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对于俄空军来说，这是一款并不需要的“过时”飞机；而对苏霍伊而言，苏-35除了要填补PAK-FA投产前的海外市场断档外，还担负着挑战伊尔库特联合体苏-30系列市场主导地位的重任。
2008年2月19日，莫斯科当地时间11时25分，苏-35战斗机在试飞员谢尔盖·博戈丹的驾驶下腾空而起，进行了历时55分钟的首次试飞。就在成功首飞的第二天，时任俄罗斯总统的弗拉基米尔·普京及其继任者德米特里·梅德韦杰夫来到茹科夫斯基视察。两人此行的主要目的是参加联合飞机公司的一个重要会议，讨论在茹科夫斯基建立国家飞机生产中心。视察期间，普京和梅德韦杰夫专门参观了苏-35原型机，听取了相关人员的介绍，还坐入驾驶舱体验了一番。
一切都似乎意味着“侧卫”家族新掌门人在俄航空业届首屈一指的地位。然而，从苏联到饿罗斯一脉相承的传统来看，苏-35一系列高调亮相的举措本身就已经表明了自身的尴尬。对于饿空军来说，这是一款并不需要的“过时”飞机；对苏霍伊而言，苏-35除了要填补PAK-FA投产前的海外市场断档外，还担负着挑战伊尔库特联合体苏-30系列市场主导地位的重任。
早在1988年，苏霍伊设计局就开始着手在苏-27战斗机基础上研制现代化改进型苏-77M。自1992年起，苏霍伊以苏一35的名义将苏-27M推向出口市场，但却未能售出一架飞机。虽然出口毫无建树，但却并不能因此而认为该项目是个完全失败的计划。实际上，苏-27M／苏-35身上的很多特征在后来向印度、马来西亚及阿尔及利亚等国出口的苏-30MK系列多用途战斗机上得到了成功应用，包括带鸭式前翼的气动布局、相控阵雷达和推力矢量发动机等。
值得注意的是，这些最为先进的苏-30改型均由位于伊尔库斯克的伊尔库特联合体生产，而该厂则是苏霍伊的主要竞争对手之一。苏霍伊下属的阿穆尔河畔共青城加加林飞机厂(KnAAPO)生产着性能略逊一筹的苏-27SK(苏-27出口型)和配备老式N001雷达的苏-30MKK／M K2多用途战斗机。这些飞机除向中国大量出口外，还从越南、印度尼西亚及委内瑞拉找到了一些销路。但在2002年中国不再按许可证生产苏-27SK、且停止继续采购苏-30MK2后，KnAAPO的经营立刻陷入了困境，被迫大批裁员。在过去的4年里，这家坐落于共青城的工厂只售出了30多架飞机。
KnAAPO未来将负责生产代号T-50(PAK-FA)的俄罗斯第五代战斗机。但该机在2015年之前无望投产，甚至有可能迟至2020年方能下线。在此之前，KnAAPO需要一种过渡性产品来取代滞销的苏30MKK／MK2，这也正是苏霍伊研制“新”苏-35的主要原因，即凭借新苏-35重新赢得中国及其他市场的青睐。
新苏-35(也称苏-35BM)项目始于2002年，苏霍伊于2003年在迪拜首次公开了新战机模型，其工厂内部代号T-10BM(BM意为大幅度现代化改进)。项闩当时仍处于设计阶段，直到2007年夏季，KnAAPO才完成了首架原型机苏-35-1的装配，随后在同年莫斯科航展上做了静态展示。
苏35-1的外形与原来的苏-27并无太大差别，主要变化有方向舵宽度增大、垂尾高度略有降低及尾锥长度有所缩短。此外，苏-27背脊处的大型气动减速板被取消，代之以能差动偏转的方向舵；机鼻轮改为双轮设计。外形上虽然没有太大改变，但苏-35BM实际上采用的是全新设计的机身，复合材料部件的比重大幅增加。相比苏-27，苏-35的内部载油量增加至11500公斤，增幅高达22％。
