![蘇[戰鬥機]](/img/0/80c/nBnauM3XwMTO4MjNyITM3MjMzQTMxYDNwMzMxADMwAzMxAzLyEzL3EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg "蘇[戰鬥機]")
發展沿革
研製背景
蘇-27戰鬥機圖片欣賞60年代的戰鬥機設計師們認為：最大的飛行速度、最高的飛行高度是戰鬥機取勝的法寶，在未來的空戰中，遠程飛彈的使用將使近距離格鬥成為歷史。因此，能夠攜帶遠程空空飛彈將比飛機的機動性更加重要。但在越南 戰場上，具備這些特點的美國F-4"鬼怪"戰鬥機卻屢屢被“落後”的米格-21甚至米格-17擊落。美國開始反思這種設計思想，並於1965年開始設計遠距離截擊與近距離空戰能力並重的F-15 ，從1965年開始相繼開始了YF-15重型戰鬥機（發展成F-15）計畫和YF-16（後來的F-16）輕型戰鬥機計畫，形成“高低搭配”的概念。海軍也有了從YF-17衍生出的主力艦載機F/A-18“大黃蜂”（Hornet）。到1974年，第一架F-15A 和TF-15A （後改編號為F-15B）正式進入美國空軍服役。
蘇聯一直在關注著美國的研究。作為回應，前蘇聯於1969年開始進行有針對性的PFI（Perspektywnyi Frontowoy Istryebytyel/Perspective Frontal Fighter,PFI）未來前線戰鬥機計畫，其主要目標就是要超越F-15，所以此計畫也簡稱為“反F-15”（Anti—F-15）。PFI的任務需求包括：
1．取代舊型的攔截機，這些機種有圖-128、蘇-15以及雅克-28P等三款。
2．擔任長程攻擊任務，像是蘇-24的護航機。
3．執行長程入侵任務，攻擊敵人的空中目標，像是空中預警機或是空中加油機。
在性能的要求上則有：
1．靈活的機動性。
2．最大平飛速度約2500千米/時（高空）。
3．作戰半徑高高度時為1700公里，低高度時為500公里。
4．實用升限18300米（60000英尺）。
5．可以在前線空軍的第三級機場（跑道短於1200米）操作。
蘇-27戰鬥機三視圖蘇聯在1969-1970 年間將設計任務下達給蘇霍伊、米高揚和雅克夫列夫三個著名的飛機設計局。1971年，蘇聯國防部要求未來先進戰鬥機（PFI）的性能必須相當於美國的F-15，軍方對PFI 的設計指標是非常苛刻的，要求飛機的最大馬赫數在2.35 以上；在11000 米的最大速度為2000千米/小時；海平面最大速度為1400-1500千米/小時；海平面上最大爬升率為300-350米/秒；實用升限在21000-22000米之間；海平面上不帶副油箱航程為1000千米；高度上不帶副油箱航程為2500千米；使用過載8-9G；從600千米/小時加速到1100千米/小時的時間在12-14 秒；從1100千米/小時加速到1300千米/小時的時間為6-7秒：起飛推重比為1.1-1.2。另外，PFI項目還提出了詳細的任務與武器要求。總之，未來的新型戰鬥機將在性能上達到美國F-15 和尚在設計的F-16 的水平。
研製歷程
蘇-27戰鬥機的開發始於1970年代，首架蘇-27原型機T-10-1於1977年初出廠，當年5月20日在接近Ramenskoe市的儒可夫斯基飛行試驗中心由試飛員伊留申完成其處女航。
初始方案
蘇-27戰鬥機蘇霍伊設計局經過一番精心設計，在1971 年早期時候提出了T-10（蘇霍伊內部編號，T即Triangular代表三角翼布局，10代表蘇霍伊設計局的第十種三角翼飛機）方案，設計編號為蘇-27 ，不過這一編號在當時是嚴格保密的。鑒於T-10 的方案採用了較為獨特的腹部進氣式布局。為了減小風險，蘇霍伊設計局同時還提出了“備份”版的T-10 方案，該方案的側面非常類似美國的F-14 ，原來的T-10 被稱為T-10-1。蘇霍伊設計局認為T-10-1 的氣動性能潛力非常大，因此把它作為重點發展項目，總設計師帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊親自領導該方案的選型與發展。
T-10-1 的機翼採用了固定式後掠翼，後掠角為45度。從俯視圖上看，整個機翼象是鯊魚的背鰭。預計兩種T-10的起飛重量都在18000千克左右，而且已決定採用雙發布局，如果要讓起飛推重比達到1.15，推力必須達到20600-20800千克之間，即單發最大推力至少達到10300-10400千克之間。當時能達到這種推力的發動機有三種：AL-31F，D-30F-9 和R59F-300，由於飛機的結構設計還未完成，具體的發動機型號將在以後決定。接下來是武器系統的選擇，最初計畫為蘇-27掛載2枚R-25半主動雷達制導飛彈和6枚R-60紅外製導近距飛彈，並安裝－門備彈250發的AO-17A雙管30毫米機炮或GSH-301型30毫米機炮。雷達使用的是米格-23M的Sapfir-23MR雷達，對空探測距離為40-70千米，對地為20-40千米；帶紅外探測追蹤感測器和光學/電視瞄準的光電系統；頭盔瞄準具和臉部處理器，可以直接處理雷達和光電系統的數據資料並顯示在陰極射線管顯示器上。
導航、自衛、無線電系統也經過了嚴格的挑選。在綜合了這些系統之後，蘇霍伊設計局根據風洞實驗結果對T-10-1的大概性能進行了計算，結果發現該機無法完全滿足空軍的要求。蘇霍伊設計局便改進了一些沒計，如加大起飛重量、減少武器數量，改善了飛機的性能。在此時，飛機也根據要求可以掛載新一代的空對空飛彈如R-27和改進過的R-60M。
1972 年，空軍召開了第一次與PFI有關的設計局會議。在會議上，各設計局都提出了自己的方案，如蘇霍伊設計局的蘇-27（當然還有“備份”版的T-10），米高揚設計局的米格-29（當時該機採用高單翼，兩側進氣和單髮結構，此時的米格-29還不是我們印象中的那種米格-29）和雅克夫列夫設計局的雅克-45輕型戰鬥機、雅克-47重型戰鬥機。兩個月後，召開了第二次PFI會議，米高揚設計局展示了新設計的米格-29，並且起飛重量為12800千克。而雅可夫列夫設計局的方案由於將發動機布置在機翼上、容易因發動機故障導致飛機失事而被淘汰。但真正有關PFI的決定將在第三次會議上公布。米高揚設計局在此次會議後，提出了一個意見：將PFI項目分解成兩個獨立的項目，LPFI（Lyogkyi PFI，輕型PFI）及TPFI(Tyazholyi PFI，重型PFI）。即同時發展蘇-27那樣的多任務重型戰術戰鬥機 ，米格-29那樣的輕型戰術戰鬥機，它們將使用統一的主要設備和武器。這是自1971 年以來，蘇聯空軍和飛機製造工業首次面臨這樣一種情況：80年代的蘇聯空軍戰鬥機群將由兩種飛機組成，就象美國空軍計畫的那樣。
