В ходе этих полетов конструкцию фотоустановки доработали: в саму камеру ввели инваровые стержни, обеспечившие снижение напряжений в оптических деталях (инвар – специальный сплав с таким же коэффициентом температурного расширения, как у стекла). Предложенная инженером В.К.Хоменко схема плавающего крепления остекления к силовому люку позволила избежать в нем термических напряжений, а расположение фотоаппаратуры в носовой части фюзеляжа дало возможность вести съемку через относительно тонкий пограничный слой воздуха. В итоге разрешающую способность оптики в полете удалось поднять до 30 линий/мм. На практике это означало, что с высоты 20 км можно сфотографировать объект размером 30 см. Исследовалась возможность аэрофотосъемки и с меньших высот при дозвуковой скорости полета. Выяснилось, что без всяких регулировок фотооборудования получение качественного изображения обеспечивается с высоты 10 км и даже 6 км.
Опытный Е-155Р-1 – родоначальник самолетов семейства МиГ-25
Опытный самолет-разведчик Е-155Р-3 с подвесным баком
Первый разведчик-бомбардировщик Е-155Р-4Б
Эталоном для серийного производства разведчика стал второй самолет установочной партии Е-155Р-4 (красный бортовой номер «024»). На нем прошли испытания навигационные системы «Пеленг-С» и «Полет-1 И», средства радиопротиводействия и связи. Особые трудности возникли с «Пеленгом» по причине низкой надежности работы его вычислителя. Формально по результатам испытаний систему должны были забраковать, но представители промышленности сумели доказать, что надежность можно увеличить в процессе эксплуатации. В связи с тем, что ВВС срочно нуждались в новом разведчике, начальник Управления по испытаниям авиационного оборудования А.А. Польский принял трудное, но правильное решение рекомендовать самолет с системой «Пеленг-С» в серию. Не испортила общей картины и авария Е-155Р-5 во время сдаточного полета 30 августа 1968 г. в Горьком (летчик Л.И. Миненко остался жив, но был травмирован). Всего же в заводских и Государственных испытаниях участвовали четыре опытных разведчика. Статической проверки на прочность подвергли планер без силовой установки. Госиспытания Е-155Р завершились в 1969 г. – в конце года соответствующий Акт подписал начальник разведки ВВС генерал-майор Силин, и самолет запустили в серию под названием МиГ-25Р.
Очередь – за перехватчикамиСборка первого прототипа Е-155П-1 завершилась летом 1964 г., 12 августа он был перевезен на летную станцию ОКБ-155 в Жуковском, а 9 сентября летчик-испытатель П.М.Остапенко впервые поднял его в воздух. По конструкции он был схож с Е-155Р-3, но имел носовую часть фюзеляжа с радиопрозрачным конусом. Правда, вместо РЛС «Смерч-А» там была установлена контрольно-записывающая аппаратура. На двух внешних пилонах под крылом (внутренние первоначально не устанавливались) крепились макеты ракет К-40, а под носовой частью располагалась антенна телеметрической системы. Борт самолета украшала большая красная звезда. Основная часть заводских испытаний перехватчика была выполнена на этой машине.
Спустя год на ЛИС поступил Е-155П-2. Первый вылет на нем состоялся 16 сентября 1965 г. По конструкции он не отличался от Е-155П-1, но антенну телеметрической системы перенесли под центральную часть фюзеляжа. РЛС на втором перехватчике также отсутствовала.
Сложность нового комплекса перехвата, а также повышенные требования военных (необходимо было набрать статистические данные по вероятности удачного перехвата, по точности навигации и т.д.) привели к увеличению необходимого числа испытательных полетов и количества опытных самолетов, а также к более продолжительному периоду испытаний. Установочная партия перехватчиков, предназначенная для их проведения, состояла из девяти самолетов. В 1966 г. в Горьком построили Е-155П-3 (первый самолет с РЛС «Смерч-А») и Е-155П-4. В следующем году взлетели Е-155П-5 (отличался «ластами» на противофлаттерных грузах), Е-155П-6 (начиная с этой машины, применены кили увеличенной площади и дифференциальный стабилизатор, что позволило увеличить максимальную скорость полета и ликвидировать «ласты»), Е-155П-7, -8 и -9, а в 1968 г. – Е-155П-10 и -11. Эталоном для серийного производства послужил первый полностью укомплектованный самолет Е-155П-6. Все опытные перехватчики, наряду с первыми серийными (№0501, №0503 и №0504, соответственно, синие бортовые номера «502», «503» и «504»), участвовали в совместных Государственных испытаниях комплекса перехвата С-155, начавшихся в ноябре 1965 г. Государственную комиссию возглавил известный советский летчик, заместитель главнокомандующего ПВО страны дважды Герой Советского Союза маршал авиации Е.Я. Савицкий.