蘇聯如何應付U-2入侵？特意研製一款導彈外形飛機
20 世紀 50 年代末，北約轟炸機對蘇聯構成了極大的威脅。它們的戰略轟炸機不但在數量上有所增加，其性能也變得更加優越。在那時，美國空軍也剛剛裝備了 2 馬赫 B-58「盜賊」超音速轟炸機，攻擊半徑超過 5,000 公里。這樣，為了對抗這一威脅，蘇聯防空軍急需一種新型有效的防空武器。
殲-8I 是在殲-8 基礎上改進的，改進了航電、雷達，改裝了 2 座雙聯航炮
但防空軍的早期導彈防禦系統有大量嚴重的缺陷，不僅攻擊範圍極其有限，最致命的是它的射程無法超過 20 千米。這樣，美國的「間諜幽靈」U-2 偵察機能無憂無慮的遨遊在蘇聯領空之上。因此，直至 20 世紀六十年代中後期，儘管蘇聯已經擊落過鮑爾斯，但他們仍然沒有什麼實用意義上的辦法阻止「幽靈」保護自己的天空。即使是米格-19PM 晝間截擊機和經過特殊改進的米格-19SV（V 即高空作戰）戰鬥機都達不到需要的高度，相當多的飛行員又缺乏達到這個高度所需要的飛行經驗，所以蘇聯迫切地需要一種防空軍需要的戰鬥機。
莫斯科中央航空航天博物館展出的 MiG-19SV，注意沒有翼根機炮
E-150
1958 年 12 月，E-150 的原型機製造完成並送交到拉明斯克的飛機試飛中心。這是米高揚設計局首批以 E 系列命名的重型截擊機。E-150 使用的是單台圖曼斯基 R-15-300 渦噴發動機，平均推力 66.7 千牛，打開全加力後為 99.5 千牛。但是，該發動機自從設計之日起就一直在接受長期的可靠性檢測。
1962 年 1 月 25 日，也就是首飛 18 個月後，官方測試全部結束。E-150 在此期間換裝了 3 台發動機，無奈地證實了開發中的 R-15 發動機的不可靠
這種機型與米高揚的早期設計在外形上有很大差別。從頭到尾幾乎筆直的圓柱形粗壯機身使得機翼和垂尾看上去顯得很小。在尾噴口前面有四個開口，讓人以為 E-150 像瑞典 Saab-37「雷」式一樣裝了特殊的助推裝置，而它們實際上是用來冷卻發動機加力燃燒室的輔助進氣口。其安裝已經在 E-4 和 E-5 的驗證機（即米格-21 的前身）上加以完善的小展弦比三角翼，前緣 60°後掠角。駕駛艙蓋非常小，有點類似競賽飛機。艙蓋前半部通過絞鏈安裝在前方機身上，艙蓋與背鰭連接處有兩個明顯的閉鎖裝置整流罩。其起落架與米格-21 的非常相似，前輪向前收起，主輪向內收起。在收回時，主輪繞起落架旋轉 90°然後收進機翼跟部（基本與米格-21 相同）。
可以比較 E-150 明確地看到它的布局，它採用非常有特色的三角翼布局。該布局在 E-5/6 上已經完全成熟，本圖為 E-5
E-150 有巨大的機頭環形進氣道，其內是複雜的多級式激波錐。在機頭錐里安裝「颶風」5B（Uragan 5B）火控雷達，尖端有一根巨大的空速管，為此，它獲得了一個綽號——「獨角獸」。為了改進飛機的方向穩定性它採用了雙腹鰭。燃料儲存在 5 個油箱中，總油量 4,200 升，它的武器是兩枚足以摧毀高空快速移動目標的中程空對空導彈，和那個時代大部分受「導彈制勝論」影響的飛機一樣，E-150 上沒有裝備航炮。
E-150 4 面圖
1959 年 7 月，在整整五個月的系統地面核查後，由於發動機測試項目的拖延，這種機型在這時候仍然沒有合適的動力。年底，試驗階段的 R-15-300 發動機終於在米高揚的實驗工廠完成裝配。11 月 30 日，E-150 返回拉明斯克進行滑行測試。但是，發動機在起飛前就出現故障需要替換，所以飛機直到 60 年中期才完成試飛準備。