蘇-27美國空軍在YF-15開始試飛後，就認為F-15過於昂貴，不可能經受得住大規模戰爭中的大量消耗，因此必須有另外一種飛機與之配合；簡而言之就是由重型的F-15擔負爭奪和掌握制空權的任務，而由另一種便宜的戰鬥機與敵方戰鬥機進行空中格鬥。這種輕型戰鬥機的武裝不必很強，只要能帶兩枚近距飛彈和機炮就行了，但它的機動性要好。1972 年1 月，美國的“輕重量戰鬥機”計畫開始實施，這就是後來的F-16。事實上，蘇軍的多次研究也表明：截擊任務要求飛機能夠保持與地面指揮所之間得通訊聯繫、同時必須具備高性能的爬升率和加速性，另外還必須裝備有可以上視和下視的大功率雷達；如果是掩護任務，就要求飛機有較大的航程；而在近距離格鬥空戰中，高敏捷性、推重比、大速度才是最重要的。在當時，這些高性能要求很難在同一種飛機上有效地結合起來。從另一方面講，也沒有什麼限制說空軍只能裝備一種戰鬥機。於是，事情就這樣決定了：空軍未來的主力戰鬥機將由兩種機型構成，一種是多任務的重型戰鬥機，它必須有能力控制敵方防線後戰役縱深（250-300千米）範圍地區的制空權——這個指標與美國空軍給F-15的指標一樣；另一種是輕型戰鬥機，它的作戰範圍主要在敵我交戰的前線或敵後戰術地域（100-150千米）爭奪制空權——這個指標也同F-16一樣。
多用途重型戰鬥機有很大的燃料攜帶量，並且要增加遠程飛彈的數量（增加到4 枚）、可數據上傳的導航系統，先進的通訊和自衛系統；同時它還必須能執行截擊。而輕型戰術戰鬥機則必須容易製造和操作，如果沒有什麼特別問題的話，稍加地面訓練的飛行員也能操作它，它的武器只需要2 枚遠程飛彈和相應的近距格鬥武器。在生產花費上，生產1 架重型戰鬥機的資源可以生產2 架輕型戰鬥機，由這兩種戰鬥機組成的戰鬥機群（輕型戰鬥機與重型戰鬥機的組成比率大約為7 : 3 ）將得到最大的效費比。在1972年末，蘇霍伊和米高揚設計局都得到了各自的契約，以發展蘇聯空軍未來的下一代戰鬥機——蘇-27和米格-29。
結構特點
蘇-27的LyulkaAL-31F渦輪扇葉發動機間距較大，提供比較好的安全性，以及進氣道無間斷的氣流。同時在高迎角時幫助維持發動機氣流。在進氣道中有過濾網防止起飛時異物被吸入引擎。它的結構採用了約30%大量的鈦，比例比任何當時的飛機都高。沒有採用複合材料。後掠翼的前沿延伸融入機身，基本上形成三角形。翼尖裁剪以裝置飛彈或電子反制設備。
原型製造
1972-1976年蘇霍伊遴選的幾種方案根據國防部的命令，蘇霍伊設計局開始了T-10原型機方案的起草工作。首先要從大量的、不同的（不完整的）外形結構中選出一種理想的機體。在1970-1976 年間，蘇霍伊設計局挑選了大量的模型，以試圖找到起落架和進氣道的最佳結構。最後採用了一種三輪車式的起落架結構，這種設計很穩固，起接架的各個系統全部由液壓系統來控制。進氣道和發動機艙的組合也很讓人頭疼，經過大量的試驗和計算，還是採用了將二波系進氣道分開布置在機身邊條翼下的布局。另一個大麻煩是蘇-27的重量限制問題，注意的焦點都集中在如何減少飛機的重量上。經過精心安排，實際起飛重量僅增加9千克。這種重量上的“斤斤計較”使飛機的飛行性能沒有發生行什麼明顯的變化。
另外的幾個方案的模型根據空軍的要求，新型戰鬥機必須具備大航程，並且蘇-27的航程必須比對手大10%。美國的F-15 在沒有外掛油箱時航程為2300千米，蘇-27至少要達到2500千米，這使蘇-27至少要攜帶5.5 噸燃料。但根據蘇聯的有關強度標準的要求，任何飛機都必須攜帶達自身燃料重量的80%的備份燃料，這就使飛機重量又增加了3.5 噸之多。儘管燃油重量指標遠遠超過了設計要求，但這也帶來一些問題：按設計要求蘇-27的機身強度應能在80%載油量時可以承受8g的過載，而這個80%的載油量是針對5350千克而言的。如果在載油量為9000千克時達到這個要求的話，那么為加強強度，飛機的空重將會增長到一個可怕的數字。為此，設計師將設計指標改為標準油箱容量為5350千克，剩下的3650千克燃油空間則作為內部副油箱。這樣，蘇-27的最大油量航程由原來的2500千米增長為4000千米。
被選中的T10方案模型和後來原型機有些不同當時前蘇聯在先進材料技術（尤其是鈦金屬）方面和電傳操縱系統方面（已在蘇霍伊T-4上試驗成功）具有一定優勢，這對後來蘇-27的發展起了很大作用。不過據傳，老蘇霍伊認為靠那時候蘇聯的科技水平尤其是航空電子方面，要造出比F-15好的飛機幾乎是不可能的。但到後來前蘇聯科技人員忘我的工作熱情與輝煌的成果使他對自己的項目充滿了信心。只可惜他自己沒能撐到蘇-27上天的哪一刻，帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊於1975年9月15日與世長辭。在這之後由米哈伊爾·西蒙諾夫擔任主設計師之職。
蘇蘇-27 的動力系統計畫採用2台大功率的新一代可加力渦扇發動機，但這種發動機的技術要求非常高：如果要讓飛機在起飛和空中格鬥中的推重比超過1，發動機在打開加力時推力達到12500千克，這比AL-21F-3 高出了12% ；但同時發動機的單位油耗必須低，否則就不能滿足飛機的大航程要求，與當時大量生產的AL-21F-3 相比，新型發動機的油耗至少要降低25%。同時，蘇霍伊設計局也沒有足夠的時間供發動機設計局“慢慢”研製。經過研究，設計人員們決定採用3 級低壓、9 級高壓和高、低壓渦輪各1級的結構（“3 +9+1+1”方案），渦輪要進行抗熱增強設計（與AL-21F-3相比，工作溫度要高350-400度） ，最後決定採用單晶結構的轉子葉片。但在1970 年初，蘇聯獲得了F-15的F100-PW-100發動機的資料，根據這些資料，決定在AL-31F上採用4級風扇、12 級高壓和高、低壓渦輪各2級的基本結構。新結構的AL-31F發動機在1974 年8月完成了第一台，但在測試中發現它還存在結構缺陷。留里卡發動機設計局只能再次考慮原來的“3+9+1+1”方案，但4 級風扇已經設計完畢，於是也被加在了這個“3+9+1+1”方案上，這樣，AL-31F發動機的壓縮機機構部分就有些類似另一種著名的發動機——為米格-29研製的RD-33。從製造單晶渦輪轉子的蘇聯航空材料製造廠傳來了一個壞訊息，該葉片在進行熱實驗時發現無法滿足熱強度要求，假如要冷卻的話就只能從壓縮機中引氣。那樣做既降低了發動機的推力，又增加了油耗。這樣，AL-31F就趕不上T-10-1的試飛了。一直到T-10-3、T-10-4製造出來的時候，AL-31F才滿足了性能要求，正式成為蘇-27的動力系統．但就整個原型機來說，這只是確定了飛機的外形。
蘇27戰鬥機的座艙光有外形和發動機的飛機是不能作戰的。為了讓T-10-1具備作戰能力，蘇霍伊設計局開始為它挑選航空電子設備和武器。按照PFI項目中的規定，蘇-27和米格-29的主要設備必須是一樣的。但由於對蘇-27的使用要求更為嚴格，空軍對蘇-27的航空電子和武器又提出了更高的要求：新型的多模式雷達必須具備很強的抗干擾能力和全周上視/下視追蹤目標的能力；可以利用多種設備追蹤目標；新的數字式數據處理器。裝備新型的光電追蹤紅外瞄準具，並且在使用該設備瞄準時可以發射近距飛彈和機炮；座艙內要裝上平視顯示器和單色陰極顯示器。根據情報，蘇聯飛機在雷達、電子和計算機水平上要大大落後於國外對手，這就需要研製一種新型的火控系統。經過一番綜合論證，決定為蘇-27安裝OEPS -27光電火控系統（另一種類似的OEPS-29也被裝在了米格-29上）、RLPK-27雷達系統（包含N-001雷達）等一些先進的設備。到了1982年，這種火控系統正式裝備在蘇-27 上。
