…15 和尚在设计的F…16 的水平。它的典型作战目标是美国的F…4 和F…111 、欧洲的“旋风”、“美洲虎”和中国的歼…6 。
PFI项目
苏霍伊设计局经过一番精心的设计，在1971 年早期时候提出了T…10方案，该方案的设计编号最初的T…10原型机方案为苏…27 ，不过这一编号在当时是严格保密的。鉴于T…10 的方案采用了较为独特的腹部进气式布局。为了减小竞争风险，苏霍伊设计局同时还提出了“备份”版的T…10 方案，该方案的侧面非常类似美国的F…14 ，原来的T10 被称为T…10…1 。巧合的是，同样参与竞争的雅可夫列夫设计局也搞了两种方案，只是其中的一种是另一种的放大型罢了。尽管如此，苏霍伊设计局认为T…10…l 的气动性能潜力非常大，因此把它作为重点发展项目，总设计师帕雷尔。苏霍伊亲自领导该方案的选型与发展。
T…10…l 的机翼采用了固定式后掠冀，后掠角为45度。从俯视图上看，整个机翼象是鲨鱼的背鳍。预计两种T10的起飞重量都在18000千克左右，而且已经决定采用双发市局，如果要让起飞推重比达到1。15，推力必须达到20 600…20800千克之间，即单发最大推力至少达到10 300…10 400千克之间。在当时，能达到这种推力的发动机有二种：AL…31F，D…30F…9 和R59F…300，由于飞机的结构设计还未完成，具体的发动机型号将在以后决定。接下来是武器系统的选择。最初计划为苏…27 挂载2 枚K…25 半主动雷达制导导弹和6枚K…0 红外制导近距导弹，并安装－门备弹250发的AO…17A双管30毫米机炮。雷达使用的是米格…23M的Sapfir…23MR雷达，对空探测距离为40…70千米，对地为20…40千米；带红外探测追踪传感器和光学／电视瞄准系统的光电系统；头盔瞄准具和两部处理器， 可以直接处理雷达和光电系统的数据资料并显示在阴极显示器上。
另外，导航、自卫、无线电系统也经过了严格的挑选。在综合了这些系统之后，苏霍伊设计局根据风洞实验结果对T…10…1的大概性能进行了计算，结果发现该机无法完全满足空军的要求。苏霍伊设计局便改进了一些没计，如加大起飞重量、减少武器数最，改善了飞机的性能。在此时，飞机也根据要求可以挂载新一代的空对空导弹如K…27和改进过的K…60M 。
1972 年，空军召开了第一次与PFI有关的设计局会议。在会议上，各设计局都提出了自己的方案，如苏…27（当然还有“备份”版的T…10） ，米格…29 （当时该机采用高单冀，两侧进气和单发结构，此时的米格…29还不是我们印象中的那种米格…29）和雅克…45轻型战斗机、雅克…47重型战斗机。两个月后，召开了第二次PFI会议，米高扬设计局映示了新设计的米格…29，并且起飞重量为12 800千克。而雅可夫列夫设计局的方案由于将发动机布置在机冀上、容易因发动机故障导致飞机失事而被淘汰。但真正有关PFI的决定将在第三次会议上公布。米高扬设计局在此次会议后，提出了一个意见：将PIF项目分解成两个独立的项目，即同时发展苏…27 那样的多任务重型故术战斗机 ，和米格…29那样的轻型战术战斗机，它们将使用统一的主要设备和武器。这是自1971 年以来的，苏联空军和飞机制造工业首次面临这样一种情况：80 年代的苏联空军战斗机群将由两种飞机组成！就象美国空军计划的那样。
