…
Новым шеф-пилотом фирмы назначили В.Е. Меницкого, который приложил немало усилий для успешного освоения МиГ-31 в авиачастях ПВО. После гибели экипажа А.В. Федотова было решено провести штопорные испытания МиГ-31. В частности, в них участвовали летчики-испытатели ОКБ Б.А. Орлов, А.Г Фастовец, В.Е. Меницкий. В результате удалось выработать рекомендации по выводу самолета из опасных положений и выполнению на нем фигур высшего пилотажа. Не следует забывать, что МиГ-31 создавался не для маневренного воздушного боя, и выполнять на нем сложный и высший пилотаж не предполагалось, поэтому первоначально он не имел ни системы предупреждения сваливания, ни указателя углов атаки.
Еще до завершения Госиспытаний Е.Я. Савицкий высказывал идею, что хорошо бы довести рубежи перехвата МиГ-31 до границ США. Строевая эксплуатация подтвердила необходимость увеличения дальности полета перехватчика. В результате начались работы по оснащению истребителя системой дозаправки топливом в воздухе. Для ее отработки использовали различные самолеты, в том числе МиГ- 25ПДЗ (борт «45») и МиГ-25РБВДЗ (борт «68»). Сам «тридцать первый» решили оснастить системой с выдвижной штангой дозаправки, размещенной по левому борту перед кабиной пилота. Впервые штангу установили на МиГ-31 № 3603. Он предназначался для отработки «сухих» стыковок с конусом заправщика, поэтому был оборудован лишь механизмом выпуска и уборки штанги, а топливную систему не дорабатывали. В полетах на этой машине предстояло также определить необходимость установки системы микроуправления двигателями, как это было сделано на упомянутых выше МиГ-25. Но оказалось, что штатной системы управления двухконтурными двигателями МиГ-31 вполне достаточно для маневрирования при дозаправке. И все же для уменьшения психологической нагрузки на пилота и повышения безопасности стыковки с конусом заправщика систему микроуправления двигателями на МиГ-31 решили установить.
Следующим доработку прошел МиГ-31 № 3608 (борт «368»), который получил возможность принимать горючее в полете, но еще не имел всего комплекта необходимого оборудования. Первым полностью оснащенным для дозаправок и дальних полетов «тридцать первым» стал самолет № 5902 (борт «592»). В частности, на нем установили систему дальней навигации и новую топливоизмерительную систему. В испытаниях модернизированных перехватчиков участвовали пилоты ОКБ и ГНИКИ ВВС. При этом основная тяжесть работы легла на летчиков-испытателей фирмы. Р.П. Таскаев. Т.О. Аубакиров и штурман-испытатель Л.С. Попов отработали сверхдальние полеты в северных широтах. 30 июля 1987 г. Таскаев и Попов впервые в мировой практике осуществили перелет на истребителе-перехватчике через Северный полюс по маршруту г. Мончегорск (Мурманская областы-Северный полюс-г. Анадырь (Чукотка). Полет проходил в условиях слабого навигационного обеспечения, над безориентирной местностью, с двумя дозаправками от Ил-78 и продолжался 6 ч 26 мин. В автономном режиме навигации, также с двумя дозаправками, был совершен полет, который длился 8 ч 40 мин (8000 км). В ходе него дважды осуществлялся перехват условной цели, причем одной из них над Северным полюсом. Все системы работали безотказно. Время полета было ограничено физиологическими возможностями экипажа. В целом эти испытания показали, что модернизированный истребитель с большой эффективностью может перехватывать цели на рубеже 2200 км от своего аэродрома.
Перехватчик, оснащенный системой дозаправки топливом в воздухе, получил заводской шифр «изделие 01ДЗ» (ДЗ – дозаправка), однако официальное обозначение самолета не изменилось. В 1990 г. было выпущено порядка 45 таких машин. Внешне, за исключением штанги дозаправки, они ничем не отличались от обычных МиГ-31
Наряду с увеличением дальности полета МиГ-31 конструкторское бюро вместе со смежными организациями работало над совершенствованием его комплекса вооружения. В 1985 г. для ускорения темпов модернизации перехватчика появился неожиданный стимул. Советская контрразведка арестовала одного из ведущих специалистов «Фазотрона» А. Толкачева, который оказался агентом одной из западных спецслужб. Как установило следствие он передал ценные сведения о характеристиках оборудования и вооружения МиГ-31, причинив СССР не меньший вред, чем угнавший в Японию МиГ-25П военный летчик В. Беленко.
К тому времени уже разрабатывался МиГ-31М, но было очевидно, что выполнение этой программы потребует много времени. Поэтому решили увеличить боевую эффективность уже строившихся серийно машин, а заодно реализовать мероприятия по совершенствованию перехватчика, которые были выработаны по рекомендациям, полученным в ходе ГСИ. Перехватчик решили оснастить усовершенствованной СУВ «Заслон-А» (или С-800А) на базе локатора РП-31А, системой дозаправки топливом в воздухе, отработанной на изделии «01ДЗ», улучшенными средствами РЭБ. обобщенной системой встроенного контроля и предупреждения экипажа «Экран» (вместо РИУ), разработанной НПК «Электронпри бор» (г. Киев). Основным оружием стали модифицированные ракеты Р-ЗЗС с увеличенной дальностью пуска, дополнительным – остались те же Р-40Т (Р-40ТД) и Р-60М. но теперь для их размещения служили 4 подкрыльевых пилона. Были введены новые режимы передачи информации: «сброс» – передача информации об обнаруженных целях на землю или другие самолеты; «тандем» – стрельба ракетой при использовании для ее управления РЛС другого самолета и др. Провели модернизацию навигационного вычислителя, обеспечив использование систем дальней радио- и космической навигации, что значительно повысило надежность самолетовождения в высоких широтах. Модернизированный перехватчик получил обозначение МиГ-31Б (заводской шифр «изделие 01 Б»). В процессе его испытаний была доработана и система управления самолета, при этом большой вклад внес летчик-испытатель ГНИКИ ВВС п-к В.Д. Шушунов.
В 1991 МиГ-31Б сменил в цехах нижегородского авиазавода «изделие 01ДЗ», от которого внешне практически не отличался. Одновременно началось переоборудование ранее выпущенных МиГ-31 по типу изделия «01 Б». Однако эти самолеты не оснащали системой дозаправки топливом в воздухе, которая могла устанавливаться лишь на новые машины с доработанной конструкцией фюзеляжа. Такие перехватчики получили обозначение МиГ-31БС («изделие 01БС»).