1976年第一架原型機T-10-1開始製造蘇-27的固定武器選用和米格-29一樣的30毫米AO-17雙管機炮，飛彈也採用同樣的R-27 、R-73和R-60M ，兩機的不同處在於掛載飛彈的數量上。由於最初是把蘇-27作為截擊機來設計的，因此，它雖然有8 噸的載彈量，但只能掛載無制導炸彈和火箭彈。掛裝的飛彈也根據空軍的要求進行了改變。到最後，蘇-27可以使用R-13M1 、R-14 、R-60和R-73四種近距離空空飛彈，以及R-27ET 和R-27ER型中程空空飛彈。原來準備使用的AO-17機炮通過了地面測試，但隨後被放棄，而採用了重新設計的30毫米TBK-687單管機炮。1977年完成了TBK-687的全尺寸模型，1983 年正式命名為Gsh-301，裝備蘇-27和米格-29 ，而AO-17 機炮在1982 年成為了米-24P 和蘇-25的標準武器。AO-17 和Gsh-301 的炮彈可以通用。
1977年初T-10原型機出廠到了1975年，蘇-27的初期設計工作終於結束了，空氣動力結構、機體設計已經完成，基本設計思路也已經找到，是製造原型機的時候了。在長長的挑鼻內是雷達艙。座艙及風擋內可以看到360度全向視野，另外還有一個後設備艙。前起落架被安裝在座艙下、紅外感測瞄準系統安裝在座艙正前方的機身下沿中軸線上。兩台發動機被安裝在機身下沿中軸線對稱布置的發動機艙內，發動機艙之間的空間可以用來掛載空對空飛彈。為了能讓發動機在各種速度和高度上都能在最好的狀態下工作，進氣道被裝在機翼邊條翼下，並安有進氣導流板，以控制在各種角度上 的進氣量。飛機總共有8個武器掛架：機身下發動機艙之間有2個、進氣道下各有1個，每邊主翼下各有2個，除了主翼下最外側的掛架只能攜帶100千克級的近距格鬥飛彈外，其他掛架都可以掛載250-300 千克級的遠程空空飛彈。
儘管製造中的原型機比設計指標中的更大，更重，飛機的基本性能卻沒有大的改變，如正常起飛時翼載為375千克/平方米，起飛推重比1.15也與設計一致。飛機的空重為14 300千克，在掛載武器並裝上正常的燃料（5 300千克）時起飛重量為22100千克，滿載燃料時的最大起飛重量為25700千克。機長1 9.65 米，翼展14.7 米，機翼面積59.4 平方米，在地面上的飛機高度5.87 米。
試飛定型
1977年5月20日T-10-1由伊留申首飛成功由於AL-31F發動機尚未完成，T-10-1隻能使用AL-21F-3渦噴發動機，這種發動機比AL-31F更加笨重、功率更小、效率更低。但這並不影響T-10-1在1977年進行首飛，1978-1979年，AL-31F投入大批量生產後，T-10才使用了新的發動機。試飛工作在試飛組嚴格監督下開始了。在通過了地面測試和高速滑行測試之後，試飛組給予了試飛許可。
1977年5月20日，在蘇霍伊設計局首席試飛員、蘇聯英雄瓦拉米爾·伊留申的駕駛下，T-10-1（機頭號10 ）首次沖入了藍天。隨後，試驗了新型戰鬥機的操控系統。當時，T-10-1還沒有安裝火控系統。在以後的8個月中，T-10-1進行了38 次飛行（到了1985年，T-10-1圓滿地完成了它所有的飛行任務，被送到莫斯科附近的莫尼諾空軍博物館保存）。1978年，蘇霍伊設計局製造了另一架原型機T-10-2 ，它的飛行測試由耶夫格尼·索諾約夫進行。1978年7月7日，索諾約夫駕駛它進行中、高空飛行項目的測試，當他在11000米和5000 米飛行時，一切都很正常，但當他下降到1 000米高度準備測試一下1000千米/小時速度下的性能時，飛機的過載一下子高得超出了他的預料。飛行員立即向前推桿試圖保持飛機的平衡，這使飛機的過載立即變為-8G。這些無意義的努力沒能挽救他，飛機的動能損失之快超出了飛行員的想像，飛機墜毀在地面上．這次事故促使蘇霍伊設計局為蘇-27加裝了電傳操縱系統。
T-10戰機蘇霍伊設計局又開始製造第二批的兩架T-10-3和T-10-4。與此同時，留里卡發動機設計局也加緊為T-10-3、T-10-4 製造AL-31F 發動機，不過，發動機還不是正式的生產型，而是AL-31FN。等到 T-10-3、T-10-4製造出來，AL-31FN 也完成了，並被迅速地安裝在T-10-3、T-10-4 上。1979年3月，T-10-3 的組裝完成，試飛員還是瓦拉米爾·伊留申。但完成了地面測試之後，試飛組和試飛員都不批准它上天，因為運來的AL-31FN存在缺陷。最後，大家的結論是必須將發動機送回去改進。留里卡設計局立即展開改進工作，改進了這些缺陷。1979年8月23 日，伊留申完成了T-10-3 的首次飛行。1個月後，裝有雷達的T-10-4 也被運到機場，用於雷達系統的測試。
至此，已經有4架原型機參加試飛計畫，第一批預生產型也即將投產，似乎一切都按計畫進行著。在1979年11月發生敘利亞6架米格-23與2架以色列的F-15A對抗事件，結果是米格機大敗。空戰過程分析出來後讓蘇聯大為吃驚，F-15的空戰性能遠超過原來估計。
總設計師西蒙諾夫另外，通過由波蘭間諜馬里安·佐查斯基搞來的F-15性能資料對比，設計師發現T-10還不能與它的競爭對手相比，很多地方仍處下風。這無疑對花了10年時間費盡心思的蘇聯人來說是個沉痛打擊。究竟是把中等水平的飛機推向生產線，還是繼續改進呢？擔任項目總設計師的西蒙諾夫堅決反對將現有布局的飛機批生產，他認為現有方案存在著不可原諒的缺陷。由於發動機和機載航電設備需要進一步改進，而改進後的設備重量將增加幾百千克，使總重量超重。計算和模擬空戰也表明，現行狀態下的飛機與美國同類飛機相比沒有優勢。可是改變這些缺陷談何容易，幾乎等於重新設計一種飛機。儘管遭到大多數人的反對，但西蒙諾夫顯示出非凡的勇氣，他說：“如果沒有戰爭，誰也不知道它的平庸，但我們的武器應該擁有最高的水平”。西蒙諾夫冒險採取措施，對飛機結構進行了大改，但不久他卻被調離原來崗位。
西蒙諾夫頂住來自工廠、研究所內部外部、政府領導層的壓力，為了設計出最完美的飛機下令從頭來過，幾乎重新設計蘇-27。實踐證明他是正確的。按新要求製造的T-10S，與T-10有較大差別。
OEPS -27光電火控系統按新要求製造的T-10-7和T-10-12被命名為T-10S-1和T-10S-2。T-10S與T-10相比改進很多，主要是飛機氣動布局做了重新設計：加大機翼面積、減小後掠角、除去翼刀、將弧性的翼梢改為方形並加飛彈發射軌、後緣襟翼和副翼改為單一的襟副翼並增加了計算機控制的前緣襟翼、減速板從機身下方改為與F-15一樣的機背減速板；進氣道改進：為了避免引擎吸入跑道上的雜物，前起落架向後移到兩個進氣道之間，進氣道內也加裝防雜物吸入的網狀隔板；發動機艙重新設計：機匣由發動機底部移到了上部，這樣雙垂尾也得挪個地方而放置到兩個發動機外側，而尾噴口也變為可調式；以上幾處改進使得飛機的橫截面面積大幅減小，綜合提高了蘇-27的機動性、速度、航程。其他諸如機頭、機尾、座艙、起落架等許多地方也作了明顯的改進。
