Одним из путей модернизации самолета является расширение его функциональных возможностей. Не стал исключением и МиГ-29. В апреле 1986 года летчик-испытатель ОКБ В.Е. Меницкий опробовал в воздухе МиГ-29М (изделие «9-15»), ставший воистину многоцелевым самолетом. Разработчики и заказчик надеялись, что он будет строиться серийно, и даже присвоили ему обозначение МиГ-33. Но этим планам не суждено было сбыться.
Главным отличием МиГ-29М от предыдущих модификаций стала возможность применения высокоточного оружия, включая ракеты класса «воздух — поверхность» — противорадиолокационные Х-31П, по два изделия с телевизионным наведением (ракеты Х-29Т, корректируемые авиабомбы КАБ-500Кр и КАБ-5ОО-ОД) и лазерными ГСН (Х-25МЛ и Х-29Л).
Кроме этого, допускалось применение ракет класса «воздух — воздух» малой дальности Р-73 с И К ГСН и средней дальности Р-77.
При этом количество крыльевых узлов подвески вооружения осталось, как и на машине «9-14». Но появился дополнительный подфюзеляжый узел.
Одновременно совершенствовались его оборудование, авионика. Самолет, в частности, получил новую РЛС НОЮ (СУВ-29М) «Жук» (диаметр ЩАР — 680 мм) и индикаторы на электронно-лучевых трубках.
«Жук» способен обнаруживать одновременно до 12 целей с ЭПР=5м2 на расстоянии до 90 км и сопровождать от двух до четырех из них. По другим данным (без ссылки на ЭПР), РЛС способна обнаруживать цели в свободном пространстве в зависимости от ракурса от 40 до 70 км, на фоне земли — от 30 до 70 км, а надводные цели — до 150 км.
Создатели «МиГа» не оставили в стороне и оптико-локационную станцию. Ее возможности по обнаружению целей существенно возросли.
Претерпела изменение и конструкция планера. Прежде всего, это коснулось крыла, размах и площадь которого немного увеличили. Тогда же отказались от верхних входов воздухозаборников, применив вместо них опускающиеся на взлете и посадке решетки, защищающие двигатели от попадания крупных посторонних предметов. Освободившиеся же объемы использовали для дополнительных топливных баков.
При разработке модернизированного МиГ-29М изменилась и номенклатура конструкционных материалов, а также технология изготовления планера. На 400 кгс возросла и тяга каждого из двигателей РД-ЗЗК.
Создание МиГ-29М пришлось на начало перестройки в стране. Резко изменившаяся внешняя политика и появившаяся финансовая нестабильность некогда сильнейшего государства привели к прекращению программы МиГ-29М. Но технические решения, заложенные в истребитель и отработанные на опытных машинах, позволили с меньшими затратами модернизировать основной серийный вариант самолета «С» в МиГ-29СМ. Что касается МиГ-29М, то он успешно выдержал заводские и первый этап государственных совместных испытаний. В испытаниях машины в НИИ ВВС участвовал, в частности, летчик С.Ф. Серегин.
Во время испытаний МиГ-29М у Павла Власова возникла нештатная ситуация. После пуска ракеты Х-29Т пилот потерял ее из виду. Интуиция подсказана, что ракета
летит где-то рядом. Ракету летчик обнаружил под собой, сделав осторожный маневр с увеличением высоты полета. Оказалось, что телевизионная головка наведения «изделия» захватила не наземную цель, а носитель и сопровождала его, передавая на наземный пункт его устойчивое изображение. Выйти из сложной ситуации удалось, лишь «переубедив» ракету лететь к наземной цели.
По совокупности летных данных и боевых возможностей МиГ-29М ни в чем не уступал зарубежным машинам того же поколения. Самолет rio-прежнему положительно отличался высокой маневренностью, например, угловая скорость разворота «МиГа» была выше, чем у F-16C, F/A-18 и «Миража» 2000-5.
В 1991 году заказчик выдал предварительное заключение на запуск его в серийное производство. Однако в том же году закупки для ВВС были прекращены. Изготовили лишь шесть опытных самолётов.
На базе МиГ-29М предлагался вариант истребителя-бомбардировщика/штурмовика МиГ-29Ш, отличавшегося дополнительной бронезашитой и другими средствами
повышения боевой живучести, а также возросшей до 5000 кг боевой нагрузкой — противотанковыми управляемыми ракетами. Согласно расчетам, максимальный взлетный вес машины достигал 25 500 кг, что потребовало увеличения суммарной взлетной тяги двигателей до 19 800 кгс. Однако работы в этом направлении остановились на стадии технических предложений.
Спустя несколько лет о МиГ-29М вновь вспомнили, превратив ее в истребитель поколения «4++» с увеличенной дальностью полета и большей боевой нагрузкой, расширенной номенклатурой бортового вооружения.
Тогда же был создан и его двухместный вариант МиГ-29М2, для которого разработали бортовую кислорододобывающую установку БКДУ-130. По составу бортового оборудования и вооружения обе машины близки к истребителям МиГ-29К/КУБ.
По желанию заказчика истребители могут оснащаться двигателями РД-ЗЗМК со всеракурсными отклоняемыми соплами, что обеспечивает решающее преимущество в маневренном воздушном бою. Силовая установка из двух двигателей с ОВТ отработана на опытном самолете МиГ-290ВТ (МиГ-29М ОВТ).