Еще при испытаниях МиГ-9 обнаружилось, что стрельба из пушек, расположенных вблизи воздухозаборников, сильно влияет на равномерность потока, поступающего в двигатель. Воздушный поток, возмущенный пороховыми газами и попадавший на лопатки осевого компрессора турбореактивного двигателя под углом атаки, отличным от расчетного, отрывался, приводя к помпажным явлениям – резким перепадам давления. На МиГ-15 и МиГ-17 использовались двигатели с центробежным компрессором, менее чувствительном к неравномерности потока, что и определило размещение артиллерийской установки в их носовой части. На СМ-2 эта проблема возникла снова. В результате обе пушки перенесли к корневую часть консолей крыла.
Первый прототип МиГ-19 —самолет СМ-2/1 с Т-образным расположением горизонтального оперения
Компоновка самолета сохранила характерные черты предшествовавших конструкций – МиГ-17 и опытного самолета «М». По сравнению с последней машиной, на СМ-2 диаметр фюзеляжа возрос на 50 мм, что позволило увеличить запас топлива и тем самым обеспечить требуемую дальность полета.
В декабре 1951-го представителям заказчика предъявили макет истребителя, а 26 апреля следующего года первую опытную машину СМ-2/1 выкатили из сборочного цеха. Менее чем через месяц, 24 мая, летчик-испытатель Г.А. Седов выполнил на СМ-2/1 первый полет. В ходе заводских испытаний, затянувшихся до января 1953 года, главным образом из-за низкой надежности двигателей, дал о себе знать бафтинг стабилизатора. Выяснилось, что на некоторых режимах полета он оказывался в области возмущенного крылом воздушного потока.
28 февраля утвердили отчет о заводских испытаниях, а тремя днями ранее, 25 февраля, в НИИ ВВС начались государственные испытания машины. В дополнение к ранее выявленным дефектам обнаружилось нарушение продольной устойчивости и управляемости на околозвуковых скоростях и больших углах атаки.
В одном из полетов в ходе государственных испытаний летчик В.Г. Иванов при выполнении виражей-спиралей вышел на угол атаки, близкий к предельному. Вдруг машину «подхватило». Угол атаки самолета, не реагировавшего на отклонение руля высоты, стал резко увеличиваться. Возникшая большая перегрузка неожиданно резко спала, и самолет вошел в штопор. Лишь потеряв почти 8000 метров высоты, пилоту удалось вывести его в горизонтальное положение. Полет закончился благополучно, но машина явно требовала серьезного «лечения». Оно свелось к увеличению почти в три раза (до 12 процентов от хорды) высоты аэродинамических перегородок (гребней) на крыле.
Надо сказать, что к «лечению» самолета приступили еще до окончания заводских испытаний. Время торопило, многие доводочные работы проводились конструкторами интуитивно, без предварительных продувок моделей в аэродинамических трубах. В результате на второй машине СМ-2/2, впервые взлетевшей 28 сентября 1952 года, горизонтальное оперение перенесли с киля на фюзеляж, одновременно увеличив его площадь. Это, в свою очередь, вынудило перенести тормозные щитки увеличенной площади вперед.
На пушки Н-37 установили новые четырехкамерные дульные тормоза, уменьшавшие отдачу. Звенья патронной ленты стали собирать в звеньесборники, а не выбрасывать наружу. Выделение же места для звеньесборников привело к сокращению запаса топлива на 70 литров.
Самолет долго доводился, и заводские испытания затянулись почти на год.
В одном из полетов на СМ-2 в 1953 году у Г.А. Седова на высоте 500 метров «зависли» обороты сразу двух двигателей при значительном остатке топлива. Двигатели не реагировали на перемещения рукояток управления ими. Быстро развернувшись, летчик совершил посадку на своем аэродроме. Пробежав до конца полосы, машина выкатилась на песчаный грунт и, увязнув, получила повреждения.
18 июля того же года СМ-2/2 поступил на государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущими по самолету были инженер В.В. Мельников и летчик-испытатель В.Г. Иванов. В облете машины участвовали В. Кипелкин, В.С. Котлов, Л.М. Кувшинов, А.К. Рогатнев и А.П. Супрун.
СМ-2/1 с опущенным стабилизатором
По сравнению с предшественником, обратимую бустерную систему управления рулем высоты и элеронами заменили необратимой, снимавшей все усилия с ручки управления. Для имитации усилий ручку управления загрузили двумя специальными пружинами: с одной осуществлялось пилотирование при убранном шасси, с другой – при выпущенном. Переключение пружин имело блокировку по положению шасси и осуществлялось автоматически.