發展沿革
蘇-27M計畫
F-15C
米哈伊爾·西蒙諾夫總師20世紀八十年代初期，蘇-27S剛剛問世，蘇霍伊設計局就開始了大改蘇-27的構想，也就是後來的蘇-27M計畫，要將蘇-27改為先進的多用途戰鬥機。這除了基於對多用途的需求外，還有兩個重要原因：首先，蘇-27S的N-001雷達與F-15A的AN/APG-63相比沒有多少優勢，而美國已經著手改良其處理器及後續的F-15C，這將使得蘇-27不能如期望般達到F-15的1.1倍戰力。再者，美國於1976年提出先進中程空對空飛彈（AMRAAM）計畫，也就是後來的AIM-120A，蘇聯經過情報分析，認為必須有類似的武器才能與之對抗。蘇霍設計局期望較晚問世的蘇-27能達對手的1.1倍，因此上述預測是相當嚴峻的問題，故當時就著手進行蘇-27M計畫。
1983年，蘇-27M的目標設定出爐：他必須超越F-15及F-16的改良型，且必須為多用途、全天候、能打擊低空飛行物如巡航飛彈等。裝備新的RLSU-27雷達系統，機載主被動電子對抗系統，新的座艙界面、導航系統等，能發射主動雷達制導空對空飛彈及對地精確制導武器。1983年12月29日，蘇聯軍方批准蘇-27M計畫。1985年在蘇霍設計局總設計師米哈伊爾‧西蒙諾夫（Mikhail Simonov）的監督下，由米哈伊爾‧波戈（Mikhail Pogosyan）領導的設計團隊展開蘇-27M的概念設計。
原型生產
Su-35原型Su-27M-701於莫尼洛空博1987年，蘇-27M首架原型機T-10M-1（701號）出廠，這是共青城飛機製造廠（KnAAPO）改良自一架1986年生產的蘇-27S而來，1988年6月28日在首席試飛員歐列格‧卓伊（Oleg Tsoy）駕駛下首飛。1989年1月18日，T-10M-2（702號）首飛。此外，705、706、707號原型機也是改自蘇-27S的，用於試驗射控系統、飛控系統等設備。在結構上，這些飛機與蘇-27S的不同在於前機身、前翼、尾桿。而中段機身、垂尾、鼻輪都與蘇-27S相同。其中706號於1992年2月在明斯克會議上連同其他軍用機展示予蘇聯國防官員及葉爾欽總統以爭取經費，獲葉爾欽特別撥款建造10架。701號於1990年代末期功成身退，送進莫尼洛空軍博物館永久展示。
一張珍貴的703型于格洛莫夫除了701、702、705、706、707之外的原型機都是新造的。第一架全新生產的蘇-27M原型機是T-10M-3（703號），於1992年4月1日首飛，也是由KnAAPO製造。他的規格基本上與量產型相同。同年9月，搭載熱影像紅外線及雷射標定莢艙參加法茵堡航展，同時更名為蘇-35。
試飛中的711型1993到1994年，708到710號相繼出廠，為蘇-35的預量產機。1995年完成了711號與712號，用作新型航電、座艙界面等試驗機。其中711號被裝上N-011M相控陣雷達、AL-37FU矢量推力發動機、以及許多法國航電設備參與阿拉伯聯合酋長國新世代戰鬥機競標案， 這就是蘇-37MR（或簡稱蘇-37， MR表多用途）。蘇-37於1996年4月2日由佛羅洛夫首飛，7月31日于格洛莫夫試飛院首度公開。
711號機的AL-37FU於2000年達使用壽限，被基本型AL-31F取代，由於飛控系統已經很進步的關係，因此雖無矢量推力但仍可執行許多超機動動作、無限制飛行等等。這架飛機於2002年底墜毀。
712號機原用於試驗新的機載系統與座艙界面。後來曾投入蘇-30MKI的雷達與發動機測試工作。
後續發展