改進工作與原型機試飛工作是同時進行的。當T-10-1試飛成功時，全新改型機也開始組裝。1981年進行了飛行試驗，由於改動太大，原來準備批量生產的設備均無法用於改型飛機，一直等到1982年初，在共青城才結束了結構加強型的蘇-27批量裝配準備工作。而米格-29已經於1983年開始交付部隊使用。各種壓力下，蘇-27面臨可能流產境地。
總設計師仔細研究米格-29與F-15後得出結論，米格-29並沒有全面超過F-15。所以認為蘇-27還是有希望的。軍方內的狂熱支持者也對蘇-27繼續投產起了幫助。他們的目標非常簡單明確：蘇聯必須擁有超過F-15的第一流戰鬥機。
第一架T-10S-1於1980年出廠，1981年4月20日首飛，試飛員還是伊留申。然而此時的T-10S顯然不夠可靠：1981年9月3日因燃油系統故障T-10S-1（T-10-7）墜毀，伊留申死裡逃生；隨後生產的T-10S-2（T-10-12）更好不到哪裡去，1981年12月23日由於前緣襟翼故障墜毀，試飛員亞力山大·科馬諾夫不幸犧牲。
1982年，測試基地又增加了幾名新成員：T-10-14/15/16/17 ，其中T-10-14 被用於地面靜力測試。
T-10-17為第一架正式生產型原型機1982年6月2日，試飛員伊沙科夫駕駛著蘇-27 的正式生產型T-10-17完成了試飛。接著，共青城飛機製造廠又造出了9架：T-10-18~T-10-27。這些飛機加入試飛後，讓設計局進一步掌握了飛機的特性。針對飛行測試中出現的各種事故，蘇霍伊設計局不斷地改進和完善飛機。終於在1985年，第一批蘇-27戰鬥機開始在蘇聯空軍中服役。年底，大批蘇-27交付給空軍和防空軍。之後，又根據作戰需要，為蘇27加裝了通訊、協同作戰控制系統。當整個系統調試完畢後，1990年8月23 日，蘇聯國防部長批准將蘇-27作為蘇聯空軍和國土防空軍的標準戰鬥機，至此，經過近20年的研製和發展，蘇-27終於成為了蘇聯空軍戰鬥機群的主力。
蘇-27UB
蘇-27UB第一架原型機T-10U-1早在蘇-27剛剛開始正式研製的時候，蘇聯空軍就提出需要一種教練機型，以使新飛行員們能快速掌握蘇-27的飛行特性和火控系統，教練型的代號蘇-27UB。70年代末，蘇霍伊設計局開始研製蘇-27UB（工廠代號T-10U）。按照要求，教練機將具備同單座型戰鬥機一樣的結構、設備和性能。1980 年，教練機的設計草案完成。教練機與戰鬥機的外形非常相似，但前機身不同，並有一個新設計的座艙和一前一後兩個座椅。機頭也不一樣，這是為了保持飛機的重心而採取的設計。1984年，共青城飛機製造廠製造了一個蘇-27UB 模型進行靜力實驗。1985年3月7日，第一架蘇-27UB 在試飛員薩多厄科夫的駕駛下完成了首次試飛。本來蘇-27UB 的生產也應該由共青城飛機製造廠進行，但由於蘇-27 戰鬥機的大批量投產，所有蘇-27的變型機都交給伊爾庫茨克飛機製造廠生產。第一架批生產型蘇-27UB ( T-10U-4 ）於1986年9月10日在伊爾庫茨克飛機製造廠首飛成功。很快，蘇-27UB戰鬥教練機隨著蘇-27的大量裝備而進入空軍和防空軍服役。
演變型號
Su-27UB（設計局號T-10U)
伊爾庫斯克廠製造的Su-27雙座縱列教練機。
Su-27UBK（設計局號T-10UBK)
伊爾庫斯克廠製造的Su-27UB出口型。
Su-30
伊爾庫斯克廠製造的雙座縱列空優戰機。Su-30I-1 Su-30MKI的首架原型機。
Su-30K
伊爾庫斯克廠製造的Su-30齣口型。
Su-30K2
共青城廠製造的雙座並列型戰機。
Su-30MKI
伊爾庫斯克廠製造的印度Su-30MKI，裝有前翼、矢量推力和先進火控系統。
Su-30MKK
共青城廠製造的中國Su-30MKK，採用Su-30的標準機體。
Su-30MKR
發展中俄國Su-30MK，採用Su-30MKI的機體裝備俄制航電系統。
Su-35BM
有別於之前由T-10M發展的三翼面蘇-35型號，系基於蘇-27SM2發展而來的新一代4++代多用途戰鬥機。
Su-27UBK武器裝備
固定武器為一門30mmGSh-30-1機炮，掛架下可掛載AA-8、AA-9、AA-10、AA-11等空空飛彈，各型空地飛彈，各種炸彈以及火箭發射巢。
機炮
GSh-30-1 型 30 毫米機炮
GSh-30-1 型 30 毫米機炮是蘇-27 系列的唯一固定武器，它是一種超輕量型單管轉膛式機炮，根據俄羅斯所公布的資料，其全備重量只有 43.5 公斤，為現有同口徑機炮中重量最輕的系統。該機炮使用雷射測距瞄準系統，據說精確度極佳，但大量採用輕量材料的結果使其使用壽命減低，未經證實的資料指出標準壽命大約 2,000 發左右，火炮的最高射速 1,600發/分。在 蘇-27 系列的各型戰機中，該機炮的彈艙內裝有 150 發備用炮彈。
空空飛彈
蘇R-60（AA-8）
R-60 是錦旗設計局於 1960 年代末期至 1970 年代初期發展的紅外線制導短距空對空飛彈，系 K-13(AA-2) 系列飛彈的後繼型，就發展歷史上屬於第三代蘇制空對空飛彈。R-60 的重量和尺寸都只有 K-13 的 70%，為一種袖珍型格鬥飛彈，因此可由 APU-6011M 型雙重掛架掛載。
R-27（AA-10）
R-27 是錦旗設計局於 1970 年代中期主導發展的中遠距空對空飛彈，用來取代老舊的 K-13 和 R-23 系列飛彈，以配備在 MiG-29、SU-27 等戰鬥機上。與先前的蘇制飛彈相同，R-27 有雷達制導型和紅外線制導型兩大系統，自 1982 年服役以來至少已推出 7 種型號，分別是：
R-27T ：中距慣性指揮修正暨紅外線制導型，最大射程約 40 公里。
R-27PS ：供 MiG-27D/K 攻擊機使用的特種短距紅外線制導型，最大射程不詳。
R-27R：中距慣性指揮修正暨半主動雷達制導型，最大射程約 50 公里。
R-27ET： R-27T 的增程型， 最大射程增為 70 公里。
R-27ER： R-27R 的增程型， 最大射程增為 75 公里。
R-27AE：遠距慣性指揮修正暨主動雷達制導型，最大射程約 80 公里，具有較佳的低空目標攻擊能力和抗電子干擾能力。
R-27EM：遠距慣性指揮修正暨半主動雷達制導型，最大射程約 110 公里，提高對低空目標的攻擊能力。
R-73（AA-11)
R-73 是錦旗設計局在 1970 年代末期發展的第四代蘇制格鬥飛彈，由於與 R-60 系出同門，因此兩型飛彈具有若干相同的特徵。除了取代 R-13M 飛彈外，R-73 還可填補R-60與R-27系列飛彈的性能間隙，因此在蘇-27、米格-29等新型俄制戰機上，經常發現 R-60、R-27、R-73 飛彈混合掛載。
對海/地飛彈
Kh-23
反艦飛彈Kh-23 是星辰設計局（ZvezdaOKB）在 1965 年所研製的短距遙控制導空對地飛彈，屬於較早期的俄制戰術空對地武器。Kh-23 的氣動布局和若干部件與 K-5 空對空飛彈相同，所使用的火箭發動機更是為 K-8V 空對空飛彈所研製，於 1968 年服役的 Kh-66 是此系列的第一種服役型，自 1973 年起陸續推出 Kh-23、Kh-23M 和 Kh-24 反輻射型，但對於 SU-27 來說它們已經算是較老舊的武器。
