苏-27战斗机（又称为苏-27歼击机，简称苏-27，读作“苏二十七，俄语：Cy-27，英文：Sukhoi Su-27，拉丁字母转写 Su-27）是在前苏联时期由苏霍伊设计的单座双发全天候重型战斗机。其北约命名称为侧卫（Flanker）。苏-27是前苏联苏霍伊设计局设计的苏凯系列战机中的巅峰之作。它独特的气动布局带来的强大机动性，极大的飞行速度和高度，以及宽广的作战半径，当时震惊了整个西方世界。
苏-27由前苏联研制，设计目的是为对抗1970年代美军发展的战斗机，主要假想敌是F-15。设计要求长程、重武装、及很高的操控灵活性。苏-27除了担任空优任务为主的机型之外，还有其他多种任务的衍生型。在战机世代上，为第四代战机。
研发背景
20世纪60年代的飞机设计师们认为：最大的飞行速度、最高的飞行高度是战斗机取胜的法宝，在未来的空战中，远程导弹的使用将使近距离格斗成为历史。但在越南战场上，具备这些特点的美国F-4"鬼怪"战斗机却屡屡被“落后”的米格-21甚至米格-17击落。美国开始反思这种设计思想，并于1965年开始设计远距离截击与近距离空战能力并重的F-15，从1965年开始相继开始了YF-15重型战斗机（发展成F-15）计划和YF-16（后来的F-16）轻型战斗机计划，形成“高低搭配”的概念。海军也有了从YF-17衍生出的主力舰载机F/A-18“大黄蜂”（Hornet）。
苏联一直在关注着美国的研究。作为回应，前苏联于1969年开始进行有针对性的PFI（Perspektywnyi Frontowoy Istryebytyel/Perspective Frontal Fighter，PFI）未来前线战斗机计划，其主要目标就是要超越F-15，所以此计划也简称为“反F-15”（Anti—F-15）。PFI的任务需求包括：
1．取代旧型的拦截机，这些机种有图-128、苏-15以及雅克-28P等三款。
2．担任长程攻击任务，像是苏-24的护航机。
3．执行长程入侵任务，攻击敌人的空中目标，像是空中预警机或是空中加油机。
在性能的要求上则有：
1．灵活的机动性。
2．最大平飞速度约2500千米/时（高空）。
3．作战半径高高度时为1700公里，低高度时为500公里。
4．实用升限18300米（60000英尺）。
5．可以在前线空军的第三级机场（跑道短于1200米）操作。
苏联在1969-1970 年间将设计任务下达给苏霍伊、米高扬和雅克夫列夫三个著名的飞机设计局。1971年，苏联国防部要求未来先进战斗机（PFI）的性能必须相当于美国的F-15，军方对PFI 的设计指标是非常苛刻的，要求飞机的最大马赫数在2.35 以上；在11000 米的最大速度为2000千米/小时；海平面最大速度为1400-1500千米/小时；海平面上最大爬升率为300-350米/秒；实用升限在21000-22000米之间；海平面上不带副油箱航程为1000千米；高度上不带副油箱航程为2500千米；使用过载8-9G；从600千米/小时加速到1100千米/小时的时间在12-14 秒；从1100千米/小时加速到1300千米/小时的时间为6-7秒：起飞推重比为1.1-1.2。另外，PFI项目还提出了详细的任务与武器要求。总之，未来的新型战斗机将在性能上达到美国F-15和尚在设计的F-16的水平。
苏-27和米格-29轻重搭配
后续的评估显示为了需求数量的单座战机，想要同时达到运动性与航程的要求过于困难，在米格设计局的总裁Artem Mikoyan的要求下，这个PFI计划被一分为二，LPFI（Lyogkyi PFI，轻型PFI）及TPFI（Tyazholyi PFI，重型PFI），和美国F-15、F-16设计中以缠斗能力分离不同，苏联偏向制空权防卫的战略是以航程防御圈做分别，后来苏-27和米格-29都拥有相当优秀的机动设计也是因为如此的理念所致。
参与此项目的有雅克福列夫设计局的雅克-45（Yak-45）、米高扬设计局的米格-29（MiG-29）以及苏霍伊设计局的T-10（苏-27的原型机，苏霍伊设计局内部编号，T即Triangular代表三角翼布局，10代表苏霍伊设计局的第十种三角翼飞机）。雅克设计局在初期就退出竞标，转为发展垂直起降的Yak-41战斗机。经过一番竞争后，当局决定发展较轻的米格-29以对抗F-16、发展重型的苏-27以对抗F-15。而落选的雅克福列夫设计局则只能继续独自研制垂直/短距起落飞机系列。