以711型為基礎的三視圖12架原型機有部分提供給俄羅斯空軍試用。1996年KnAAPO交付3架量產機給俄羅斯空軍，編號86、87、88 。雖然數目不多，但這三架飛機讓空軍研究單位有使用高性能多用途戰鬥機的經驗，對先進戰術研究必有助益。這三架飛機連同703與712號原型機於2003年7月起交付“勇士”特技表演隊。按照俄羅斯空軍新的規劃，在蘇-27SM、蘇-30MK等戰鬥機之間將由蘇-35的大改型過渡。這種大改型稱為蘇-35BM。2008年2月18日，俄羅斯第一架生產型蘇-35BM原型機成功完成試飛。 截止2017年12月，俄羅斯空天軍已經接收大約68架蘇-35戰鬥機。
設計特點
蘇-35首架生產型901蘇-35戰鬥機的機體經過完善、結構得到加強，使飛機的使用壽命延長到6000小時（修理間隔壽命延長到1500小時）。其氣動布局與蘇-27相似，但與蘇-30MKI不同。蘇-35沒有鴨翼。蘇-35沒有蘇-27傳統的上減速板——其功能交給了差動偏轉方向舵。因為起飛重量增加，蘇-35的起落架得到強化，而前支柱採用雙輪。蘇-35機體的構造使內部載油量增加20%。此外，飛機機翼下可掛載兩個容量各為1800升的副油箱。掛兩個副油箱時飛機總載油量達14300公斤。飛機還裝備“探管-錐套”空中受油系統，探管從機頭左側伸出，加油速度為每分鐘1100升。
結構設計
蘇-35生產型四視圖蘇-35的外型整體而言非常簡潔，大部分天線、感測器都改為隱藏設計。主空速管由機首移至原來副空速管處（座艙兩側），副空速管移至雷達罩後方。機首增長增厚，以安裝更大的雷達及更多航電設備，側面看去因而下傾的比蘇-27更大。若不算蘇-27S的空速管，則蘇-35增長近1m，主要就是來自機首的增長。光電探測器移至風擋右側，左側則安裝可伸縮空中加油管，光電球側移一方面是為了多出空間安裝加油管，另一方面也因讓飛行員有了更好的視野。座艙兩側裝有可收納的夜間加油照明燈。垂直尾翼加大，以得到更好的偏航穩定性能。此外垂尾及其方向舵的形狀也略為改變，在垂尾頂端，由蘇-27的下切改成平直，是蘇-35的重要識別特徵。尾椎加粗，並將阻力傘由尾椎末端移至上方，使末端可以容納後視雷達及較多航電設備。三翼面布局、無攻角限制、全數位飛控。
蘇-35生產型尾部將原來的翼前緣延伸增大，並在其側加裝可分別操縱的前翼，其前緣後掠角53.5度，翼展6.43m，面積3平方米，偏轉角+3.5到-51.5度，由LERX內的液壓裝置驅動。這個設計相當於在前段增加翼面積，加上前翼產生的渦流及優異的高攻角控制能力，提升了總升力、同時使升力中心前移，使得飛機更為靈巧，且轉彎時阻力更低；更強的渦流流經翼根使得該處升力增加，因此在相同於蘇-27的總升力條件下，翼根負荷較低，這意味著同樣的結構強度能忍受更高的G值，再加上蘇-35的結構亦強於蘇-27S，故正常操作極限比基本型多約1G（達9.5至10G），是第一種公布正常極限達10G的戰鬥機。
蘇-35驗證型與量產型的區別前翼設計是大幅提升蘇-35運動性能的兩大關鍵之一（另一大關鍵是飛控系統）。上述眾多優點最主要來自前翼渦流延緩失速的作用，該作用提高了失速攻角，也就是使升力係數達極大值的攻角提高；另外其前翼緊臨主翼，與主翼產生近耦合效應故增大了升力係數曲線斜率（即同攻角時升力係數提高了），兩種效應共同提高蘇-35的升力性能，調整機首渦流下手就能增強高攻角穩定性並提升可用攻角，甚至解除螺旋等等。只要有適當的飛控指令，前翼便能提供這項服務。但是在後來飛控指令軟體的滿足不了前翼的複雜控制，蘇-35量產型取消了前翼。
動力系統
