Больше всего проблем по-прежнему доставляла СУВ. Заказчика не удовлетворяла работа радара и системы в целом. Для анализа результатов испытаний и выработки рекомендаций в Ахтубинске создали специальную бригаду из сотрудников ГНИКИ и предприятий-разработчиков. Выявляемые недостатки скрупулезно анализировали и оперативно устраняли. В результате этой кропотливой работы вопросов к комплексу оставалось все меньше. Он доказал возможность обнаруживать цели днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях на высотах от 50 до 28000 м, в передней и задней полусферах, в том числе на фоне земли осуществлять захват и сопровождение до 10 воздушных целей, а также наведение ракет К-33 одновременно на 4 из них в пространстве, ограниченном в горизонтальной плоскости углом +/-70° и в вертикальной углом +70°/-60°. В конце этапа «Б» четверка МиГ-31 с блеском продемонстрировала свои возможности по отражению группового налета «противника» на Волгоград. 10 самолетов-мишеней «атаковали» город на фронте в 100 км, и все они были уничтожены. Среди других испытательных программ, выполненных в ходе ГСИ, следует отметить проверку нового перехватчика в высоких широтах и полеты на сваливание.
В декабре 1980 г. Госиспытания истребителя-перехватчика МиГ-31, СУВ «Заслон» и ракеты К-33 были завершены. Ракету приняли на вооружение под серийным обозначением Р-33 («изделие 410»), одновременно начались работы по ее модернизации. 6 мая 1981 г. Постановлением Совета Министров СССР новый комплекс перехвата был принят на вооружение авиации ПВО.
Темп выпуска МиГ-31 на Горьковском авиазаводе наростал. На серийные машины стали устанавливать модернизированную по результатам испытаний СУВ «Заслон» с многофункциональным блоком управления ракетами МФБУ-410 (главный конструктор И. Акопян). В силовой установке использовали более совершенные двигатели Д30Ф-6С.
Тем временем стали проводить испытания МиГ-31 по специальным программам. В одном из таких полетов на самолете № 0303 (борт «303») в аварийную ситуацию попал экипаж в составе летчика В.Е. Меницкого и штурмана-оператора В.В. Рындина. Из-за разрушения одного из сварных швов в топливопроводе образовалась дыра диаметром примерно 80 мм, через которую хлынуло горючее. Пожар не начался лишь потому, что двухконтурные двигатели МиГ-31 были относительно холодными. Приборы показывали быструю потерю топлива, и казалось, что до ближайшего аэродрома дотянуть не удастся.
Носовая и основные опоры шасси МиГ-31
Меницкий приказал штурману покинуть самолет, но тот ответил, что сделает это только в самом крайнем случае и лишь вместе с командиром. Примерно в 15 км от Жуковского стрелки топливомеров замерли на цифре «О» . По воспоминаниям Меницкого, посадка на МиГ-31 с остановленными двигателями не предусматривалась, и соответственно ее никто не отрабатывал. Выключенные Д30Ф-6 «обладали большим тормозящим моментом, и режим авторотации у них, как на простых осевых двигателях, был невозможен», поэтому насосы не обеспечивали работу гидросистемы. Летчик мог рассчитывать только на оставшееся в ней давление и был вынужден очень экономно действовать рулями. Кроме того, ему пришлось держать высокую скорость, которая на посадочном планировании составила 470 км/ч… Шедший с посадочным углом самолет «словно спички» срубил бетонные столбы аэродромного забора и оказался на запасной грунтовой полосе. «Проехав километра полтора, мы встали. Это была, кстати, первая и последняя посадка МиГ-31 на грунт». При осмотре самолета выяснилось, что был оторван один тормозной щиток и погнута одна половина стабилизатора. Под машиной образовалась огромная лужа керосина: как оказалось, из баков топливо вытекало во внутренние отсеки самолета и далеко не все успело вылиться в воздухе.
Это происшествие заставило доработать топливную систему перехватчика. Для летной проверки принятых конструкторских решений использовали МиГ-31 № 0201, который к тому времени уже немало полетал на различных испытаниях.
4 апреля 1984 г. на облет этого самолета после проведенных доработок отправились шеф-пилот ОКБ 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…