Trong những năm 1970, Quân đội Liên Xô yêu cầu các tổ hợp công nghiệp quốc phòng nước này phát triển tiêm kích thế hệ 4, có khả năng đạt tốc độ siêu âm khi bay, có tầm bay xa và có thể triển khai các vũ khí có điều khiển hiện đại.
Trong bối cảnh đó, Cục Thiết kế thử nghiệm (OKB) Sukhoi đã nghiên cứu phát triển Su-27. Ban đầu, Sukhoi đưa ra mẫu T-10 như trong hình. T-10 là mẫu thử nghiệm đầu tiên của Su-27, thế như ngoại hình của nó rất khác với máy bay Su-27 được sản xuất hàng loạt.
Việc thay đổi thiết kế là do các kỹ sư Liên Xô phát hiện ra T-10 có nhiều bất ổn và không đáp ứng được yêu cầu chiến đấu tối đa. Từ cuối năm 1977 tới đầu năm 1978, Sukhoi đã nghiên cứu và phát triển lại T-10 để cho ra thiết kế hoàn chỉnh Su-27.
So sánh hai hình trên và dưới có thể thấy sự khác nhau rõ rệt giữa T-10 và Su-27 ở hình dạng cánh. Nếu cánh của T-10 có hình bo mềm mại thì cánh của Su-27 thẳng. T-10 có 2 tấm giảm tốc ở phía dưới cánh, còn tấm giảm tốc ở Su-27 đặt trên thân, phía sau buồng lái. Ngoài ra, có thể thấy, cửa lấy khí của động cơ Su-27 gần bánh lái hơn T-10.
Một trong những mẫu thử nghiệm đặc biệt của Su-27 là P-42. Đây là mẫu máy bay được sử dụng để thực hiện các kỷ lục hàng không. Để giảm trọng lượng của máy bay tối đa, người ta không sơn lên máy bay bất kỳ lớp sơn nào trừ phần số hiệu phần đầu và quốc kỳ Liên Xô ở cánh đuôi máy bay.
Từ năm 1986 đến năm 1988, máy bay tiêm kích Su-27 số hiệu P42 đã thiết lập hơn 30 kỷ lục thế giới. Máy bay có thể đạt tới độ cao 3.000 m sau 25,4 giây, nhanh hơn 2 giây so với kỷ lục thế giới trước đó thuộc về máy bay F-15. Sau đó, máy bay còn tiếp tục đạt độ cao 15 km chỉ trong 1 phút 16 giây, nhanh hơn 7 giây so với kỷ lục của máy bay Mỹ.
Su-27 có thể thực hiện động tác thao diễn có thể gọi Cobra - rắn hổ mang. Trước đó máy bay F-14 của Mỹ cũng làm được điều này nhưng nó chỉ ngửa được một góc 90 độ. Trong khi đó, Su-27 có thể ngửa một góc 110 độ. Động tác này thể hiện Su-27 có khả năng cơ động cực cao, có thể bất ngờ giảm tốc độ trên không. Trong các cuộc cận chiến "dogfight", đây là đặc điểm cực kỳ hữu dụng.
Chính khả năng thực hiện động tác kỳ diệu này mà Su-27/Su-30 được đặt biệt danh là "hổ mang chúa" trên bầu trời.
Một chiếc Su-27 trong đội bay Chim ưng Nga được sơn phía dưới máy bay với hình thù hết sức độc đáo, giống hệt nắp buồng lái phía trên. Đây là một trong những cách ngụy trang hữu hiệu. Trong không chiến tầm gần, phi công đối phương sẽ khó đoán được được đường bay thực sự của Su-27 nếu chỉ quan sát bằng mắt thường.
Su-30 là một biến thể trong dòng máy bay Su-27. Điểm khác biệt dễ nhận thấy là Su-30 có 2 chỗ ngồi. Đó là do nó được phát triển từ Su-27UB, một biến thể huấn luyện của Su-27.
Trong khi các biến thể huấn luyện thường có tính năng kém hơn biến thể chiến đấu thì Su-27UB thể hiện nó không hề yếu đuối. Vì vậy, người Nga không dại gì bỏ phí khả năng này. Họ nâng cấp Su-27UB và biến nó thành Su-30, một loại tiêm kích đa năng và đắt hàng trên thị trường vũ khí thế giới. Trong ảnh là hai phi công Việt Nam thuộc Trung đoàn Yên Thế leo ra khỏi Su-30 . Ảnh: Tiền Phong.
Có hình thù khác hẳn với buồng lái kiểu 2 chỗ ngồi bố trí song song, nhưng Su-34 vẫn là một thành viên của gia đình Su-27. Máy bay này được xếp vào loại tiêm kích - bom, nghĩa là nó có khả năng cường kích đánh các mục tiêu dưới mặt đất nhưng lại có khả năng không chiến với máy bay đối phương như một máy bay tiêm kích.
Do được thiết kế để mang nhiều vũ khí (cho nhiệm vụ tấn công các mục tiêu mặt đất) Su-34 có tải trọng cất cánh lớn. Vì vậy, các nhà kỹ thuật phải thiết kế lại bánh đáp cho nó. Nó có bánh sau được bố trí theo kiểu trước - sau, thay vì song song như một số loại máy bay khác.
Điểm thú vị ở Su-34 còn ở chỗ, để vào khoang lái, các phi công phải chui từ dưới lên. Khoang lái Su-34 đủ rộng để phi công có thể đứng dậy, đổi chỗ cho nhau trong các chuyến bay dài. Thậm chí, người Nga còn thiết kế một loại bình cầm tay cho các phi công để họ có thể đi vệ sinh ngay trên máy bay.
Với tiềm năng to lớn là một máy bay vừa có thể thực hiện nhiệm vụ cường kích, vừa có thể thực hiện nhiệm vụ tiêm kích, người Nga đã tìm cách chế tạo một chiếc Su-34 có thể sử dụng trên tàu sân bay. Vì lẽ đó, có một chiếc Su-34 được trang bị móc hãm đà như trên hình vẽ. Tuy nhiên, chưa có thêm nhiều thông tin về thiết kế này, ngoại trừ việc nó mới có một mẫu thử nghiệm.