8 月 8 日，E-150 在米高揚試飛員亞歷山大·V·菲多托夫的駕駛下進行了它首航，工廠的測驗直到 1962 年 1 月 15 日全部完成，總共試飛 42 次。在第 28 次試飛時，E-150 在 19,000 米的高度達到了 2.65 馬赫（2,890 公里/時，還未完全打開加力）。起飛重量在當時都達到了 10,200 公斤。然而並不是所有的試飛都是順利的，有一次由於減速傘失靈，飛機衝到跑道末端的軟泥中，整個飛機翻轉了過來。幸運的是飛行員沒有受傷，飛機也沒有嚴重損傷。
E-150 的表現遠遠高於同時代的其它戰鬥機。它持續水平飛行的最大高度為 23,250 米。兩分半鐘能爬升到 15,000 米，四分半鐘能達到 20,000 米。工廠的測試報告中有一張該機與當時大批量生產的米格-21F 戰術戰鬥機的性能對比表。它說道 E-150 的爬升速度是米格-21F 的兩倍。在 2.65 馬赫的最高速度下飛機在爬升到 22,500 米的高度記錄。在這個報告中，試飛員菲多托夫不斷稱讚 E-150 的加速度和爬升率驚人——這些對截擊機來說顯然是非常重要的特性。
E-152 及其改型
但在此時，發動機不斷地產生大量問題，發動機因可靠性不足顯然不能投入生產。因此當 E-150 細節設計階段一完成，米高揚設計局就開始了另外兩個型號 E-152 和 E-152A 的設計。從外觀上看，這兩種型號非常相似，只是在機身的尾部構造、機翼設計和武器裝備位置上有所不同。
與 E-150 一樣，E-152 也裝單台 R-15-300 渦輪發動機。但是米高揚的設計師對這個計劃很敏感，這是個理智的做法。為了保險，E-152A 有個備用發展計劃：安裝兩台推力達 38.05 千牛圖曼斯基 R-11F-300 渦噴發動機（全加力為 56.3 千牛）。這種發動機當時已經達到了相當可靠的水平，並在米格-21F 和雅克-28「陰謀家」輕型轟炸/戰術偵察機上得以應用。E-152A 將兩台該型發動機並排放置，加寬機尾的寬度並應用了面積律。
E-152 的機翼從上往下看呈切尖三角形。機翼面積從 E-150 的 34.62 平方米增加到 40.02 平方米，機翼前緣的後掠度減至 53°。E-152A 則將機翼面積減至 34.02 平方米。垂直尾翼也被重新設計，垂直尾翼前緣更加筆直，E-152A 還有一對腹鰭。單髮型則只有一個腹鰭，而相應的，雙髮型垂直尾翼也被放大。其機身有 6 個油箱和 4 個機翼油箱攜帶燃料。燃料總容量為 4,950 升。機身中間可另掛一個 1,500 升的副油箱。
E-152A，比 E-152-1/2 早亮相數個月，注意它和 E-150 不同的進氣道、頭錐和空速管的位置
從這個角度可以清楚地看見 E-152A 後機身確實應用了面積率
兩種機型前機身都是一樣的，但與原始的 E-150 有所區別，主要不同在於機頭錐外形。為了適應這種改裝，機頭進氣道進行了一定修改。空速管進一步加長，和米格-21F 一樣重新安裝在機頭下方，使得機頭錐的外形更加簡潔。
兩種新飛機都可以掛載兩枚 K-9 空對空導彈，所不同的是，E-152 在翼尖掛裝，而 E-152A 的掛架則在翼下。除此之外，它們更大的區別在於 E-152 仍舊裝備老式的「颶風」5B 雷達，而 E-152A 則裝備更好的「TsP」雷達。
在朱可夫斯基工廠測試期間的 E-152A，可以清楚地看見它掛載的 K-9 導彈。1961 年，在圖什諾航展上的出現後，北約稱該機為「鰭」
很快，2 架 E-152 和 1 架 E-152A 在米高揚工廠製造完畢。人們充滿好奇地等待它們，尤其是後者進行首飛。1959 年 7 月 10 日，米高揚首席試飛員喬吉·K·莫索洛夫駕駛 E-152A 飛上天空。