苏-35BM的动力装置为丽台上星科研联合体(NPO-土星)设计、乌发UMO工厂制造的AL-41F1(产品117S)发动机。AL-41F1是苏-27上AL-3IF发动机的现代化改进型，更换了新的风扇，提高了涡轮前温度，并配备了新式全权数字式发动机控制系统。AL-41F1的最大推力达142.2千牛，比AL-31F整整提高了16个百分点。AL-41F1还装备了能沿垂直方向扭转15度的推力矢量喷口，类似于苏-30MK上的成熟设计。
NPO-土星在2003-2007年问完成了5台用于测试的117S发动机。其中117-01和117-02在地面接受测试；117-03由一架充当测试平台的苏27S M搭载升空(试验在2004年3月15日展开)；117-04和117-05装在首架苏-35原型机上。2008年11月30日，莫斯科附近雷卡希诺的NPO-土星办公分处用117-02发动机完成了苏一35升空所必不可少的拓展测试。117-02共完成了200小时(100次循环)的台架测试，期间推力矢量喷口进行了6000次扭转试验。2008年2月5日，中央航空发动机研究院(TsIAM)宣布，苏-35的发动机完成了升空准备，为飞机的首飞打开了绿灯。
NPO-土星目前已经把重点放到了发展117S的量产型上，它将拥有更长的工作寿命，其他方面也有所改进。在目前正在制造的后续8台试验发动机中，2台将用于工作寿命测试；1台会送往TsIAM做热力学测试；1台用来完成特殊试验，还有1台接受国家验收测试。剩下3台将装在第二架苏-35原型机上(一台备用)。
根据飞机实际情况进行维护保养是苏-35的一项重要改进，与以往的定期维护保养相比，新保养方法大大降低了飞机的维护成本。相较于苏-27，苏-35的机体设计寿命增加了数倍之多，达到6000小时，发动机寿命则为4000小时。
400公里烧穿
苏-35火控系统的核心是提赫米洛夫仪器制造研究院开发的N035“雪豹”-E雷达。“雪豹”-E与苏-30MKI上的BARS雷达共用部分模块，但由两台solo计算机组成的电脑系统却是全新设计的。在新的两级式机械驱动机构带动下，雷达的水平扫描角增加了60度。与“雪豹”相比，“雪豹”-E的工作频率范围也更广，探测距离和抗干扰能力大有提高。其能跟踪30个目标，并同时打击其中的8个。在所谓的远程探测模式下，“雪豹”-E能探测出350-400公里外的目标机型号，而现有雷达的探测距离仅为“雪豹”-E的一半。
从2005年6月24日起，“雪豹”-E由一架苏-30MK2搭载升空进行飞行测试。2007年1月，装上新式雷达天线的“雪豹”-E完成了首次飞行测试(雷达天线因缺乏旋转机构而被锁定在固定角度)。首架苏-35-1原型机没有配备雷达，负责航电系统测试的2、3号原型机才会完成全系统整合。“雪豹”-E的量产工作将由位于梁赞的RPZ工厂负责，该厂同时还为苏-27和苏-30MK2生产N001雷达。
不过由于“雪豹”-E采用的是无源 相控阵体制，在未来的出口市场上将处于明显劣势，因为大部分竞争对手很快都将安装主动电扫相控阵雷达(AESA)。苏霍伊可能在苏35的下一阶段现代化升级计划中为其换装AESA。提赫米洛夫研究院目前正在为T-50战斗机开发Sh121AESA雷达，其简化改进型日后可能会被苏-35选用。苏-35曾打算安装一台用于自卫的小型后视雷达，但从现在的情况看，这类装置的用处似乎不大。
由乌拉尔光学仪器厂开发的OLS-35光电探测与跟踪装置是苏霍伊战斗机的制式装备。OLS-35由红外测向器、热成像模块、激光测距仪和目标指示装置组成。光电设备在尾追模式的对空目标探测距离为70公里，迎头模式时为40公里。纵向探测范围正50度-负15度，横向探测范围左右各60度。由于精密仪器科学研究院开发的新型光电设备具有更出色的性能，苏霍伊专门为苏35定购了一套，但现在还未就是否大批采购做出决定。