Kh-25MR/ML（AS-10）
Kh-25 是星辰設計局在 1960 年代末期/ 1970 年代初期研製的武器，於 1974 年開始服役，可視為第二代俄制戰術空對地飛彈。Kh-25 的外形與 Kh-23 非常相似，因此被外界視之為後者的改進型，族系中有 Kh-25MR 無線電遙控型和 Kh-25ML 雷射制導型兩種，另外還衍生出 Kh-25MP 反輻射型，但西方將它另外歸類於 AS.12 系列。
Kh-25MP、27PS（AS-12）
這兩型飛彈是星辰設計局由現有的系統改進發展而成，主要是作為 Kh-28 飛彈的後繼系統，由於它的重量較輕，使得搭載母機能從低空發射，搭載母機因而可獲得較佳的作戰存活性。Kh-25MP 屬於俄制第一代戰術反輻射飛彈，其技術層次約略與美制百舌鳥（Shrike）飛彈類似，性能已不符現代作戰的需求。
Kh-28（AS-9）
Kh-28 是彩虹設計局（RadugaOKB）在 60 年代末期所發展的中程反輻射飛彈，於 1971 年開始服役，當時主要是配備在 雅克-28 遠距攔截機上。Kh-28 的尺寸巨大，功能與體積更大的 AS-4 和 AS-6 反輻射飛彈相同，在遠距離攻擊陸基與艦載雷達，它甚至可利用空對地飛彈的射控雷達鎖定目標。
Kh-29（AS-14）
Kh-29 是錦旗設計局在 1970 年代發展的雷射與電視制導空對地飛彈，大約於 1980 年代開始服役，屬於第三代俄制戰術飛彈，是一種與美制小牛飛彈同級的武器系統。Kh-29 至少有 3 型問世，分別是電視制導的 Kh-29T、半主動雷射制導的 Kh-29L、紅外線制導的 Kh-29D、反輻射型的 Kh-29MP，可配備在多型俄制戰機甚至是伊拉克空軍的法 制幻影F1 戰鬥機上。
Kh-31（AS-17）
Kh-31反艦飛彈Kh-31 系列是 1990年 代問世的最新火箭/衝壓發動機戰術飛彈，於 1991 年的杜拜航空展首度出現。確定有 Kh-31A 反艦型和 Kh-31P 反輻射型兩種問世，另外還有 Kh-31U 增程型和 Kh-31H 改進型兩種反輻射飛彈在發展，為了對付空中早期預警機還研發新的空對空衍生型，由於該系列飛彈的最高速度高達 3 馬赫以上，因此頗受西方國家關注。
Kh-35（3K-60）
Kh-35 是 1992 年莫斯科航空展首度出現的新型空射反艦飛彈，它是一系列反艦飛彈的一型，同系列飛彈共有艦載型、岸防型和空射型 3 種，其中艦射型被北約稱為 X-N-25。 Kh-35 的外型與美制 AGM84 魚叉（Harpoon）反艦飛彈相似，由星辰設計局負責飛彈研製，其研發工作早在 1980 年代初期便展開。
Kh-41（3M80）
Kh-41 是著名的SS-N-22超音速反艦飛彈的空射衍生型，為彩虹設計局在 1980 年代初期研發的系統，在1992 年的莫斯科航空展首度出現，由於速度快、彈頭威力強，是西方恐懼的空射反艦飛彈。
其他：反艦飛彈Kh-58/59、反潛飛彈、制導炸彈等。
性能數據
| 機長 | 21.935米 |
| 機高 | 5.932米 |
| 翼展 | 14.70米 |
| 機翼面積 | 62.0平方米 |
| 空重 | 17450千克 |
| 正常起飛重量 | 22500千克 |
| 最大起飛重量 | 33000千克 |
| 內載燃油 | 9400千克 |
| 最大武器載荷 | 7000千克 |
| 高空最大速度 | 2.35馬赫（2500千米/小時） |
| 實用升限 | 18000米 |
| 最大航程 | 3790千米 |
| 作戰半徑 | 1500千米 |
| 動力設備 | 兩台留里卡設計局AL-31F渦扇發動機 |
| 最大推力 | 單台123.85千牛 |
服役事件
“空中手術刀”事件 1987
1987年9月13日巴倫支海“空中手術刀”事件1987年9月13日，波羅的海巴倫支海上空，挪威空軍第333飛行中隊的揚·塞爾維森機組駕駛的P-3B型反潛巡邏機，正在蘇聯沿岸執行偵察任務。10時39分，該機與一架過去從未見過的蘇聯新式戰機遭遇，遭受這架蘇軍戰 機2次驅逐後，10時56分，在距蘇聯海岸線48海里處，這架蘇軍戰機第3次逼近P-3B，在稍加調整位置和方向後，猛然加力，從P-3B的右翼下方高速掠過，它的垂尾尖端撞上了P-3B右側外側引擎的螺鏇槳葉片，損壞的槳葉中一條11厘米的碎片在強大的慣性下被甩出去擊穿了P-3B機身，碎片像手術刀那樣將P-3B右翼外側的發動機割開一個大口子，導致P-3B機艙內失壓，P-3B的飛行高度在一分鐘內掉了3000多米，在墜海前的最後一刻才僥倖改平，勉強返航。這就是冷戰時期著名的“巴倫支海上空手術刀”事件，那架首次出現的神秘的蘇聯戰機，就是日後大名鼎鼎的蘇-27，而這次衝突，被作為最著名的蘇軍空中撞擊戰例載入史冊。
驚世的“眼鏡蛇”機動 1989
航展上的蘇-35戰鬥機蘇聯軍事工業執行嚴格的保密制度，在Т-10-1首飛前，西方世界對蘇-27一無所知。1977年夏，美國偵察衛 星拍攝到了兩架蘇聯新型戰鬥機的照片，照片很模糊，美國國防部給這兩架飛機起的臨時代號是拉明-K和拉明-L，其中拉明-K是蘇-27，拉明-L是米格-29。直到1983年，美國情報部門才掌握了關於蘇-27的部分信息，拉明-K被北約正式命名為“側衛”(Flanker)，從此，“側衛”就成了蘇-27的綽號，逐漸為人們所接受。
蘇-27的秘密被徹底揭開，是在1989年6月的巴黎國際航展上。蘇聯派兩架蘇-27飛機參加了航展，單座機由普加喬夫駕駛，雙座機由弗羅洛夫駕駛。普加喬夫駕駛飛機完成了一組高難度的複雜特技，給在場觀眾留下了深刻印象。其中後來被命名為“普加喬夫眼鏡蛇”的動作最為神奇，水平飛行的飛機突然急劇抬頭，但不上升高度，而是繼續前飛，迎角增大——90度、100度、110度、120度，飛機“尾部朝前”飛行，飛行速度瞬時減小到150千米/小時，然後飛機改平，恢復原狀。蘇-27飛機的生存力也在巴黎航展上得到了證實。由於雷雨鋒面通過，弗羅洛夫駕駛雙座機在完成筋斗動作時遭遇雷擊，某些電器已被熔化，弗羅洛夫沉著駕駛飛機安全著陸，經過必要的維修之後，該機又很快重返藍天。蘇-27飛機在法國的藍天上取得了巨大成功，世界各大媒體都給予了非常高的評價，各國航空界也都表示讚嘆與震驚。路透社的評價比較典型：“蘇美兩國戰鬥機在爭奪優勢的戰鬥中，蘇聯人取得了勝利。航空專家認為，蘇聯人建造出了絕妙的飛機”。從此，蘇-27成為世界各地航展的“明星”，它飛到那裡，那裡就會引起轟動。
說來有趣，蘇-27的超大迎角飛行能力居然是在兩起事故中被發現的。一次，試飛員科特洛夫駕駛的蘇-27飛機的大氣數據系統出現故障，速度表讀數不準。在調整速度過程中，迎角超過了60度，飛機進入螺鏇，在他準備棄機跳傘時，飛機奇蹟般地自動改出了螺鏇。另一次，遠東航空兵團里的一架蘇-27不慎進入螺鏇，當飛行員跳傘後，飛機獨自改出了螺鏇，並按輸入的程式繼續飛行，直到燃油耗完。試飛員兼太空人沃爾克認真研究了這兩起事故，同時進行了嚴格的計算，率先摸索出一套“動力進入超大迎角”的方法，開發出極具戰術價值的過失速機動能力。