在 1960 年 11 月 23 日全部試飛結束前，莫索洛夫和菲德托夫進行了數輪全面測試。飛機在 13,700 米和 20,000 米高度上，E-152A 最高時速分別能達到 2,135 公里和 2,500 公里，實用升限 19,800 米，爬升到 10,000 米和 20,000 米分別需要 1.48 分鐘和 7.64 分鐘，掛載兩枚 K-9 導彈最大實用重量為 13,600 公斤，如果加一個 600 升的副油箱便增加到 14,000 公斤。弧形艙蓋也被修改成為類似米格-21F-13 的平面前風擋，有效減少了視覺失真，（由於工藝限制，曲面艙蓋由於介質厚度不均造成目標折射變形，甚至遠距離目標在某些特定點會在視野內消失，平面風擋的平整度相對要好很多。而如同 F-16 那樣採用新工藝製造的高精度整體艙蓋才能有效避免這個問題。）這是一個 E-152 晚期型上的重要特點。
試飛中的 E-152A，雙發雙腹鰭結構與殲-8 何其相似
起飛中的老八
1961 年 E-152A 參加了在莫斯科舉行的圖什莫航展後，可能是因為寬大的機身後背，很快被在北約報告中稱為「鰭」。西方國家幾乎不知道這是純粹的實驗機，許多西方觀察員因為它與米格-21 相像便認為是米格-23，直至後來才發現米格-23 是另一種完全不同的飛機。後來，E-152 被米高揚設計局作為武器系統測試平台，最終於 1965 年墜毀，試飛員克拉弗索夫喪生。
E-152A 三面圖，劉明製作
1961 年 3 月 16 號，第一架單發 E-152 抵達拉明斯克，它被命名為 E-152-1。8 月 21 日它在莫索洛夫的操縱下第一次試飛。到 1962 年 9 月 11 日，E-152-1 戰鬥機已經生產了 67 架，其中有 5 架安裝模擬的 K-9 空對空導彈。帶上導彈後飛機的最高速度為 16,200 米，時速 2,650 公里，最大實用起飛重量 14,730 公斤。E-152-1 在條件允許時 4 分 44 秒能達到 15,000 米，掛兩枚導彈後需要 5 分 55 秒，同樣的情況達到 22,000 米分別需要 6 分 40 秒和 8 分 50 秒。而如果有必要，飛機最高能升至 22,680 米。
1961~62 年間，E-152-1 毋庸質疑地打破了 3 項世界紀錄。其中包括環行、絕對速度和水平持續飛行高度
E-152-1 的尾噴口前也有冷卻空氣進口
1961 年 10 月 7 日 E-152-1 創下了一個世界紀錄：以 2,401 公里的平均時速飛完 100 公里的環形航線。1962 年 7 月，莫索洛夫駕駛著同樣的飛機，以 2,681 公里的時速飛了 15 圈 25 公里的航程刷新了一個絕對世界記錄。儘管這一機型給人留下了深刻的印象，但飛機卻一直被發動機問題困擾著。4 次發動機缺陷改進都是在原型測試項目階段中進行的，但是試製的 5 台 R-15-300 渦噴發動機中沒有一台能令人滿意。
E-152-1 4 面圖
渴望奔騰的心
1961 年 8 月 8 日，E-152-2 被送到了飛機試飛中心，並在 9 月 21 日進行了它的首航。這次不像原型機那樣裝的是「颶風」5B 雷達，而是用了另一種雷達——RP-S 雷達。後來的圖波列夫圖-128「提琴手」和米格-25P「狐蝠」A 截擊機也是用的這種雷達，同時，雷達罩外型也進行了大量修改。擁有複雜弧線的新雷達罩與原來的 E-150 似曾相識。
但是，R-15-300 仍是未能解決的麻煩問題。E-152-2 的 16 架飛機在試飛員奧斯塔潘科的操作下進行米高揚設計局規定的測試後，因為發動機問題被擱淺。不久這種飛機更換了改進的 R-15B-300 發動機，該發動機後來用於米格-25，推力達到 66.69 千牛，加力全開後為 100.12 千牛。改裝發動機後的原形機稱為 E-152P（P 為截擊機），在最後反覆修改後，稱為 E-152M（即改進型）。