让我们先偏离一下主题。美国空军在YF…15开始试飞后，就认为F…15过于昂贵，不可能经受得住大规模战争中的大量消耗，因此必须有另外一种飞机与之配合；简而言之就是由重型的F…15担负争夺和掌握制空权的任务，而由另一种便宜的战斗机与敌方战斗机进行空中格斗。这种轻型战斗机的武装不必很强，只要能带两枚近距导弹和机炮就行了，但它的机动性要好。1972 年1 月，美国的“轻重量战斗机”计划开始实施，这就是后来的F…16。事实上，苏军的多次研究也表明：截击任务要求飞机能够保持与地面指挥所之间得通讯联系、同时必须具备高性能的爬升率和加速性，另外还必须装备有可以上视和下视的大功率雷达；如果是掩护任务，就要求飞机有较大的航程；而在近距离格斗空战中，高敏捷性、推重比、大速度才是最重要的。在当时，这些高性能要求很难在同一种飞机上有效地结合起来。从另一方面讲，也没有什么限制说空军只能装备一种战斗机。于是，事情就这样决定了：空军未来的主力战斗机将由两种机型构成，一种是多任务的重型战斗机，它必须有能力控制敌方防线后战役纵深（250…300千米）范围地区的制空权…这个指标与美国空军给F…15的指标一样；另一种是轻型的战术战斗机，它的作战范围主要在敌我交战的前线或敌后战术地域（100…150千米）争夺制空权…这个指标也同F…16一样。
多用途重型战斗机有很大的燃料携带量，并且要增加远程导弹的数量（增加到4 枚）、可资料上传的导航系统，先进的通讯和自卫系统；同时它还必须能执行截击。而轻型战术战斗机则必须容易制造和操作，如果没有什么特别问题的话，稍加地面训练的飞行员也能操作它，它的武器只需要2 枚远程导弹和相应的近距离格斗武器。在生产花费上，生产l 架重型战斗机的资源可以生产2 架轻型战斗机，由这两种战斗机组成的战斗机群（轻型战斗机与重型战斗机的组成比率大约为7 ： 3 ）将得到最大的效费比。在1972年末，苏霍伊和米高扬设计局都得到了各自的合同，以发展苏联空军未来的下一代战斗机…苏－27和米格－29。
原型机的制造
根据国防部的命令，苏霍伊设计局又开始了T…10原型机方案的起草工作。首光要从大量的制造中的T…10…1、不同的（不完整的）外形结构中选出一种理想的基体。在1970…1975 年间，苏霍伊设计局挑选了大量的模型，以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构，这种设计很稳固，起接架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合也很让人头疼，经过大量的试验和计算，还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。另一个大麻烦是苏…27的重量限制问题，注意的焦点都集中在如何减少飞机的重量上。经过精心安排，实际起飞重量仅增加9千克！这种重量上的“斤斤计较”使飞机的飞行性能没有发生行什么明显的变化。
根据空军的要求，新型战斗机必须具备大航程，并且苏…27的航程必须比对手大10％。这样，美国的F…15 在没有外挂油箱时航程为2300千米，苏…27至少要达到2500千米，这使苏…27至少要携带5 。5 吨燃料。但根据苏联的有关强度标准的要求，任何飞机都必须携带达自身燃料重量的80％的备份燃料，这就使飞机重量又增加了3 。5 吨之多。其实苏霍伊设计局并没有打算让苏…27 多飞1500千米，但有关规定使苏…27不带副油箱便可以飞行4000千米。
到了1975年，苏…27的初期设计工作终于结束了，苏…27战斗机的空气动力结构、机体设计已经完成，基本设计思路也已经找到，现在是制造原型机的时候了。在长长的挑鼻内是雷达舱。座舱及风挡内可以看到360度全向视野，另外还有一个后设备舱。前起落架被安装在座舱下、红外传感瞄准系统安装在座舱正前方的机身下沿中轴线上。两台发动机被安装在机身下沿中轴线对称布置的发动机舱内，发动机舱之间的空间可以用来挂载空对空导弹。为了能让发动机在各种速度和高度上都能在最好的状态下工作，进气道被装在机冀边条冀下，并安有进气导流板，以控制在各种角度上 的进气量。飞机总共有8个武器挂架：机身下发动机舱之间有2个、进气道下各有l个，每边主翼下各有2个，除了主翼下最外侧的挂架只能携带100千克级的近距格斗导弹外，其他挂架都可以挂载250…300 千克级的远程空空导弹。
