Первой полноценной модификацией самолета Су-27 стал его учебно-боевой двухместный вариант - Су-27УБ (обозначение в ОКБ - Т-10У). Большая размерность самолета позволила разместить второго члена экипажа, подвергнув базовую машину минимальным переделкам. Кабина пилота осталась без изменений. Место инструктора пришлось приподнять, так как за кабиной пилота находится отсек передней опоры шасси. Это позволило обеспечить хороший обзор второму члену экипажа. Оба места - инструктора и обучаемого - закрыты единой сбрасываемой частью фонаря, которая открывается вверх-назад, как и на боевой машине. С увеличением высоты кабины пилотов возрос объем фюзеляжа, что позволило сохранить состав оборудования, характерный для исходного истребителя. Выросла и площадь боковой проекции головной части фюзеляжа, что повлекло увеличение площади вертикального оперения для сохранения путевой устойчивости. Чтобы максимально сохранить базовую конструкцию, кили были подняты на 425 мм с помощью вставок, что обеспечило унификацию агрегатов боевого и учебного самолетов. Тормозной щиток также доработали - его площадь выросла за счет увеличения длины примерно на 300 мм, из-за чего антенну радиокомпаса немного сместили назад. В конструкции крыла Су-27УБ предусмотрели размещение двух дополнительных точек подвески. В остальном учебный вариант практически ничем не отличается от боевого самолета. Как и Су-27, коммерческий вариант Су-27УБ (Су-27УБК) поставлялся в Китай и Вьетнам. Все изменения, связанные с продажей за рубеж, идентичны Су-27СК.
То, что на Су-27УБ удалось оставить полноценный комплекс вооружения, позволило, кроме учебных, решать и боевые задачи аналогично базовой модели. В дальнейшем это сыграло положительную роль при создании новых модификаций: Су-30, Су-ЗОМК и Су-ЗОМКИ. Несколько первых опытных машин сделали в Комсомольске-на-Амуре, а серийное производство было налажено на Иркутском авиационном заводе (ныне ИАПО), где самолет получил заводской шифр "изделие 10-4".
В 1985г. начались испытания опытного самолета Т-10-24, который оснастили передним горизонтальным оперением (ПРО), для чего доработали наплывную часть центроплана. Испытания продолжались недолго, так как во время одного из полетов в Ахтубинске произошла авария, и машина была потеряна. Результаты испытаний показали, что установка ПГО позволяет повысить несущие свойства самолета и получить схему "интегральный неустойчивый триплан". Впоследствии ПГО было применено на новых модификациях Cy-27: Cy-33 (Cy-27K), Cy-35 (Cy-37) и Су-34(Су-32ФН),а также на Су-ЗОМКИ.
Предсерийный истребитель Т-10-17
Т-10-17 preserial fighter
Учебно-боевой самолет Су-27УБ
Су-27УБ military training aircraft
Су-27СК - экспортный вариант для поставки в Китай
Су-27СК export version for delivery to China
Параллельно с Т-10-24 проходила испытания другая опытная машина Т-10-25 - прототип будущего корабельного самолета, оснащенная посадочным гаком для посадки с помощью аэрофинишера. Чтобы установить гак, пришлось доработать хвостовую часть фюзеляжа, усилив ее и сделав дно среднего отсека между мотогондолами плоским. На самолете усилили шасси, так как вертикальные перегрузки при посадке на палубу значительно превышают таковые при нормальной посадке. Кроме того, был изменен угол наклона спинки кресла пилота и увеличена площадь флаперонов, установлен комплект бортовой аппаратуры и приемная антенна радиотехнической системы "Резистор", обеспечивающей заход на посадку на блок аэрофинишеров по радиолучу днем и ночью в любых метеоусловиях. Испытания машины проводились в Крыму в г. Саки на комплексе НИТКА (наземный испытательно-тренировочный комплекс авиационный), где были построены полноразмерные аналоги корабельного аэрофинишера и трамплина. Кроме уже проведенных доработок, на самолете предполагалось установить штангу дозаправки топливом в полете, но испытания Т-10-25 прервала авария, в которой машина была потеряна.
Системой дозаправки топливом в полете оснастил и опытный Т-10У-2, который получил дополнительную возможность дозаправлять другие самолеты при помощи УПАЗа (универсального подвесного агрегата заправки). Он также был оснащен посадочным гаком, поэтому с момента потери Т-10-25 основные работы на комплексе НИТКА выполнялись именно на нем. В марте 1988 г. экипаж в составе летчиков-испытателей ОКБ Н.Са-довникова и И.Вотинцева выполнил на Т-10У-2 беспосадочный перелет по маршруту Москва-Комсомольск-на-Амуре-Мос-ква протяженностью 13440 км и продолжительностью 15 ч 42 мин, совершив при этом четыре дозаправки.
Создание самолета для корабельного базирования Су-27К (обозначение в ОКБ - Т-10К) привело к еще большей переработке конструкции истребителя. На нем установили усиленное шасси с новой телескопической передней опорой и спар-кой колес. Новое шасси и гак "потянули" за собой дальнейшее усиление центроплана и хвостовой части фюзеляжа.
Опытный Т-10-24 взлетает с трамплина комплекса НИТКА
Т-10-24 test fighter is taking-off
Корабельный самолет Су-33
Су-33 shipborne aircraft
Опытный экземпляр истребителя ПВО Т-10ПУ