E-152P 的背峰加大了很多，其駕駛艙開啟方式不變，但是後艙蓋有很大修改，在翼尖上懸掛兩枚替代 K-9 的 K-80 導彈似乎比在掛架上的方案好些，因此在 E-152M 上採用了這種方式，但是後來發現發射軌會產生相當大的擾流
E-152M 的機背上有一個非常明顯的背脊，其中有 3 個內置油箱，前方則有一個沒有平擋，完全是競賽機式的艙蓋。加力燃燒時的冷卻問題不像 R-15B-300 表現得那麼明顯，開在其身後的典型的冷卻進氣口沒有了。在 E-152 上，導彈滑軌仍安置在翼尖上，但是 K-9 導彈已經被原來為圖-128 發展的 K-80 遠程空對空導彈所取代。
旁門兄弟
在一些資料中，傳說 E-152 曾經試裝過鴨翼來進一步改善機動性。後來他們在代號 E-6T-3 的米格-21F 上成功完成了試驗。E-152M 也作了適當的改進，前機身被改裝上一對誇張的鴨翼台。但出於種種原因，這些設計在飛機測試期間都被放棄，因此，從那時以後也不可能有什麼傳說的飛行了。
在 E-152P 機頭兩側留有安裝鴨翼的裝置，儘管這個想法在米格-21 上試驗成功，但是 E-152 最終還是沒有採用
在 E-152P 設計初級階段還研究過不同的導彈掛裝方式，包括在新增加的翼稍小翼折角處的下面安裝雙聯裝導彈掛架等古怪的設想。但基於空氣動力學和結構力學的考慮，人們仍然選擇了傳統的翼下掛架。
E-152M 仍然與它的前代一樣，因為發動機問題不能投入生產。然而「競爭」者對它的工作早已經虎視眈眈。以同樣的操作要求為目標，蘇霍伊設計局設計了 T-37 重型截擊機。設計工作在 1958 年就已開始。它也一樣是圍繞著 R-15-300 渦輪發動機進行的（儘管仍將留里卡 AL-11 發動機作為備選）。它看起來與 E-150/152 系列也非常相似，與 E-152 一樣有著肥大的桶狀機身，前緣後掠 60°的三角翼，機尾很小。進氣道和雷達有著複雜的弧線。發動機的氣流由機身前端活動著的進氣道環口控制。四個大型帶風門的輔助進氣道直接裝在駕駛員座艙前面。但和米高揚的截擊機不同，T-37 有一個向後滑動的氣泡式座艙罩，能為飛行員提供更好的全方位視角，前起落架則是向後收進的。和 E-150/152 系列的另一個區別在於飛機用了相當大比例的鈦合金。後機身幾乎是一整塊焊接的鈦合金，發動機維護或更換時可以移動。加力燃燒室由八個裝著彈力門的輔助進氣道進行冷卻。兩枚 K-9 導彈裝在翼下掛架上，由 TsP 雷達指引。1960 年 2 月，原型開始裝配。但此時國家航空裝備委員會卻命令取消了這個項目，飛機甚至還沒試飛就被拆毀。直至折騰到 1965 年，防空軍得到了一架既不是米高揚也不是蘇霍伊的遠程截擊機，這就是使用的 AL-7F 發動機，擁有更充沛動力的圖-128。
E-152P/M 4 面圖
結局
在完成飛機檢測程序後，E-152M 於 1967 年 7 月在莫斯科航展的多蒙德多沃機場進行了演示。在機身上漆有「E-166」的字樣和代表由 E-152-1 創造的 3 次世界飛行速度記錄。偽造 E-166 的編號是蘇聯在冷戰時期掩蓋真相，偽造信息的一個典型例子。蘇聯打算以這個速度記錄在國際航空聯盟將飛機註冊。順帶說一句，E-166 也是用 R-15-300。演示完後，飛機捐贈給了莫斯科附近的莫尼諾空軍博物館。這個博物館現在還陳列著這個家族唯一存留下來的這架飛機。
E-152-1 曾三次打破速度紀錄，1967 年，多莫德多沃航展上展示了編號為 E166（E-166）的 E-152M，在飛行測試全部結束之後，E-152M 被捐給了莫尼諾蘇聯空軍博物館公開展覽。經過 FAI 批准後，其機頭的 E-166 被繼續保留，以紀念它在航空紀錄上的貢獻
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