苏霍伊将苏-35称为“高智能战斗机”。苏-35的所有机载设备通过数据总线受两台计算机控制。尤为值得一提的是，苏霍伊在开发苏-30MKK／MK2时，有意放弃了目前国际上流行的开放式架构，以防止国外客户通过简单的自行升级和仿制脱离对苏霍伊的依赖。飞行员通过座舱仪表板上的两具MF1-35大型液晶显示器来掌握主要的作战和飞行信息，两具显示器并排安装，尺寸均为9×12英寸，分辨率1400×1050。此外，飞行员还可利用广角抬头显示器和三个小型显示器了解其他信息。
武器库
2003年展出的苏35可在翼下挂载两枚K-100-1超远程空空导弹(产品172S-1)，它由位于叶卡捷林堡的诺瓦特导弹设计局研制，开发工作始于1991年，原本是为苏-27SM准备的。苏-35可携带5枚该型导弹，还可在机身下方挂装一枚机械制造科学生产联合体设计的“宝石”重型反舰导弹。
根据2005年苏霍伊的一份宣传手册，苏35有多种武器可供选择，其中包括：3枚诺瓦特开发的Kalibr-A巡航导弹(属于“俱乐部”家族)、5枚Kh-58UshE远程反辐射导弹、5枚Kh-59Mk反舰导弹、6枚Kh-31P／A反辐射／反舰导弹、3枚1500公斤或8枚250-500公斤制导炸弹。2007年的宣传手册中又添加了5枚Kh-35U反舰导弹。在同年的莫斯科航展上，几种新式导弹被加入苏35的武器单，但它们中的大部分并没有出现在航展上，包括R-77M中距空空导弹和R-74M近距格斗导弹。至于空地打击武器，新成员有Kh-38M电视制导空地导弹、Kh-31AD反辐射导弹(均在航展上展出)、彩虹公司制造的一种新式轻型导弹及制导炸弹(未展出)。
对苏-35来说，K-100超远程空空导弹可算作最为重要的武器，导弹在设计局内部代号172S，出口编号K-100-1或172S-1。K-100的射程高达300-400公里，能打击高度3-30公里、速度4000公里／小时、机动过载12G的目标。由于保密制度极为严密，人们对开发状况所知甚少，似乎目前还未进入空中测试阶段。如果研制成功，K-100将成为俄罗斯空军的标准空空导弹，苏-35和PAK-FA均会装备。
苏-35的自卫装备包括雷达和无线电告警设备及电子干扰装置。其中后者可能是位于茹科夫斯基的卡卢加无线电工程研究院(KNIRTI)开发的SAP-518型，它由一部内置高频(H-J波段)组件和一部装在吊舱内的中频(E-G波段)模块组成。
只为出口
苏霍伊视苏-35为PAK-FA干2020-年投入市场前的出口主打产品。但苏-35的开发进度却一再拖延。苏霍伊在2004年宣称苏-35将于2007年投产，然后又推迟到2009年。原型机实现首飞后，苏霍伊又将这一日期更改到2010年11月。到2008年年底，KnAAPO生产的2、3号原型机完成首飞，与首架原型机不同，这两架飞机将配备全套火控系统。
按照俄罗斯的构想，苏-35将被列入与中国间的军事合作谈判中。委内瑞拉在2006-2007年曾购买了24架苏-30MK2V，现在又对苏-35产生了浓厚兴趣，据说正考虑采购一批。叙利亚、利比亚和巴西也是苏-35的潜在购买国，对上述国家中的大多数而言，购买“纯正”俄制战机(相比之下，苏-35的对手苏-30MKI大量使用了来自法国、以色列和印度的机载设备)最大的好处是不必担心美欧实施的军事禁运。苏-35预计共将生产300架。
尽管苏-35主要是一个出口项目，但苏霍伊还是希望俄罗斯空军能部分采购。为本国生产的苏-35将被称为苏-37(又是一个重复使用的编号)，它将配备俄制敌我识别系统、电子战，通讯系统和更为先进的雷达。但目前俄罗斯空军的国防采购计划中并没有新战机的预算，只是同意对现有的苏-27做现代化升级。在苏-27的第二阶段改进中，被称为苏-27SM2的自用型号将装备“雪豹”-E雷达，以及为苏35研制的武器，甚至发动机。俄罗斯目前正在对苏-27实施第一阶段现代化改进，即将它们升级至苏-27SM标准。后者在苏-30M K2基础上开发而成。俄还打算参照苏35改进苏-33舰载机。因此，短时间内俄空军购买苏-37战斗机的可能性不大。
