...в 1971 году в ОКБ началась параллельная проработка еще одного варианта компоновки перспективного истребителя. Эта работа выполнялась в бригаде 100-2 и была поддержана начальником отдела проектов О.С. Самойловичем, а позднее официально утверждена Генеральным конструктором в качестве альтернативного варианта компоновки. Одним из доводов, которым в данном случае руководствовался П.О. Сухой, являлось желание объективно оценить достоинства и недостатки основного варианта, в качестве которого рассматривалась интегральная схема, путем сравнения его с вариантом традиционной компоновки.
Интегральная компоновка, получившая обозначение Т10/1, разрабатывалась в бригаде № 100-1, возглавляемой В.А. Николаенко. Валерий Александрович Николаенко работал в проектном подразделении с момента прихода в ОКБ после окончания МАИ в 1960 г. и сразу попал в проектную группу О.С. Самойловича. К 1970 году в его активе уже были работы по проектированию Т-6, где он выступал в качестве ведущего конструктора, а с 1971 года он сменил О.С. Самойловича в должности начальника бригады 100-1. Традиционная компоновка под обозначением Т10/2 прорабатывалась в бригаде № 100-2, возглавляемой А.М. Поляковым. Александр Михайлович Поляков был опытным конструктором, работу он начинал в 30-е годы еще в КБ Поликарпова, после чего работал у В.Н. Челомея, а к П.О. Сухому перешел «по наследству» в составе конструкторской группы завода № 51. Начиная с 1953 года, он работал в бригаде проектов ОКБ Сухого и принимал непосредственное участие в создании всех «суховских» самолетов предыдущего поколения, таких, как Су-7, Су-9/11 и Су-15. Полученный таким образом опыт воплотился в тех компоновочных решениях, которые были предложены им для нового истребителя. Ведущим конструктором по варианту Т10/1 являлся В.И. Антонов, а по Т10/2 - А.И. Андрианов.
...
Т10/2 был выполнен по традиционной схеме, с обособленным фюзеляжем; по общей компоновке он был идентичен МиГ-25 и Р-15. Первый вариант чертежа общего вида, выпущенный в марте - апреле 1971-го, предусматривал разработку самолета длиной 19,1 м, с шириной фюзеляжа 2,7 м, размахом крыла 12,24 м, с площадью крыла 52,6/65,08 м2 (базовое крыло/несущий корпус) и с нормальным взлетным весом порядка 22,5 тонн. Интересно отметить, что в дальнейшем, за короткое время, с марта по май 1971 года Т10/2, аналогично Т10/1, также претерпел существенные видоизменения, связанные с уменьшением размерности. 28 мая 1971 года Генеральный конструктор П.О. Сухой с формулировкой «Для разработки аванпроекта» утвердил новый чертеж «Общего вида самолета Т10/2».
Этот документ предполагал следующие данные: длина Т10/2 - 17,4 м, ширина фюзеляжа - 2,4 м, размах крыла - 11,62 м, площадь крыла - 47,4/55,6 м2 нормальный взлетный вес 18 т. Носовая часть фюзеляжа Т10/2 имела круглое сечение, далее шли боковые воздухозаборники прямоугольной формы, с верхним расположением клина торможения. Средняя часть фюзеляжа - прямоугольной формы со скругленными углами, здесь располагались топливные баки и воздушные каналы. Двигатели размещались в хвостовой части фюзеляжа по «пакетной» схеме. По рекомендациям 2 отдела, на Т10-2 применили крыло оживальной формы, идентичное по схеме с крылом Т10/1. Вертикальное оперение - два киля, разнесенных по бокам фюзеляжа и установленных с развалом во внешнюю сторону, и подфюзеляжные гребни; а горизонтальное - традиционные цельноповоротные стабилизаторы.
...