尽管制造中的原型机比设计指标中的更大，更重，飞机的基本性能却没有大的改变，如正常起飞时翼载为375千克／平方米，起飞推重比1。15也与设计一致。飞机的空重为14 300千克，在挂载武器并装上正常的燃料（5 300千克）时起飞重量为22 100千克，满载燃料时的最大起飞重量为25700千克。机长1 9。65 米，翼展14。7 米，机翼面积59。4 平方米，在地面上的飞机高度5。87 米。
一波三折的发动机研制
苏…27 的动力系统计划采用2 台大功率的新一代可加力的涡扇发动机，但这种发动机的技术要求非常高：如果要让飞机在起飞和空中格斗中的推重比超过1，发动机在打开加力时推力达到12500 千克，这比AL…21F…3 高出了12％ ；但同时发动机的单位油耗必须低，否则就不能满足飞机的大航程要求，与当时大量生产的AL…21F…3 相比，新型发最后选择了AL…31F涡扇发动机动机的油耗至少要降低25％。同时，苏霍伊设计局也没有足够的时间供他们“慢慢”研制。经过研究，设计人员们决定采用3 级低压、9 级高压和高、低压涡轮各1级的结构（“3 ＋9＋1＋1”方案），涡轮要进行抗热增强设计（与AL…21F…3相比，工作温度要高350…400度） ，最后决定采用单晶结构的转子叶片。但在1970 年初，苏联获得了F…15的F100…PW…100发动机的资料，根据这些资料，决定在AL…3lF上采用4级风扇、12 级高压和高、低压涡轮各2级的基本结构。新结构的AL…3lF发动机在1974 年8月完成了第一台，但在测试中发现它还存在结构缺陷。留利卡只能再次考虑原来的“3＋9＋1＋1”方案方案，但4 级风扇已经设计完毕，于是也被加在了这个“3＋9＋1＋1”方案上，这样，AL…3lF发动机的压缩机机构部分就有些类似另一种著名的发动机…为米格…29 研制的RD…33 。
从制造单晶涡轮转子的苏联航空材料制造厂传来了一个坏消息，该叶片在进行热实验时发现无法满足热强度要求，假如要冷却的话就只能从压缩机中引气。那样做既降低了发动机的推力，又增加了油耗。这样，AL…31F就赶不上T…10…1的试飞了。一直到T…10…3/ T…10…4制造出来的时候，AL…3IF才满足了性能要求，正式成为苏…27的动力系统．但就整个原型机来说，这只是确定了飞机的外形。
航电及武器系统的研制
电子设备与武器的挑选''' 光有外形和发动机的飞机是不能作战的。为了让T…10…1具备作战能力OEPS …27光电火控系统，苏霍伊设计局开始为它挑选航空电子设备和武器。按照PFI项目中的规定，苏…27和米格…29的主要设备必须是一样的。但由于对苏…27的使用要求更为严格，空军对苏…27的航空电子和武器又提出了更高的要求：新型的多模式雷达必须具备很强的抗干扰能力和全周上视／下视追踪目标的能力；可以利用多种设备追踪目标；新的数字式数据处理器。装备新型的光电追踪红外瞄准具，并且在使用该设备瞄准时可以发射近距导弹和机炮；座舱内要装上平视显示器和单色阴极显示器。根据情报，苏联飞机在雷达、电子和计算机水平上要大大落后于国外对手，这就需要研制一种新型的火控系统。经过一番综合论证，决定为苏…27 安装OEPS …27光电火控系统（有趣的是，另一种类似的OEPS…29也被装在了米格…29上）、RLPK…27雷达系统等一些先进的设备。到了1982年，这种火控系统正式装备在苏…27 上。