41項記錄和“勝利女神”獎 1989
在1989年巴黎航展上，蘇聯宣布了一條震驚世界航空界的訊息：在1986-1988 年，蘇-27創下了爬升和飛行高度兩項世界紀錄。當然，創下這些記錄的是被稱之為P-42的驗證機。
推重比達2，屢破世界記錄的P-42P-42正式公開是在1986年後半年（有資料說應該是在10月27日）。11月15 日，試飛員普加喬夫駕駛它創造了爬升的記錄：從地面爬升到3 000 米僅僅用了25.4 秒，之後又創造了爬升到6 000米 、9 000米 和12 000米的記錄。這些記錄分別比10 年前美國飛行員用F-15創造的記錄快了2 秒。創造這些記錄的P-42就是蘇霍伊設計局的T-10-15。當時，T-10-15 已經快完成了它的測試項目，面對著這架對蘇-27的發展有巨大貢獻的飛機，沒人願拆掉它，這時，主設計師西蒙諾夫說話了：“這架飛機對我們的意義如同衛國戰爭中的史達林格勒戰役一樣。現在我們可以讓它接著完成它的使命。從現在起，它的設計編號就是P-42。”就這樣，T-10-15被賦予了新的使命：創造飛行記錄。包括雷達和光電瞄準系統在內的火控系統被拆下，尾錐也縮短了，垂尾面積也減小了，減速傘和腹鰭被取消，機鼻罩被更輕的金屬罩取代，另外還採取了大量措施來進一步減少飛機的起飛重量。同時還將機內載油量減少到最低，再換裝功率更大的發動機（2x13600千克），這就使飛機的起飛推重比達到了2。就這樣，P-42 誕生了，1993 年P-42 還創造了攜帶外掛的爬升記錄。
在80年代後期，另一架飛機也被改裝成“記錄突破者”，這就是T-10-20。這架飛機在完成了蘇-27K 的飛行項目之後，也拆除了火控系統和軍械，然後也對機體結構做了一些調整，但保留了尾錐。同時增加機內燃油攜帶量，達到12900千克，這使它的起飛重量達到26 600 千克。T-10-20主要用於創造航程方面的世界紀錄。在完成了它的創記錄飛行之後，T-10-20 被送到莫斯科的航空博物館保存。
在蘇-27不斷贏得國際榮譽的同時，蘇聯(俄羅斯)政府和人民，也給了它極大的榮譽和獎勵。在眾多的榮譽和獎勵中有一項很有意思，1996年12月，蘇-27參加“96工業品藝術設計師競賽”，蘇-27飛機奪得工業品藝術設計第一名——榮獲“勝利女神”獎章。一種武器裝備居然贏得藝術設計大獎，聽起來不可思議，想想也確有道理。愛因斯坦說過：“美的事物應當是內容和形式的完美統一”。蘇-27不僅具有出色的戰術、技術性能和優良的飛行品質，同時還擁有十分漂亮的外觀，它高大、威猛，整體造型流暢、飽滿，充滿了對工業美學的追求，體現了“內容和形式的完美統一”。
突防美“小鷹號”航母群 2000
蘇-27ubk型戰鬥機2000年11月17日，持續時間長達17天，對外秘而不宣的美日聯合軍事大演習落下帷幕。除了演習本身的敏感性和美國空軍兩機空中相撞事件引起各國矚目外，更引人矚目的則是演習期間發生的俄羅斯蘇-27和蘇-24多次成功突防“小鷹號”航母戰鬥群的事件。
2000年11月15日，俄羅斯《訊息報》、國際文傳電訊社、俄通－塔斯社和英國路透社紛紛刊發一條不大但內 容卻頗為轟動很有意味的訊息：2000年10月和11月，當美國在亞洲地區惟一的一艘常駐航母“小鷹號”在日本海域舉行軍事演習期間，多架俄羅斯戰鬥機先後數次成功突破航母和保衛艦群防空預警雷達的探測，出其不意地掠過“小鷹號”上空！
《訊息報》在其顯著的版面上披露這一驚人訊息時報導稱，2000年10月17日，“小鷹號”航空母艦在日本海正舉行軍事演習，整個航母戰鬥群進入一級戰備狀態，所有的防空和預警雷達全部開啟進入實戰的時候，兩架俄羅斯戰鬥機居然避開了美國航母戰群雷達的層層設防，突然從“小鷹號”上空超低空飛過；2000年11月7日，“小鷹號”航母戰鬥群在日本海參加美日聯合大演習的第一天，又有兩架俄羅斯IL－38型偵察機避開航母雷達的偵測，再度成功從航母上空掠過。《訊息報》毫不隱諱地說，俄羅斯戰鬥機兩次成功突防美國航母防線的行動除了證明俄羅斯空軍潛在的戰鬥力外，還一舉打破了美國人自詡其航母戰群防衛“滴水潑不進”的神話。《訊息報》不無諷刺地說，如果俄羅斯戰鬥機執行的是攻擊任務的話，那么“小鷹號”早就被擊沉了！據報導，成功突防“小鷹號”航母戰群的是俄羅斯空軍的蘇-24MR偵察機和蘇-27戰鬥機。
與米格-29非洲對決 2000
衣索比亞是世界蘇-27戰鬥機家族中唯一大量實戰的國家。在1999-2000年衣索比亞與厄利垂亞的邊境衝突中，衣索比亞蘇-27戰鬥機多次打敗厄利垂亞的米格-29戰鬥機，成為聞名非洲的現代“空戰之王”。
衣索比亞位於非洲東北部，戰略位置十分重要，東為浩瀚的印度洋，北部是連線地中海和印度洋的紅海和亞丁灣，自古以來就是兵家必爭之地。衣索比亞雖然是非洲最貧窮國家之一，但高度重視空中現代化建設。1997年，衣索比亞耗資約1.5億美元，從俄羅斯購買了8架現代化的蘇-27戰鬥機。1998年12月，衣索比亞開始部署蘇-27，得到了俄羅斯的技術支持，包括協助戰鬥機的組裝和進行人員培訓等。由於飛行技術複雜以及邊境局勢緊張，衣索比亞政府不得不僱請一些俄羅斯退役飛行員駕駛蘇-27，以確保空中飛行安全。
然而，衣索比亞蘇-27部隊還沒來得及投入實戰，就損失兩架。其中，就在部署當月，一架蘇-27進行夜間訓飛，突然墜毀，飛行員阿巴尼耶死亡。這是衣索比亞損失的第一架蘇-27戰鬥機。1999年1月6日，俄羅斯飛行員梅津駕駛一架剛組裝的蘇-27空中試飛，戰鬥機突然墜毀。眼疾手快的梅津跳傘逃生，活了下來。
厄利垂亞是在1998年夏購買10架米格-29戰鬥機的，得到了烏克蘭教官的技術支持。
1999年2月25日上午，4架米格-29戰鬥機空中巡邏，突然發現2架蘇-27戰鬥機，便開始攔截作戰。兩架蘇-27是由衣索比亞飛行員駕駛的，正進行空中巡邏。
蘇-27先進的雷達探到米格-29戰鬥機飛近。衣索比亞飛行員試圖返航脫離。然而，求戰心切的米格-29戰鬥機編隊不顧距離遠，迅速發射了多枚蘇制R-27飛彈。R-27是雷達制導的中距離空戰飛彈，可以追殺大約40公里範圍的敵機。然而，蘇聯該型飛彈早在1985年就投入使用，電子技術性能很一般。
21米長的蘇-27屬於重型戰鬥機，最大起飛重量達30噸，最大載彈量為6噸，能夠攜帶10枚飛彈進行空戰，最大航程達4000公里，配備了兩台具有矢量推力的AL-31F發動機，機動性能比米格-29強得多。衣索比亞蘇-27編隊發現飛彈殺來後，立即發揮自己長處，機動規避，成功地逃脫了R-27的追殺。
蘇-27長機決定反擊。長機飛行員瞄準目標後，向米格-29編隊連續發射了幾枚R-27飛彈。然而，由於距離遠等原因，R-27飛彈沒擊中任何米格-29戰鬥機。雖然如此，米格-29戰鬥機編隊也不得不終止進攻。這時，蘇-27編隊再次開始了飛彈攻擊。機動性欠佳的米格-29編隊終於支撐不住，其中一架被一枚R-73近距離格鬥飛彈擊落。這是衣索比亞蘇-27戰鬥機部隊第一次擊落米格-29戰鬥機。4架米格-29編隊反遭2架蘇-27編隊打擊。然而，厄利垂亞米格-29戰鬥機部隊沒有氣餒，繼續尋找戰機。次日，一架米格-29戰鬥機為米格-21戰鬥機編隊對地攻擊提供空中護航，遭到一架蘇-27戰鬥機攔截。雙方再次發生空戰。米格-29戰鬥機再次被擊落。