2008年2月19日，莫斯科当地时间11时25分，苏-35战斗机在试飞员谢尔盖·博戈丹的驾驶下腾空而起，进行了历时55分钟的首次试飞。就在成功首飞的第二天，时任俄罗斯总统的弗拉基米尔·普京及其继任者德米特里·梅德韦杰夫来到茹科夫斯基视察。两人此行的主要目的是参加联合飞机公司的一个重要会议，讨论在茹科夫斯基建立国家飞机生产中心。视察期间，普京和梅德韦杰夫专门参观了苏-35原型机，听取了相关人员的介绍，还坐入驾驶舱体验了一番。
一切都似乎意味着“侧卫”家族新掌门人在俄航空业届首屈一指的地位。然而，从苏联到饿罗斯一脉相承的传统来看，苏-35一系列高调亮相的举措本身就已经表明了自身的尴尬。对于饿空军来说，这是一款并不需要的“过时”飞机；对苏霍伊而言，苏-35除了要填补PAK-FA投产前的海外市场断档外，还担负着挑战伊尔库特联合体苏-30系列市场主导地位的重任。
早在1988年，苏霍伊设计局就开始着手在苏-27战斗机基础上研制现代化改进型苏-77M。自1992年起，苏霍伊以苏一35的名义将苏-27M推向出口市场，但却未能售出一架飞机。虽然出口毫无建树，但却并不能因此而认为该项目是个完全失败的计划。实际上，苏-27M／苏-35身上的很多特征在后来向印度、马来西亚及阿尔及利亚等国出口的苏-30MK系列多用途战斗机上得到了成功应用，包括带鸭式前翼的气动布局、相控阵雷达和推力矢量发动机等。
值得注意的是，这些最为先进的苏-30改型均由位于伊尔库斯克的伊尔库特联合体生产，而该厂则是苏霍伊的主要竞争对手之一。苏霍伊下属的阿穆尔河畔共青城加加林飞机厂(KnAAPO)生产着性能略逊一筹的苏-27SK(苏-27出口型)和配备老式N001雷达的苏-30MKK／M K2多用途战斗机。这些飞机除向中国大量出口外，还从越南、印度尼西亚及委内瑞拉找到了一些销路。但在2002年中国不再按许可证生产苏-27SK、且停止继续采购苏-30MK2后，KnAAPO的经营立刻陷入了困境，被迫大批裁员。在过去的4年里，这家坐落于共青城的工厂只售出了30多架飞机。
KnAAPO未来将负责生产代号T-50(PAK-FA)的俄罗斯第五代战斗机。但该机在2015年之前无望投产，甚至有可能迟至2020年方能下线。在此之前，KnAAPO需要一种过渡性产品来取代滞销的苏30MKK／MK2，这也正是苏霍伊研制“新”苏-35的主要原因，即凭借新苏-35重新赢得中国及其他市场的青睐。
新苏-35(也称苏-35BM)项目始于2002年，苏霍伊于2003年在迪拜首次公开了新战机模型，其工厂内部代号T-10BM(BM意为大幅度现代化改进)。项闩当时仍处于设计阶段，直到2007年夏季，KnAAPO才完成了首架原型机苏-35-1的装配，随后在同年莫斯科航展上做了静态展示。
苏35-1的外形与原来的苏-27并无太大差别，主要变化有方向舵宽度增大、垂尾高度略有降低及尾锥长度有所缩短。此外，苏-27背脊处的大型气动减速板被取消，代之以能差动偏转的方向舵；机鼻轮改为双轮设计。外形上虽然没有太大改变，但苏-35BM实际上采用的是全新设计的机身，复合材料部件的比重大幅增加。相比苏-27，苏-35的内部载油量增加至11500公斤，增幅高达22％。
苏-35BM的动力装置为丽台上星科研联合体(NPO-土星)设计、乌发UMO工厂制造的AL-41F1(产品117S)发动机。AL-41F1是苏-27上AL-3IF发动机的现代化改进型，更换了新的风扇，提高了涡轮前温度，并配备了新式全权数字式发动机控制系统。AL-41F1的最大推力达142.2千牛，比AL-31F整整提高了16个百分点。AL-41F1还装备了能沿垂直方向扭转15度的推力矢量喷口，类似于苏-30MK上的成熟设计。