最初的原型机 T-10-1
苏霍伊设计局经过一番精心设计，在1971年早期时候提出了T-10（苏霍伊内部编号，T即Triangular代表三角翼布局，10代表苏霍伊设计局的第十种三角翼飞机）方案，设计编号为苏-27。不过这一编号在当时是严格保密的。鉴于T-10的方案采用了较为独特的腹部进气式布局。为了减小风险，苏霍伊设计局同时还提出了“备份”版的T-10方案，该方案的侧面非常类似美国的F-14，原来的T-10被称为T-10-1。苏霍伊设计局认为T-10-1的气动性能潜力非常大，因此把它作为重点发展项目，总设计师帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊亲自领导该方案的选型与发展。
T-10-1是苏-27系列的第一架原型机。T-10-1的机翼采用了固定式后掠翼，后掠角为45度。从俯视图上看，整个机翼象是鲨鱼的背鳍。预计两种T-10的起飞重量都在18000千克左右，而且已决定采用双发布局，如果要让起飞推重比达到1.15，推力必须达到20600-20800千克之间，即单发最大推力至少达到10300-10400千克之间。当时能达到这种推力的发动机有三种：AL-31F，D-30F-9 和R59F-300，由于飞机的结构设计还未完成，具体的发动机型号将在以后决定。
原型机的设计结构
发动机
苏-27的LyulkaAL-31F涡轮风扇发动机间距较大，提供比较好的安全性，以及进气道无间断的气流。同时在高迎角时帮助维持发动机气流。在进气道中有过滤网防止起飞时异物被吸入引擎。它的结构采用了约30%大量的钛，比例比任何当时的飞机都高。没有采用复合材料。后掠翼的前沿延伸融入机身，基本上形成三角形。翼尖裁剪以装置导弹或电子反制设备。
经过研究，设计人员们决定采用3级低压、9 级高压和高、低压涡轮各1级的结构（“3 +9+1+1”方案），涡轮要进行抗热增强设计（与AL-21F-3相比，工作温度要高350-400度），最后决定采用单晶结构的转子叶片。但在1970 年初，苏联获得了F-15的F100-PW-100发动机的资料，根据这些资料，决定在AL-31F上采用4级风扇、12 级高压和高、低压涡轮各2级的基本结构。新结构的AL-31F发动机在1974 年8月完成了第一台，但在测试中发现它还存在结构缺陷。留里卡发动机设计局只能再次考虑原来的“3+9+1+1”方案，但4 级风扇已经设计完毕，于是也被加在了这个“3+9+1+1”方案上，这样，AL-31F发动机的压缩机机构部分就有些类似另一种著名的发动机——为米格-29研制的RD-33。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-31F才满足了性能要求，正式成为苏-27的动力系统。
外形设计
根据国防部的命令，苏霍伊设计局开始了T-10原型机方案的起草工作。在1970-1976 年间，苏霍伊设计局挑选了大量的模型，以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构，这种设计很稳固，起接架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合也很让人头疼，经过大量的试验和计算，还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。
总体结构
到了1975年，苏-27的初期设计工作终于结束了，空气动力结构、机体设计已经完成，基本设计思路也已经找到，是制造原型机的时候了。在长长的挑鼻内是雷达舱。座舱及风挡内1977年初T-10原型机出厂可以看到360度全向视野，另外还有一个后设备舱。前起落架被安装在座舱下、红外传感瞄准系统安装在座舱正前方的机身下沿中轴线上。两台发动机被安装在机身下沿中轴线对称布置的发动机舱内，发动机舱之间的空间可以用来挂载空对空导弹。为了能让发动机在各种速度和高度上都能在最好的状态下工作，进气道被装在机翼边条翼下，并安有进气导流板，以控制在各种角度上的进气量。飞机总共有8个武器挂架：机身下发动机舱之间有2个、进气道下各有1个，每边主翼下各有2个，除了主翼下最外侧的挂架只能携带100千克级的近距格斗导弹外，其他挂架都可以挂载250-300千克级的远程空空导弹。