МиГ-23М совершил первый полет в июне 1972 г. под управлением Федотова. Новый самолет, как и МиГ-23С, не встретил особой любви у военных летчиков, хотя в его конструкции и были устранены многие недостатки первой серийной версии «двадцать третьего». Неотработанность технологии изготовления консолей крыла по-прежнему накладывала серьезные ограничения на перегрузку. Летчики и техники ГК НИИ ВВС, намучившись с МиГ-23М, горько шутили: «Скорей бы их сняли с вооружения и переделали в летающие мишени, вот тогда мы на них отыграемся!». Однако выпуск МиГ-23М постоянно набирал темпы, достигнув к 1976 г восьми самолетов в месяц.
Увеличение выпуска МиГ-23М отрицательно сказалось на программе создания другого сверхзвукового самолета – опытного бомбардировщика ОКБ П. О. Сухого Т-4 («100»): Тушинский машиностроительный завод (ТМЗ), строивший эту машину, получил большой заказ на изготовление сварных секций фюзеляжа МиГ-23М. Командование ВВС и руководство МАП сочли программу МиГ-23 более приоритетной, и работы по «сотке» постепенно прекратились. Используя отработанную на этой машине технологию, на ТМЗ пытались освоить выпуск секций фюзеляжа МиГ-23М из титанового сплава, однако такие силовые элементы трещали еще сильнее стальных, и от этой затеи отказались.
Совершенствование МиГа продолжалось. Его конструкция постепенно доводилась, а форсажная тяга двигателя была повышена до 12300-12500 кгс. Следует заметить, что лучший американский серийный истребитель начала 70-х гг. F-4E «Фантом-2», будучи значительно тяжелее и дороже советской машины, уступал МиГ-23М по маневренным и разгонным характеристикам, скороподъемности, максимальной скорости и потолку. Вместе с новейшим истребителем завоевания превосходства в воздухе МиГ-21бис – фактически новым самолетом со значительно улучшенными ЛТХ, МиГ-23М обеспечил отечественным ВВС качественное превосходство над американской истребительной авиацией вплоть до появления на вооружении ВВС США во второй половине 70-х гг. машин четвертого поколения F-15A и F-16A.
Для массового переучивания на МиГ-23 летного состава требовался двухместный вариант истребителя. Работа над таким самолетом началась в 1967 г. Первая опытная «спарка» (изделие «23-51») имела планер, близкий к МиГ-23С, при этом на месте 1-го топливного бака находилась кабина второго члена экипажа. Машину выкатили из ангара в марте 1969 г., а в мае М. М. Комаров поднял ее в воздух. Госиспытания самолет проходил одновременно с МиГ-23С. На серийных «спар-ках» было применено крыло с увеличенной хордой и «клыком» на передней кромке подвижной части. Самолет получил обозначение МиГ-23УБ (учебно-боевой), его вооружение состояло из УР класса «воздух-воздух» Р-ЗС и ракет класса «воздух-земля» Х-23Р. На машине устанавливались: двигатель Р-27Ф2М-300, навигационная система «Полет-1 И-23», стрелковый прицел АСП-ПФД-21 (в передней кабине) и РЛС РП-21. Однако из-за ненадежной (именно на этой модификации) работы радара его иногда снимали и заменяли весовым балансиром. Органы управления имелись в обеих кабинах, однако «приоритетом» пользовалась задняя, где размещался инструктор, снабженный для улучшения обзора при взлете и посадке убирающимся перископом. Позже был создан вариант МиГ-23УМ, конструктивно близкий к МиГ-23МЛ. Серийное производство МиГ-23УБ и МиГ-23МЛ осуществлялось на Иркутском авиазаводе в 1970-78 гг.
В 1973 г. завершилось создание первой экспортной модификации «двадцать третьего» – МиГ-23МС. Самолет имел упрощенную электронику (в частности, РЛС «Сапфир-21») и вооружение, включавшее лишь УР малой дальности: Р-13М, Р-ЗС и Р-ЗР. Вскоре машина была принята на вооружение ВВС Сирии, Алжира, Ирака и ряда других стран-союзников СССР. В 1977 г. на базе МиГ-23М был создан истребитель МиГ-23МФ, который предназначался, в основном, для оснащения ВВС стран Варшавского договора. Он отличался от своего прототипа лишь незначительно упрощенным БРЭО. Так, на самолете установили экспортный вариант системы командного наведения «Лазурь-СМА», радиоприцел «Сапфир-23Э» («Э» – экспортный), теплопеленгатор ТП-23-1, имеющие несколько худшие характеристики. Часть МиГ-23МФ была переоборудована из МиГ-23М. Первой страной-импортером МиГ-23МФ стала Болгария, получившая эти истребители в 1978 г.
