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，伊留申也被勒令不得再执行飞行任务。似乎“祸不单行”。
1981年12月23日，刚制造完成、使用了不到l 年的T-10-12 因为高速飞行时、前机身断裂而坠毁，试飞员科马诺夫丧生。
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