在兩次空中遭遇戰中，蘇-27戰鬥機全部獲勝，自己沒被擊落一架。在其後很長時間裡，灰心喪氣的厄利垂亞空軍很少出動米格-29攔截蘇-27。
衍生機型
蘇霍伊設計局的蘇-27系列主要由前蘇聯/俄羅斯的3大飛機製造廠（聯合體）生產：1、阿穆爾河畔共青城飛機生產聯合體（KnAAPO）——是蘇-27系列產量最大的製造廠，主要生產單座型（但蘇-30MKK/MK2、蘇-35BM是例外）；2、伊爾庫茨克飛機生產聯合體（IAPO）——主要生產雙座型；3、新西伯利亞飛機製造廠——主要生產蘇-27IB/蘇-34/蘇-32FN攻擊機。
蘇-27/蘇-27UB基本型及改型系列：
蘇-27（設計局代號T-10S) ：共青城廠製造的基本空優型。
蘇-27S ：共青城廠為蘇聯空軍製造的基本生產型，裝備空軍。
蘇-27P ：共青城廠為蘇聯防空軍製造的截擊型，裝備防空軍，沒有對地攻擊能力。
蘇-27UB（設計局代號T-10U)：伊爾庫茨克廠製造的蘇-27串列雙座教練機。
早期參加航展的蘇-27蘇-27SK（設計局代號T-10SK) ：蘇-27S出口型。
蘇-27SM：是對俄羅斯蘇-27S、蘇-27P升級的產物。20世紀90年代中期，蘇霍伊設計局充分利用研製蘇-30MKK多用途戰鬥機的經驗，提出了將一部分蘇-27戰鬥機升級為蘇-27SM型。直到2000年，俄空軍內部才基本達成了一直意見，採納了蘇-27SM型方案，決定在有限的改進經費內，首先改裝服役時間較短的蘇-27S戰鬥機。2002年12月27日，第一架蘇-27SM原型機實現首飛。據稱，該機主要改進了機載電子設備，採用了“玻璃”座艙、相控陣雷達、光電瞄準吊艙和數字式電傳操縱系統等，能夠有效地完成空對空和空對地攻擊任務，總體作戰性能已經優於蘇-30MK系列出口型戰鬥機。
蘇-27SMK ：由蘇-27SK改良的多功能出口型。
目前常見的蘇-27SMK是編號為305的飛機蘇-27UBK（設計局代號T-10UBK) ：伊爾庫茨克廠製造的蘇-27UB教練機出口型。
蘇-27PU/蘇-30雙座多用途系列：
蘇-27PU（設計局代號T-10PU) ：在蘇-27UB基礎上為防空軍研製的截擊型，被蘇聯官方授予蘇-30的編號。不帶鴨翼，安裝了空中受油裝置，IRST光電探測器的位置改到機頭右側。換裝了N011雷達，可以發射R-77主動雷達制導飛彈。
蘇-30：即蘇-27PU截擊型（非多用途），被蘇聯官方授予蘇-30編號。未投入量產。
蘇-30，外形上和蘇-27UB最大的區別就是機頭蘇-30K： 蘇-30齣口型，不帶鴨翼。印度首批曾購買少量該型號，後期大量引進的是蘇-30MKI。
印度早期購買的少量蘇-30K，無鴨翼蘇-30MK（設計局代號T-10PMK) ：串列雙座多用途戰機的通用型號，用於出口。空重和蘇-27相比增加了632千克。外部布局也發生了相應改變，座艙設定為串列雙座，機頭左側上部加裝了液壓收放的空中受油頭和夜間空中加油照明燈，光學雷達與蘇-27相比位置偏右，為飛機空調系統增設的輔助進氣口位於機頭接近翼根處的兩側，兩翼下各增加了一個外掛點，外掛點增至12個，垂直尾翼由蘇-27的從前到後稍向下傾變為平直。另外，蘇-30的防護裝甲較蘇-27有所加強，在駕駛艙、油箱和發動機等部位都有鈦合金保護層，全機鈦合金保護層的總重量達1480千克。為了迎合著陸重量，前輪改為雙輪，其擋泥板也因此作了相應改動。後分化出兩大系列——共青城廠的蘇-30MKK系列和伊爾庫茨克廠的蘇-30MKI系列。
航展蘇-30MK，是該系列的基礎版本，編號603蘇-30MKK ：共青城廠製造的出口中國的蘇-30MKK，採用蘇-30的標準機體。裝備中國空軍。
蘇-30MK2：蘇-30MKK的改良型號，側重於對海攻擊。出口中國（海軍航空兵）、烏干達、印度尼西亞、越南（蘇-30MK2V）、委內瑞拉（蘇-30MKV）等國家。
中國海航蘇-30MK2蘇-30MKI ：伊爾庫茨克廠製造的出口印度的蘇-30MKI，三翼面布局、AL-31FP推力矢量發動機、N011M無源相控陣雷達和先進火控系統。出口印度、馬來西亞（蘇-30MKM）、阿爾及利亞（蘇-30MKA）等國家。
印度蘇-30MKI蘇-30SM ：俄羅斯自用型號，採用蘇-30MKI的機體，裝備117S大推力矢量發動機和N035“雪豹”無源相控陣雷達。
俄羅斯裝備的蘇-30SM蘇-27IB/蘇-34/蘇-32攻擊型系列：
蘇-27IB（設計局代號T-10V)： 蘇-34的原型機，由新西伯利亞廠製造。
準備起飛的蘇-27IB，主起落架仍是單輪蘇-34（設計局代號T-10VS) ：新西伯利亞廠製造的並列雙座攻擊機。蘇-27眾多改型中構造最奇特的一種，它採用並列雙座設計，機頭形狀扁平，被北約形象地稱為“鴨嘴獸”。同時，其起落架也作了修改，前起落架為並列雙輪，主起落架則是串列雙輪，還有就是飛行員改由前起落架艙進出駕駛室。蘇-34的座艙也許是所有戰機中最舒適的了，內部設有廁所、食品加熱器，甚至還有一人多高的活動空間，供駕駛員輪流休息。
俄首批量產型蘇-34，前後輪為雙輪蘇-32FN：蘇-34陸基對海攻擊機。主要用於對海攻擊和反潛。
蘇-27K/蘇-33艦載型系列：
蘇-27K（設計局代號T-10K) ：蘇-33艦載機的原型機。
蘇-27KUB（設計局代號T-10KUB) ：共青城廠製造的並列雙座艦載教練機。
蘇-33：共青城廠製造的艦載空優戰機。
蘇-33UB：蘇-27KUB的海軍用型號，並列雙座。
上艦試驗中的蘇-33UB蘇-27M/蘇-35/蘇-37系列：
蘇-27M（設計局代號T-10M) ：老蘇-35的原型機，三翼面布局。蘇-27M戰鬥機是蘇-27戰鬥機的多用途型，這個系列中的第一架是由蘇-27S戰鬥機改裝而成，被命名為T-10M-1型（機身編號701），早在1988年1月28日就已經實現首飛。它與標準蘇-27戰鬥機之間的區別不大，只是增加了空中加油探管和採用了新型“玻璃”座艙。隨後，蘇霍伊設計局又改裝了4架並預生產了6架蘇-27M戰鬥機，分別命名為T-10M-2～T-10M12。1992年，T-10M-3原型機在英國范堡羅航展上公開飛行表演。當時，西蒙諾夫總設計師在新聞發布會上樂觀地表示，蘇-35戰鬥機有可能在1995年正式投入生產。此後，蘇霍伊設計局將3架蘇-27M戰鬥機陸續交付給契卡洛夫國家試飛中心，期望通過全面試飛後贏得俄羅斯空軍的青睞。事與願違，蘇-27M戰鬥機並未得到俄空軍的認可，一直未能投產。但是，這種改進方案為俄空軍現役蘇-27戰鬥機的升級計畫鋪平了道路。
蘇-27M的一架原型機，編號701蘇-27SM2：在蘇-27SM基礎上的改進型，後發展成蘇-35BM/蘇-35S。
蘇-35：老蘇-35，共青城廠由蘇-27M發展製造的先進多功能戰機，三翼面布局。
參加93年巴黎航展的蘇-35蘇-35UB（設計局代號T-10UBM) ：共青城廠製造的蘇-35雙座教練型。現只有一架編號801的原型機。
