Т- 10ПУ test fighter prototype of air defence
Кроме того, в связи с изменением условий базирования и расширением объема решаемых боевых задач установили доработанный комплекс БРЭО. Применили и новую электродистанционную систему управления (ЭДСУ) самолетом по всем трем каналам, в отличие от одного на Су-27. Появление системы дозаправки с убираемой штангой по левому борту потребовало сместить оптический блок оптико-локационной станции (ОЛС) от оси симметрии вправо. "Оморячивание" самолета повлекло за собой увеличение его массы и снижение его летно-технических характеристик. Для компенсации было решено установить новое крыло с высокоэффективной механизацией и ПГО. Применение ПГО, установка штанги дозаправки и возросшие нагрузки от передней опоры шасси потребовали разработки новой усиленной головной части фюзеляжа с доработанным наплывом центроплана.
Опытный самолет Т-10К-1 совершил первый полет 17 августа 1987 г. Пилотировал его летчик-испытатель ОКБ В.Г.Пугачев. Это был первый экземпляр Су-27К, полученный из серийного Су-27, поэтому доработки на нем были выполнены не в полном объеме (центроплан и крыло остались старыми). Новое складываемое крыло на Т-10К-1 установили летом 1988 г. В дополнение к отклоняемому носку механизации подверглась вся задняя кромка: флапероны сместили к законцовкам, а большую часть размаха заняли закрылки. Одной из причин, вызвавших задержку изготовления нового крыла, было изменение его конструкции, связанное с переносом места складывания ближе к фюзеляжу. Это было обусловлено тем, что в рамках конкурентной борьбы "за место на палубе" потребовалось разместить на корабле Су-27К в количестве не меньшем, чем МиГ-29К. Для этого пришлось дополнительно разрезать закрылок и носок крыла и ввести складывание стабилизатора. Все эти доработки вызвали дополнительное увеличение массы пустого самолета.
В декабре 1987 г. подняли второй опытный экземпляр - Т-10К-2, по конструкции аналогичный первой машине. 1 ноября 1989 г. этот самолет, пилотируемый Пугачевым, совершил первую посадку на палубу ТАКР "Тбилиси" (сейчас "Адмирал флота Советского Союза Кузнецов"). Вскоре машина получила официальное обозначение Су-33. Первый показ ее широкой публике состоялся 18 августа 1991 г. во время празднования Дня авиации в г. Жуковский. Серийные корабельные самолеты внешне мало отличаются от опытных. Можно выделить измененное расположение блоков устройства выброса пассивных помех и радиопрозрачную законцовку ВО меньшей высоты. Последнее объясняется тем, что было необходимо обеспечить зазор между самолетом и проемом "ворот" ангарной палубы корабля. Серийное производство Су-33 осуществляется КнААПО.
Еще в ходе проектирования самолета Су-27 в ОКБ велись работы по дальнейшему развитию машины, в первую очередь в направлении повышения ее возможностей по поражению целей на поверхности земли и воды, в том числе с применением высокоточного управляемого оружия. На самолет установили новый комплекс БРЭО с новой РЛС большой мощности. Взлетные и посадочные массы этого варианта Су-27, названного Су-27М (обозначение в ОКБ -Т-10М), выросли по сравнению с Т-10С. Это привело к применению усиленных опор шасси, в том числе двухколесной передней, аналогично Су-24. Кроме того, увеличение массы самолета, номенклатуры вооружения и объема оборудования потребовали усилить крыло, оснастить его дополнительными точками подвески и установить ПГО. Для размещения нового БРЭО, усиленной передней опоры, ПГО и системы дозаправки топливом в полете разработали новую головную часть фюзеляжа с увеличенным радиопрозрачным обтекателем антенны РЛС и боковыми люками доступа к аппаратуре (аналогично Т-10-1). Новая "голова" самолета, для сохранения устойчивости и управляемости в путевом канале, повлекла увеличение вертикального оперения и площади рулей направления. Для монтажа части нового оборудования увеличили длину и диаметр хвостового обтекателя, а контейнер тормозного парашюта перенесли на верхнюю поверхность хвостовой части фюзеляжа перед топливным баком.
28 июня 1988 г. летчик-испытатель О.Г.Цой начал летные испытания первого опытного экземпляра Т-10М-1. Как и многие другие опытные машины, он был построен с использованием планера серийного Су-27. В 1995 г. Т-10М-1 передали в музей ВВС в подмосковном Монино. Серийное производство Су-27М было развернуто в Комсомольске-на-Амуре. Первый показ самолета потенциальным заказчикам и широкой публике состоялся в 1992 г. на выставке в Фарнборо, накануне которой ему присвоили наименование Су-35.