如果在载油量为 9000 公斤时达到这个要求的话， 那么为加强强度， 飞机的空重将会增长到一个可怕的数字。
为此， 设计师将设计指标改为标准油箱容量为 5350 公斤， 剩下的 3650 公斤燃油空间则作为内部附油箱。
这样，苏-27 的最大油量航程由原来的 2500 公里增长为 4000 公里。
首架苏-27 原型机 T-10-1 于 77年初出厂， 并于 77 年 5 月 20 日在
儒可夫斯基试飞研究院完成其处女航， 试飞员是伊留申。
78 年 T-10-2 也出场了， 但不久后就由于电传操纵系统故障而坠毁， 试飞员耶夫根尼· 索罗维约夫不幸牺牲。
通过与由波兰间谍马里安· 佐查斯基搞来的 F-15 性能资料相对比，设计师发现 T-10 还不能与它的竞争对手相比， 很多地方仍处下风。
这无疑对花了 10 年时间费尽心思的苏联人来说是个沉痛打击。 究竟是把中等水平的飞机推向生产线， 还是继续改进呢？
苏-27的设计师西蒙诺夫顶住来自工厂、 研究所内部外部、 政府领导层的压力， 为了设计出最完美的飞机下令从头来过， 几乎重新设计苏-27。
实践证明他是正确的。
飞机气动布局做了重新设计： 加大机翼面积、 减小后略角、 除去翼刀、 将弧性的翼梢改为方形并加导弹发射轨、后缘襟翼和副翼改为单一的襟副翼并增加了计算机控制的前缘襟翼、 减速板从机身下方改为与 F-15 一样的机背减速板。
进气道改进： 为了避免引擎吸入跑道上的杂物， 前起落架向后移到两个进气道之间， 进气道内也加装防杂物吸入的网状隔板。
发动机舱重新设计： 机匣由发动机底部移到了上部， 这样双垂尾也得挪个地方而放置到两个发动机外侧， 而尾喷口也变为可调式。
以上几处改进使得飞机的横截面面积大幅减小， 综合提高了苏-27 的机动性、 速度、 航程，其他诸如机头、 机尾、 座舱、 起落架等许多地方也作了明显的改进
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