苏…27的固定武器选用和米格…29一样的30毫米AO…17 双管机炮，导弹也采用同样的K…27 、K…73 和K…60M ，两机的不同处在于挂载导弹的数量上。由于最初是把苏…27作为截击机来设计的，因此，它虽然有8 吨的载弹量，但只能挂载无制导炸弹和火箭弹。挂装的导弹也根据空军的要求进行了改变。到最后，苏…27可以使用K…13M1 、K…14 、K…60和K…73 四种近距离空空导弹，以及K…27ET 和K…27ER 型中程空空导弹。原来准备使用的AO…17 机炮通过了地面测试，但随后被放弃，而采用了重新设计的30毫米TBK…687单管机炮。1977年完成了TBK…687的全尺寸模型，1983 年正式命名为Gsh…301装备苏…27 和米格…29 ，而AO…17 机炮在1982 年成为了米…24P 和苏…25 的标准武器。AO…17 和Gsh…301 的炮弹可以通用。
T…10的试飞
由于AL…31F发动机尚未完成，T…10…l只能使用人AL…21F…3涡喷发动机，这种发动机比AL…31F更加笨重、功率更小、效率更低。但这并不影响T…10在1977年进行首飞，1978…1979年，AL…31F投入大批量生产后，T…10才使用了新的发动机。试飞工作在试飞组（以后的苏…27M的首席设计师尼基汀就是其成员之一）严格监督下开始了。在通过了地面测试和高速滑行测试之后，试飞组给予了试飞许可。
1977年5月20日，在苏霍伊设计局首席试飞员、苏联英雄瓦拉米尔？ 伊留申的驾驶下，T…10…1（机头号10 ）首次冲入了蓝天。随后，试验了新型战斗机的操控系统。当时，T…10…1还没有安装火控系统。在以后的8个月中，T…10…l进行了38 次飞行。到了1985年，T…10…l圆满地完成了它所有的飞行任务，被送到莫斯科附近的莫尼诺空军博物馆保存。1978年，苏霍伊设计局制造了另一架原型机…T…10…2 ，它的飞行测试由苏霍伊设计局的耶夫格尼？ 索诺约夫进行。1978年7月7日，索诺约夫驾驶它进行中、高空飞行项目的测试。当他在11 000米和5000 米飞行时，一切都很正常，但当他下降到1 000米高度准备测试一下1000千米／时速度下的性能时，飞机的过载一下子高得超出了他的预料。飞行员立即向前推杆试图保持飞机的平衡，这使飞机的过载立即变为…8G。这些无意义的努力没能挽救他，飞机的动能损失之快超出了飞行员的想象，飞机终于坠毁在地面上．这次事故促使苏霍伊设计局为苏…27加装了线控操作系统。
苏霍伊设计局又开始制造第二批的两架…T…10…3和T…10…4。与此同时，留利卡设计局也加紧为T…10…3 / 4 制造AL…31F 发动机，不过，现在的发动机还不是正式的生产型，而是AL…31FN 。等到T…10…3 / 4 制造出来，AL…3lFN 也完成了，并被迅速地安装在T…10…3 / 4 的发动机舱内。1979年3月，T…10…3 的组装完成，试飞员还是瓦拉米尔？ 伊留申。但完成了地面测试之后，试飞组和试飞员都不批准它上天，因为运来的AL…3lFN 存在缺陷。最后，大家的结论是必须将发动机送回去改进。留利卡设计局立即展开改进工作，改进了这些缺陷。1979年8月23 日，伊留申完成了T…10…3 的首次飞行。1个月后，装有雷达的T…10…4 也被运到机场，用于雷达系统的测试。
从T…10到苏…27
1980年6月，试验型的T…10…5制造完毕，随后又制造了T…10…6/7/8/9/10/11。这些飞机被同称为“苏…27的T…10…5型”。到了1980年，能参加飞行测试的T…10总共又9架，其中7架装AL…21F…3AI发动机，两架（ T…10…3 / 4 ）装AL…31FN 发动机。T…10…5 型在1981 年首次装上了完整的火控系统进行测试。但在1981年9月3 日的一次飞行中，T…10…7在进行最大航程测试时，因燃料耗尽坠毁在离机场不远的地方，试飞员伊留申跳伞成功。不过因为此次事件，主设计师科辛被解职，主工程师雅马科夫被开除，伊留申