編號為801的蘇-35UB原型機蘇-35BM ：量產型稱蘇-35S。有別於之前由蘇-27M（T-10M）發展的三翼面蘇-35型號，是基於蘇-27SM2發展而來的新一代4++代多用途戰鬥機。和現役的蘇-27及蘇-30相比，蘇-35主要有四個方面的改進：一是提高了機身結構強度，減輕了機體重量。蘇-35空氣動力構型基本與蘇-27相同，但最大起飛重量增加到了38.8噸，機體壽命提高到了30年。油箱容量比蘇-27增加了20%。二是換裝了推力更大、推重比更高並採用了推力矢量噴管的117C發動機，使該機可在不加力狀態下以1.2馬赫的超聲速巡航，並可輕鬆改變飛行方向、迅速降低飛行速度，做出更加詭異的過失速機動。三是採用了全新的航電設備，具備發現隱身目標的能力。蘇-35的“雪豹-E”無源相控陣雷達，對F-16戰機那樣雷達反射截面積為3平方米目標的迎面探測距離為350-400公里，對F-22戰機那樣雷達反射截面積為0.01平方米的“超低可觀測性”目標的探測距離達90公里。四是將裝備俄羅斯新一代空空和空地制導武器。俄空軍評估認為，裝備這些武器後，蘇-35的空戰能力是蘇-27的1.5倍，對地（海）攻擊能力是蘇-27的3.2倍。此外，它還具有獨特的後向攻擊能力。
蘇-35BM第一架原型機，編號901蘇-37：蘇-35的最終派生型，第11架蘇-35的原型機（設計局編號T-10M-11）安裝了AL-37FU推力矢量發動機後被稱為蘇-37，只有一架原型機，編號711，於2002年墜毀。
第11架蘇-35原型機飛行表演
俄羅斯“勇士”飛行表演隊沒有人能否認俄羅斯的航空成就，更沒有人能否認“俄羅斯勇士”特技飛行表演隊是世界上最好的飛行表演隊。一名曾觀看過“俄羅斯勇士”表演隊特技表演的北約將軍說“我不希望在空戰中遇上這些飛行員”。俄羅斯勇士們在空中無論是單機表演還是集體表演，都傾倒了廣大觀眾，也使飛行行家們嘆服。
俄羅斯“勇士”飛行表演隊“俄羅斯勇士”成立於1991年，與獨立後的俄羅斯聯邦同齡。與眾不同的是，“俄羅斯勇士”飛行表演隊是世界上惟一一支使用重型戰鬥機進行表演的飛行隊，採用的是蘇-27UB型戰鬥機，6架空中表演飛機已重達150噸。表演飛機都塗成了俄羅斯國旗的顏色，飛行隊有自己的標誌——天藍色背景中的菱形盾牌。飛機的機器和尾翼前緣為紅色箭形裝飾，主機極具動感。垂尾上紅星和金黃色旭日光輝，是俄羅斯空軍的圖案。在作戰飛機上一般不在尾上噴塗，只在表演飛機上裝飾。
蘇-27被認為是當今世界現役戰鬥機中機動性能最好，而“俄羅斯勇士”飛行表演隊則把其優異的機動性能發揮得盡善盡美。“俄羅斯勇士”表演的集體特技節目單上有“涅斯捷羅夫筋斗”、“加力盤鏇”、“躍升半滾倒轉”“對頭跌升急降”、“鬱金花開”等等，個個驚險絕倫。尤其值得一提的，這些特技動作都在飛行速度800-900公里/小時、高度60-150米的低空完成的。而其它一些飛行表演隊由於飛機性能的局限，無法達到這樣的要求。更令人吃驚的是“俄羅斯勇士”每年的訓練時間只有50小時左右，表演次數也僅為數十次。而大部分國家的飛行表演隊如英國的“紅箭”、美國的“藍天使”、法國的“法蘭西巡邏兵”都已有30-40年的歷史，它們每年要完成300個訓練小時，作飛行表演100-150次。儘管如此，“俄羅斯勇士”仍以其精湛的技藝征服了國外觀眾。
對外出口
蘇中國在上世紀90年代從前蘇聯/俄羅斯引進蘇-27SK/蘇-27UBK戰鬥機及其生產線的歷史，以及在蘇-27基礎上自行組裝、改進和發展的殲-11戰機。
中國在蘇-27SK/殲-11基礎上自行深度改進和研製的殲-11B戰鬥機及雙座型。
中國在蘇-33艦載機的原型機T-10K（從烏克蘭獲得）基礎上研製的殲-15艦載戰鬥機及其雙座型殲-15S。
中國在蘇-27/殲-11、蘇-30MKK/MK2基礎上改進和研製的殲-16戰鬥轟炸機。
| 歐洲 | 俄羅斯 | 449架蘇-27 |
| 烏克蘭 | 80架蘇-27 | |
| 白俄羅斯 | 約25架（推測） | |
| 亞洲 | 中華人民共和國 | 76架蘇-27SK/UBK |
| 印度 | 18架蘇-30K，90架蘇-30MKI。 | |
| 越南 | 6架蘇-27SK,7架蘇-27UBK | |
| 馬來西亞 | 18架蘇-30MKM | |
| 印度尼西亞 | 2架蘇-27SK、3架蘇-27SKM | |
| 哈薩克斯坦 | 約30架 | |
| 烏茲別克斯坦 | 25架 | |
| 亞美尼亞 | 10架蘇-27 | |
| 非洲 | 衣索比亞 | 15架 |
| 厄利垂亞 | 8架蘇-27SK/UB | |
| 安哥拉 | 8架蘇-27及蘇-27UB | |
| 北美/南美洲 | 美國 | 1995年購得兩架蘇-27，主要用於對抗性演習 |
| 委內瑞拉 | 24架蘇-30MKV |
總體性能評價
蘇-27和蘇-27UB殲擊機的武器分為機炮和飛彈。機炮為格里亞澤夫和施普諾夫特種設計局研製的GSH-301型30毫米單管自動速射機關炮。憑藉著現代化的空氣動力學外形、兩台大功率渦輪噴氣發動機產生的高推重比、較高的載油量、寬廣的飛行高度和速度範圍、高效的無線電系統以及現代化的飛彈，蘇-27可非常高效地攔截空中目標，不但可利用飛彈實施遠距離攻擊，還可在近距離空戰中占得上風。
總的來說，蘇-27是一款從機動性，作戰半徑來說都優越的一款戰機，現在蘇-27系列戰鬥機已經成為俄羅斯軍機中最成功的機型，一方面用來保持俄羅斯空中力量的地位的重要基礎之一；另一方面，出口到眾多國家，獲得巨大經濟利益。俄羅斯決定引進開始第四代先進戰鬥機的開發，蘇-37可能是蘇-27系列的最後一種改進型戰鬥機。但這種成功的系列產品，與世界上所有優秀戰機一樣，將在航空歷史發展中寫下輝煌的一頁。
戰機事故
1999年巴黎航展，一架蘇-27戰鬥機進行一連串特技表演，當飛機機頭衝下垂直俯衝表演時，在離地極低的高度迅速改平快速飛離，飛機突然失控，飛行員在最後一秒依靠K-36IIM彈射系統成功逃身，但飛機在離觀眾僅1,000米的地方墜毀。但事後調查表明有一隻鳥進入了發動機。充分展現了K-36IIM彈射系統的良好性能。
蘇2013年3月31日，中國一架空軍戰鬥機在山東榮成海域墜毀，墜毀機型為蘇27，兩名駕駛員當場犧牲。據現場目擊者觀測，蘇27墜機地點位於榮成市南部的長會口大橋(跨海大橋)附近的沙灘上。飛行員當時或因怕飛機撞上大橋及附近民居，暫未彈射。從墜機現場可以判斷，地點已經靠近沿海沙灘，飛行員極有可能是有意將飛機開到沿海的人少地帶才彈射。中國空軍官兵對2名在飛行訓練中不幸犧牲的戰友深表哀悼，表示要化悲痛為力量，堅持從難從嚴訓練，忠實履行使命，不負祖國和人民期望。
相關新聞
美國《華盛頓自由燈塔報》今日報導稱，本周一，一架中國蘇-27戰鬥機“危險接近”美國P-8偵察機。據稱當時這架偵察機正在試圖監視中國正在東海上空進行的中國海空軍王牌飛行員對練。據報導描述，中國戰鬥機攔截P-8的過程竟與著名空戰電影《壯志凌雲》中的描寫如出一轍：“進行了一個‘桶滾’機動，越過了P-8的頭頂”，據稱美國防部官員認為這一動作是“故意恐嚇這架監視飛機”。文章稱，這一事件令人聯想起了當年中國殲-8戰鬥機與P-3偵察機南海上空相撞事件，並指責這是“中國在這一地區持續採取進攻姿態的新證據”。目前中國有關部門尚未作出回應。