Создание необходимого обеспечивающего оборудования, как это у нас, к сожалению, нередко случается, значительно отставало от создания самого самолета. Так, первый тренажерный комплекс для МиГ-23, разработанный в Пензе, был передан ВВС только в 1975 г. и поступил в Липецкий центр. Он размещался в трех автомобильных фургонах, имел неподвижную кабину летчика и включал аналоговую вычислительную машину. Для визуализации обстановки служили три телевизионных экрана, установленные перед козырьком кабины. Вскоре появилась новая модификация тренажера, выполненная стационарно и принципиально не отличающаяся от предыдущей системы. По мнению специалистов, тренажер МиГ-23 выгодно отличался компактностью и надежностью от более поздних аналогичных по назначению комплексов истребителей МиГ-29 и Су-27.
Необходимость дальнейшего увеличения маневренности самолета, обусловленная появлением в США истребителей 4-го поколения F-15А, YF-16 и YF-17, а также запаздывание с созданием аналогичных отечественных самолетов Т-10 и МиГ-29 привели к появлению в 1976 г. МиГ-23МЛ («Л» – легкий, изделие «23-12»), Он рассматривался ВВС как временная альтернатива МиГ-29. Новый самолет удалось облегчить почти на 1250 кг по сравнению с МиГ-23М: укоротили (почти сошел на нет) форкиль, несколько уменьшили длину фюзеляжа, отказавшись от 4-го топливного бака. Несмотря на уменьшение общего запаса топлива до 5500 кг, за счет снижения аэродинамического сопротивления и массы конструкции удалось сохранить дальность полета. Истребитель получил усовершенствованный двигатель Р-35-300 (тяга 8550/13000 кгс). Все это значительно улучшило маневренность и обеспечило машине отличные разгонные характеристики (по этому параметру МиГ-23МЛ превзошел F-16).
МиГ-23МЛ во время визита на финскую авиабазу Риссала
МиГ-23МЛ during the visit to Rissala Finnish airbase
МиГ-23МЛД в перегоночной конфигурации
МиГ-23МЛД ferry configuration
Максимальная эксплуатационная перегрузка МиГ-23МЛ составила 8,5д при М‹0,85 и 7,5д при М›0,85 – величина, наибольшая для самолетов с крылом изменяемой геометрии. Машину оснастили новой системой автоматического управления САУ-23АМ и пилотажно-навигационным комплексом «Полет-21-23». Комплекс мог работать автономно, выдавая летчику навигационную информацию, или совместно с САУ, когда автопилот сам вел машину по заданному маршруту и обеспечивал более точный выход ее на цель. На МиГ-23МЛ установили новый прицельный комплекс, включающий РЛС «Сапфир-23МЛ» (дальность обнаружения типовой цели – 85 км, дальность захвата – 55 км) и теплопеленгатор ТП-23М (дальность обнаружения цели в догон на фоне свободного пространства – 35 км). Вся прицельная информация выводилась на индикатор на лобовом стекле АСП-23МЛ (позже ставился и АСП-17МЛ). В состав БРЭО входила также система опознавания «свой-чужой» СРО-2М и система командного управления «Лазурь-СМЛ».
Принципиальным нововведением, существенно повышавшим боевые возможности истребителя, стало применение системы ограничения углов атаки СОУА. Теперь летчик мог летать, не боясь срыва в штопор, и максимально использовать маневренный потенциал машины. В систему входил цилиндр со штоком, отталкивающий ручку управления вперед в тот момент, когда самолет выходил на предельный для данного режима угол атаки. При этом, чем быстрее увеличивался угол атаки, тем раньше срабатывал механизм, исключая возможность динамического заброса на запредельный угол. Одновременно с МиГ-23МЛ такую систему установили на МиГ-23УМ и МиГ-27.
Переднюю стойку шасси МиГ-23МЛ усилили, оснастили ее колесами несколько увеличенного диаметра, основные стойки удлинили на 175 мм. В качестве основного вооружения МиГ-23МЛ первоначально предполагалось использовать перспективные УР Р-27, однако ко времени появления истребителя эти ракеты еще не были доведены до серийного производства, и МиГ-23МЛ получил обычные Р-23Р и Р-23Т.