AL-41F1S（117C）發動機蘇-35強化了航電系統及武器搭載能力，機體也放大，空重增至18400kg，必須配備推力更大的發動機。計畫之初預計裝備起飛推力13000kg的AL-31F發動機改型。後來使用AL-35F，AL-35F增大了發動機進氣口直徑以增加進氣量，並增加渦輪入口溫度提升了發動機的推力，內部構造也稍作改良，最大推力8500kg，加力推力約14000kg。後來又在AL-35F的基礎上增大加力推力，使得最大推力仍為8500kg而加力推力增至14500kg，此即AL-35FM。蘇-37則使用加裝矢量噴嘴的AL-35FM，又稱作AL-37FU 。
矢量噴嘴AL-35FM含4級風扇、9級高壓壓氣機、單級高壓及單級低壓渦輪，渦輪進口溫度1700K+-，最大推力8500kg，加力推力14500kg，最小巡航耗油率約0.68~0.7kg /kgf‧hr+；最大推力耗油率大於1.96kg/kgf‧hr，推重比8.7，重量約1600kg ，噴嘴活動部件壽命250小時（制動機構以鈦取代鋼後可達500hr ）。矢量推力噴嘴為圓型截面的軸對稱設計，能上下偏轉15度，偏轉速率為每秒30度，由液壓系統驅動（量產型改用燃油系統驅動），矢量推力控制、發動機控制與飛控系統整合在一起，飛控系統可以根據飛行條件自動控制噴嘴方向。除了自動控制，蘇-37的飛行員也可以用手動控制，在飛行員左手邊有個按鍵控制版，可以用按鍵的方式控制矢量推力，然此系實驗用途，在後來的蘇-30MKI上，矢量控制已全部交由飛控系統。加裝矢量推力後發動機增重100kg左右（量產型增重70kg ）。
武器系統
蘇-35/37兩翼各加一個外掛點，共有12個外掛點，採用多用途掛架可有14個外掛點。武器搭載量提升為8000kg，正常空戰籌載則為1400kg。機翼外側可掛短程的R-73空空飛彈或電戰莢艙。
理論上蘇-35能發射所有俄制精確制導武器如Kh-29反艦飛彈、KH-59巡航飛彈、KH-31反輻射飛彈與KAB-500、KAB-1500系列制導炸彈等。
包括R-27系列、R-73系列、R-77、KS-172等及Gsh-30-1單管30mm機炮。其配備方式如下：
10枚R-77及兩個翼端莢艙。
8枚R-27或R-77或其混合及4枚R-73，此為正常空戰配置。
同2，使用多用途掛架時，R-73可增為6枚或維持4枚但增加兩個莢艙。
射程超過100km的R-27增程型或射程達400km對預警機的KS-172超遠程空空飛彈這類大型飛彈掛於進氣道下及機腹中線掛架。
1.10枚R-77及兩個翼端莢艙。
2.8枚R-27或R-77或其混合及4枚R-73，此為正常空戰配置。
3.同2，使用多用途掛架時，R-73可增為6枚或維持4枚但增加兩個莢艙。
4.射程超過100km的R-27增程型或射程達400km對預警機的KS-172超遠程空空飛彈這類大型飛彈掛於進氣道下及機腹中線掛架。
航電系統
雪豹-E相控陣雷達蘇-35航電系統的核心是全新的“雪豹”-E相控陣雷達。該雷達是季霍米羅夫儀器研究所的產品，具有超群的目標探測距離。“雪豹”-E是一種X波段的多模被動相控陣雷達，相控陣天線安裝在雙軸電液驅動的平台上。在平台固定時，天線的電子波束掃描角度為60度，此外平台可進行60度的偏轉和120度的旋轉，這意味著兩者配合使用時，天線波束的掃描角度可達到120度。“雪豹”-E雷達可同時探測和跟蹤30個空中目標，並對其中的8個目標發起攻擊。對雷達截面積3平方米的目標迎頭探測距離為400千米。雷達在對空警戒的同時還能對地掃描、可選擇並跟蹤4個地面目標。雷達具有多種地圖測繪模式以及多種解析度，最大地面目標探測距離400千米。