NPO-土星在2003-2007年问完成了5台用于测试的117S发动机。其中117-01和117-02在地面接受测试；117-03由一架充当测试平台的苏27S M搭载升空(试验在2004年3月15日展开)；117-04和117-05装在首架苏-35原型机上。2008年11月30日，莫斯科附近雷卡希诺的NPO-土星办公分处用117-02发动机完成了苏一35升空所必不可少的拓展测试。117-02共完成了200小时(100次循环)的台架测试，期间推力矢量喷口进行了6000次扭转试验。2008年2月5日，中央航空发动机研究院(TsIAM)宣布，苏-35的发动机完成了升空准备，为飞机的首飞打开了绿灯。
NPO-土星目前已经把重点放到了发展117S的量产型上，它将拥有更长的工作寿命，其他方面也有所改进。在目前正在制造的后续8台试验发动机中，2台将用于工作寿命测试；1台会送往TsIAM做热力学测试；1台用来完成特殊试验，还有1台接受国家验收测试。剩下3台将装在第二架苏-35原型机上(一台备用)。
根据飞机实际情况进行维护保养是苏-35的一项重要改进，与以往的定期维护保养相比，新保养方法大大降低了飞机的维护成本。相较于苏-27，苏-35的机体设计寿命增加了数倍之多，达到6000小时，发动机寿命则为4000小时。
400公里烧穿
苏-35火控系统的核心是提赫米洛夫仪器制造研究院开发的N035“雪豹”-E雷达。“雪豹”-E与苏-30MKI上的BARS雷达共用部分模块，但由两台solo计算机组成的电脑系统却是全新设计的。在新的两级式机械驱动机构带动下，雷达的水平扫描角增加了60度。与“雪豹”相比，“雪豹”-E的工作频率范围也更广，探测距离和抗干扰能力大有提高。其能跟踪30个目标，并同时打击其中的8个。在所谓的远程探测模式下，“雪豹”-E能探测出350-400公里外的目标机型号，而现有雷达的探测距离仅为“雪豹”-E的一半。
从2005年6月24日起，“雪豹”-E由一架苏-30MK2搭载升空进行飞行测试。2007年1月，装上新式雷达天线的“雪豹”-E完成了首次飞行测试(雷达天线因缺乏旋转机构而被锁定在固定角度)。首架苏-35-1原型机没有配备雷达，负责航电系统测试的2、3号原型机才会完成全系统整合。“雪豹”-E的量产工作将由位于梁赞的RPZ工厂负责，该厂同时还为苏-27和苏-30MK2生产N001雷达。
不过由于“雪豹”-E采用的是无源 相控阵体制，在未来的出口市场上将处于明显劣势，因为大部分竞争对手很快都将安装主动电扫相控阵雷达(AESA)。苏霍伊可能在苏35的下一阶段现代化升级计划中为其换装AESA。提赫米洛夫研究院目前正在为T-50战斗机开发Sh121AESA雷达，其简化改进型日后可能会被苏-35选用。苏-35曾打算安装一台用于自卫的小型后视雷达，但从现在的情况看，这类装置的用处似乎不大。
由乌拉尔光学仪器厂开发的OLS-35光电探测与跟踪装置是苏霍伊战斗机的制式装备。OLS-35由红外测向器、热成像模块、激光测距仪和目标指示装置组成。光电设备在尾追模式的对空目标探测距离为70公里，迎头模式时为40公里。纵向探测范围正50度-负15度，横向探测范围左右各60度。由于精密仪器科学研究院开发的新型光电设备具有更出色的性能，苏霍伊专门为苏35定购了一套，但现在还未就是否大批采购做出决定。
苏霍伊将苏-35称为“高智能战斗机”。苏-35的所有机载设备通过数据总线受两台计算机控制。尤为值得一提的是，苏霍伊在开发苏-30MKK／MK2时，有意放弃了目前国际上流行的开放式架构，以防止国外客户通过简单的自行升级和仿制脱离对苏霍伊的依赖。飞行员通过座舱仪表板上的两具MF1-35大型液晶显示器来掌握主要的作战和飞行信息，两具显示器并排安装，尺寸均为9×12英寸，分辨率1400×1050。此外，飞行员还可利用广角抬头显示器和三个小型显示器了解其他信息。
