1967年7月9日的莫斯科多莫杰多沃航展上，苏联首次公开亮相了一种神秘战机，北约为这种新型战斗机分配的代号是“狐蝠”。1976年9月6日日本北海道函馆机场上空，苏军飞行员别连科中尉驾驶米格-25叛逃日本，西方世界才真正揭开了该机神秘的面纱。美日专家把米格-25完全拆解后运到东京以北100多公里的百里空军基地，经过彻底的检查，该机80%的部件是不锈钢，虽然极限速度很高，但是技术性能并没有想象中那么可怕，从整体性能上说仅仅相当于美国的F-4“鬼怪”战斗机。
米格-25战斗机是前苏联米高扬设计局研制的高空高速截击歼击机。是世界上第一种速度超过3马赫的战斗机。米格-25于20世纪50年代末开始设计，它的研制主要是为了对付美国的研发中的XB-70“女武神”轰炸机与A-12/SR-71“黑鸟”高空高速侦察机，这种侦察机的最高速度同样达到3马赫，普通的截击机根本无法追上。1961年，米格-25原型机在试验中创造了在22670米的升限以3000千米/小时飞行的世界纪录，当时世界上任何一架飞机都无法达到这一性能。
米格-25除在前苏联空军中服役外，还向利比亚、叙利亚、阿尔及利亚、印度、伊拉克等国出口。该型在设计上强调高空高速性能，曾打破多项飞行速度和飞行高度世界纪录，可在24000米高度上以M2.8的速度持续飞行，最大飞行速度达M3.0，是世界上闯过“热障”（M2.5）的，有人驾驶的，全大气层内飞行的，正式交付使用的，仅有的三种飞机之一（另两种是美国的SR-71和俄罗斯的米格-31）。
米格-25大量采用了不锈钢结构，但这样的高密度材料却给米格-25带来了更大的重量和更高的耗油量，在其突破3马赫高速飞行时油料不能支撑太久，而且结构本身的高重量也一定限制了其载弹量，因此，米格-25只是一架能够高速运行的战斗机。
米格-25标配的武器系统是专门为其配套研发的R-40远程空空导弹，该导弹为前苏联第二代远程空空导弹，其体积硕大，是当时世界上最大的空空导弹之一，但其重量达到了半吨之巨，弹体长达5.8米（改进型更是长达6.3米），该弹的大翼展，加上细长的弹体外型，使其具备了良好的高速方向稳定性，成为了非常适宜进行高速拦射的中距空空导弹。
但也是由于巨大的体积和良好的方向稳定性，R-40机动性差，攻击高机动性目标（战斗机）效能较差，只适合攻击机动性不好的战略轰炸机。所以“狐蝠”的截击版只装备苏联国土防空兵，常驻北极地区截击美国的战略轰炸机。
发动机选型是米高扬设计局面临的一个挑战。当时，第一代涡扇发动机的研制刚刚起步，在已有的加力式涡喷发动机中也选不出合适的型号，从头研制势必延迟飞机研制进度。于是决定以当时为高空无人驾驶飞机研制的低增压比试验型涡喷发动机 15K 为基础，由米库林/图曼斯基设计局按米格-25 的设计要求进行改进。为增大喘振裕度修改了压气机；为适应高空工作重新设计了燃烧室；涡轮前温度提高了 50℃；消除了加力燃烧室的燃烧振动；采用了三种工作状态的可调喷口。
米格-25 的气动布局与以前的米格式飞机的传统风格有较大差别，采用中等后掠上单翼、两侧进气、双发、双垂尾布局型式。这是该设计局与苏联中央空气流体动力学研究院共同的研究成果。
米格-25有着无与伦比的高空性能，但中低空性能及机动性能就差劲了。该型很好地达到并满足了苏空军提出的高空高速范围里的要求，但她却始终未达到其他部分的设计要求。发动机耗油量巨大使得航程受限、机动性很差，截击型带导弹高速飞行时仍存在稳定的问题，所以截击型不能像侦察型那样飞3.2马赫。
米格-25战斗机可以说是集中人力物力，研制纯单一用途战斗机的典型例子。西方科学家感慨苏联科学家在极端不利的物质条件下能发挥自己最大的想象力创造出这样工业时代的“怪物”出来。
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