與蘇-27的雷達相比，“雪豹”的性能有很大的改進，工作頻率擴展了兩倍，掃描角度從70度擴展到120度，有效探測距離增加了2~2.5倍，此外還增強了抗干擾能力。蘇霍伊表示“雪豹”-E優於大部分美國和歐洲研製的主動/被動相控陣雷達。
座艙設計
蘇-35驗證型座艙設計布局蘇-35開始使用玻璃化座艙，也就是以大型單色CRT顯示器取代多數傳統儀表。不過不同的蘇-35就有不同的配置，正面儀表的顯示屏就有左右各一個的，也有兩個大的在右，一個小的在左的，應為比較之用。此外，側面儀錶板也有幾個顯示屏。蘇-37的座艙則更為乾淨利落，內有4個大型彩色顯示器，幾乎看不到傳統儀表。他們顯示飛行及導航信息、戰術情報等。而顯示屏功能可互換。機載電腦可以在作戰時引導飛行員下一步動作，系統出錯時也能指引飛行員除錯，這些輔助訊息都是以熒幕顯示或語音表示的。
蘇-35的全玻璃座艙HOTAS雙桿操縱設計，駕駛/武器桿位在座艙中央（蘇-35）或右側（蘇-37），左側置油門操縱桿及矢量推力操縱按鍵，飛行員可單單操縱右側操縱桿而讓飛機自動控制矢量推力，也可用左手手動控制之（通常他的矢量推力是服從線傳飛控系統控制的）。座椅後傾29度以提升飛行員抗G能力。由於蘇-35滯空時間更長，因此機上氧氣攜行量增加了，並設有食物及飲用水。
基本數據
| 參考數據 | |
| 乘員 | 1人 |
| 長度 | 21.9米 |
| 翼展 | 15.3米 |
| 高度 | 5.90米 |
| 機翼面積 | 62.0平方米 |
| 空重 | 18,400千克 |
| 最大起飛重量 | 34,500千克 |
| 動力系統 | 2 ×AL-35FM加力發動機 |
| 推力 | 最大推力：2 × 83.3kN（8500kg） 加力推力：2 × 142.1kN（14500kg） |
| 最大飛行速度 | 2.25馬赫 |
| 實用升限 | 18,000米 |
| 航程 | 3,600千米 |
| 作戰半徑 | 1,580千米 |
| 爬升率 | 280米/秒 |
| 翼載荷 | 408千克/平方米 |
| 推重比 | 0.84 |
| 限制過載 | +9g |
| 起飛滑跑距離 | 400-450米 |
| 著陸滑跑距離 | 650-700米（使用減速傘、制動裝置） |
性能比較
達索陣風（Dassault Rafale）戰鬥機蘇-27系列優異的飛行性能多年來以被許多理論分析及飛行表演證實為當代飛機第一把交椅，擁有前翼及更先進飛控的蘇-35自是青出於藍。只有西方新代戰鬥機F-22、颱風戰鬥機與陣風戰鬥機問世後動搖其地位。依據蘇-35與颱風戰鬥機、陣風戰鬥機的氣動外型可大略掌握其氣動特性差距趨勢，經整理得如下結論。
瞬間機動能力方面：
•在某個臨界攻角（這個臨界攻角大於蘇-35的失速攻角而小於颱風戰鬥機與陣風戰鬥機）以下蘇-35超載性能較優，此攻角以上則剛好相反。
•同上，就傳統空戰飛行方式而言，雖然蘇-35的超載性能較好，但是指向性能可能遜於鴨式布局的颱風戰鬥機與陣風戰鬥機。近距空戰時，高指向性是最致命的飛行性能，因此在近戰武器性能相當的前提下（例如陣風戰鬥機+MICA對上蘇-35+R-73或是都只用機炮），颱風戰鬥機與陣風戰鬥機有勝過蘇-35的可能。
持續機動性能方面：
•1G直線飛行時，蘇-35在低次音速升阻比應較高，高次音速升阻比可能低於EF-2000、Rafale。
•高超載時，因誘導阻力權重大為提高，次音速阻力幾乎取決於誘導阻力，因此蘇-35機動時升阻比應較高。
•低超音速階段（剛超過1.3馬赫時），三角翼的超音速低阻優勢尚不明顯，且此時誘導、寄生阻力比重仍大，因此1G直飛與高超載時之氣動效率比較仍可沿用前兩項結論。音速提高則越來越有利於三角翼。