武器库
2003年展出的苏35可在翼下挂载两枚K-100-1超远程空空导弹(产品172S-1)，它由位于叶卡捷林堡的诺瓦特导弹设计局研制，开发工作始于1991年，原本是为苏-27SM准备的。苏-35可携带5枚该型导弹，还可在机身下方挂装一枚机械制造科学生产联合体设计的“宝石”重型反舰导弹。
根据2005年苏霍伊的一份宣传手册，苏35有多种武器可供选择，其中包括：3枚诺瓦特开发的Kalibr-A巡航导弹(属于“俱乐部”家族)、5枚Kh-58UshE远程反辐射导弹、5枚Kh-59Mk反舰导弹、6枚Kh-31P／A反辐射／反舰导弹、3枚1500公斤或8枚250-500公斤制导炸弹。2007年的宣传手册中又添加了5枚Kh-35U反舰导弹。在同年的莫斯科航展上，几种新式导弹被加入苏35的武器单，但它们中的大部分并没有出现在航展上，包括R-77M中距空空导弹和R-74M近距格斗导弹。至于空地打击武器，新成员有Kh-38M电视制导空地导弹、Kh-31AD反辐射导弹(均在航展上展出)、彩虹公司制造的一种新式轻型导弹及制导炸弹(未展出)。
对苏-35来说，K-100超远程空空导弹可算作最为重要的武器，导弹在设计局内部代号172S，出口编号K-100-1或172S-1。K-100的射程高达300-400公里，能打击高度3-30公里、速度4000公里／小时、机动过载12G的目标。由于保密制度极为严密，人们对开发状况所知甚少，似乎目前还未进入空中测试阶段。如果研制成功，K-100将成为俄罗斯空军的标准空空导弹，苏-35和PAK-FA均会装备。
苏-35的自卫装备包括雷达和无线电告警设备及电子干扰装置。其中后者可能是位于茹科夫斯基的卡卢加无线电工程研究院(KNIRTI)开发的SAP-518型，它由一部内置高频(H-J波段)组件和一部装在吊舱内的中频(E-G波段)模块组成。
只为出口
苏霍伊视苏-35为PAK-FA干2020-年投入市场前的出口主打产品。但苏-35的开发进度却一再拖延。苏霍伊在2004年宣称苏-35将于2007年投产，然后又推迟到2009年。原型机实现首飞后，苏霍伊又将这一日期更改到2010年11月。到2008年年底，KnAAPO生产的2、3号原型机完成首飞，与首架原型机不同，这两架飞机将配备全套火控系统。
按照俄罗斯的构想，苏-35将被列入与中国间的军事合作谈判中。委内瑞拉在2006-2007年曾购买了24架苏-30MK2V，现在又对苏-35产生了浓厚兴趣，据说正考虑采购一批。叙利亚、利比亚和巴西也是苏-35的潜在购买国，对上述国家中的大多数而言，购买“纯正”俄制战机(相比之下，苏-35的对手苏-30MKI大量使用了来自法国、以色列和印度的机载设备)最大的好处是不必担心美欧实施的军事禁运。苏-35预计共将生产300架。
尽管苏-35主要是一个出口项目，但苏霍伊还是希望俄罗斯空军能部分采购。为本国生产的苏-35将被称为苏-37(又是一个重复使用的编号)，它将配备俄制敌我识别系统、电子战，通讯系统和更为先进的雷达。但目前俄罗斯空军的国防采购计划中并没有新战机的预算，只是同意对现有的苏-27做现代化升级。在苏-27的第二阶段改进中，被称为苏-27SM2的自用型号将装备“雪豹”-E雷达，以及为苏35研制的武器，甚至发动机。俄罗斯目前正在对苏-27实施第一阶段现代化改进，即将它们升级至苏-27SM标准。后者在苏-30M K2基础上开发而成。俄还打算参照苏35改进苏-33舰载机。因此，短时间内俄空军购买苏-37战斗机的可能性不大。