•考慮推力之影響後，蘇-35的可調進氣道效率較高，在1.5~1.8馬赫以上開始進氣道占推重比大為提高，這將彌補蘇-35高超音速氣動效率的劣勢（相對於三角翼）。
•同樣的，在了解蘇-35與颱風戰鬥機等的升阻比差異後，仍須考慮推重比方能更精確判定能量機動性：采傳統飛行方式時，蘇-35指向性應遜於推重比（約1.2）同級之對手如陣風戰鬥機，而持續機動能力與超載性能應優於陣風戰鬥機。蘇-35可由過失速機動改善前者。即考慮過失速機動後，蘇-35的整體空戰機動能力應優於陣風戰鬥機。而與推重比較大之對手如颱風戰鬥機（約1.4）相比蘇-35指向性應較差，超載性能應該相當，而持續機動能力則難以判定。蘇-35可由過失速機動改善前者。
因此蘇-35的飛行性能與F-22以外之西方新世代戰鬥機相比仍屬上乘，理論上擁有上流的持續機動能力，並可借過失速機動能力來彌補傳統布局在指向性方面的先天劣勢。但是推重比較低（空戰推重比約1.2，F-22、颱風戰鬥機則在1.4以上）及缺乏超音速巡航性能需依賴新發動機改良。整體而言應僅有F-22和颱風戰鬥機在其之上。
總體評價
蘇-35各類線圖蘇-35的航電系統在各個層面均趕上美四代半水平，甚至率先引入信息整合系統與 專家界面等美四代水平，或許說它介於美規三代半與四代水平會更貼切些。
蘇-35S從整體性能上看，仍難以和F-22相抗衡，主要缺陷在於隱身能力不足。但蘇-35裝備了強大的“雪豹E”相控陣雷達，以及矢量推力發動機，在探測能力和機動性能上已接近F-22的水準，面對除F-22之外的其他西方戰機已擁有較大的優勢。
外銷中國
蘇-35戰鬥機2012年起不斷有傳聞稱中華人民共和國計畫向俄羅斯購買蘇-35，但僅計畫購買4架用以研究，而俄羅斯則希望至少出售48架。俄羅斯聯邦軍事技術合作局對此外銷進行了確認，但未透露數量。
法新社北京3月25日電，中俄簽署重大軍售框架協定。中國向俄採購24架蘇35戰鬥機。這是新世紀以來中國首次向俄採購重大軍事裝備。
蘇-35美國詹姆斯敦基金會網站2013年10月10日報導：中國和俄羅斯將簽署一項契約，在2014年向中國出售先進的蘇-35戰鬥機。如果買賣成功了，中國應對南海領土爭端的影響可能立竿見影。除了加強中國在一場假設的衝突中的力量，蘇-35的最大行程及燃料容量將允許中國人民解放軍海軍航空兵擴展對有爭議地區的巡邏範圍。
2014年10月14日據俄羅斯軍工信使報導，副總理羅戈津稱，中國和俄羅斯將在十一月份簽署供應多功能戰機蘇-35的契約。
根據非官方數據，第一階段中國計畫採購24架蘇-35戰鬥機。國際傳文電訊報導稱，並且中國不是想要為俄羅斯空軍量產的飛機，而是適應了中國空軍要求的飛機。
2014年珠海航展上的蘇35俄羅斯“衛星新聞網”11月19日援引《生意人報》周四報導稱，俄羅斯和中國簽署了供應24架多功能戰鬥機蘇-35的最大軍機契約，交易額達20億美元。
俄羅斯國家工業和科技集團總經理謝爾蓋·切梅佐夫證實了關於此交易的訊息，《訊息報》援引他的話稱："關於向中國交付蘇-35的長期談判已結束，我們簽署了契約。"
2016年12月25日，首批4架俄羅斯蘇35戰鬥機已抵達河北滄州飛行訓練中心，正式交付中國，將進行蘇35飛行員培訓。
2018年2月，空軍蘇-35戰機飛赴南海參加聯合戰鬥巡航任務。
2018年4月26日，國防部官方確認已經列裝中國軍隊。
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