Конечно, у разработчиков Т10/2 изначально было меньше времени на углубленную проработку компоновки, но этот недостаток компенсировался тем, что в целом, схема Т10/2 носила характер традиционных, проверенных практикой решений. По сравнению с Т10/1, здесь гораздо проще решались многие компоновочные вопросы. К примеру, основные опоры шасси без труда убирались в ниши фюзеляжа. В ходе дальнейших работ А.М. Поляков, начальник бригады отдела проектов (1970-74) А. И. Андрианов, ведущий конструктор, начальник бригады отдела проектов (1974-91) А.И. Андрианов и А.М. Поляков попытались восполнить разрыв в соревновании с Т10/1 за счет улучшения аэродинамики. Основным направлением работ на Т10/2 стало снижение миделя самолета.
...
В последующий период на обеих компоновках шли сходные процессы уточнения компоновочных решений. К примеру, на крыле быстро исчезли кренеры, и на обоих вариантах перешли к управлению в поперечном канале при помощи элеронов, а в носовой части самолета, исходя из требований ТТЗ, появилась установка оптико-телевизионных визиров обзора ППС.
Объявление конкурса проектов по ПФИ стало серьезным толчком для активизации работ. Теперь, в рамках подготовки материалов для аванпроекта, соответствующие исследования были развернуты во всех основных конструкторских подразделениях. При проработке в отделах КБ приоритет отдавался варианту Т10/1, как менее изученному с конструктивной точки зрения. Важную роль в этом вопросе сыграл тот энтузиазм, с которым О.С. Самойлович занимался популяризацией идей интегральной компоновки в ОКБ. Вариант Т10/2 был более понятен, он не таил особых сюрпризов, т.к. в разработке в ОКБ уже имелись самолеты сходной компоновочной схемы (Су-15, Су-24).

С точки зрения конструкторов каркасных отделов, серьезных проблем на Т10/1 не предвиделось, т.к. интегральный вариант обеспечивал приемлемую конструктивно-силовую схему и большие строительные высоты в районе центроплана, и, следовательно, можно было без особых проблем обеспечить прочность конструкции. Сложность заключалась, пожалуй, только в том, что из-за особенностей компоновки, большинство коммуникаций в средней части фюзеляжа приходилось вести сквозь топливные баки. В конструктивно-технологическом плане для варианта Т10/1, исходя из особенностей его обводообразующих поверхностей, можно было смело спрогнозировать существенное снижение в конструкции самолета объема фрезерованных панелей в пользу клепаных соединений.
Применение в конструкции планера тех или иных материалов полностью определялось заданным по ТТЗ уровнем максимальной скорости. Причиной являлся тепловой нагрев при полете на больших числах М и связанные с этим ограничения по возможности использования основного конструкционного материала - алюминия. По Т3 максимальная скорость ПФИ на высоте должна быть 2500-2700 км/час (М=2,35-2,5). Из расчетов было известно, что при длительном полете самолета на скорости, соответствующей М=2,35 на высоте более 11 км, обшивка планера нагревается до 140-150°С, температура остекления фонаря достигает 143°С, а обшивка каналов воздухозаборников - 175°С. Известно также, что предел тепловой прочности алюминиевых сплавов, в среднем, составляет 180-190°С. В хвостовой части фюзеляжа, в т.н. «горячей зоне», температура еще выше: наружные поверхности двигателя в районе форсажной камеры нагреваются до 550°С, а в районе створок сопла — до 1100°С, что однозначно влекло за собой необходимость применения в конструкции двигательного отсека титановых сплавов (или стали) и установку экранов на стенки топливных баков, находящихся в этой зоне.
Таким образом, можно было констатировать, что если требования военных ограничивались бы достижением М=2,35, основным конструкционным материалом для планера вполне можно было оставить алюминиевые сплавы, с ограниченным применением титана в хвостовой части фюзеляжа; при необходимости реализации длительного полета на М=2,35 и более, конструкция планера успевает прогреться на значительно большую глубину, поэтому доля титановых сплавов в ней существенно возрастала, а в случае, если бы в ТТЗ было установлено Мтах=2,5, как того требовали специалисты ПВО, ОКБ пришлось бы делать уже совершенно другой - титановый (или стальной) самолет. В результате, позиция ОКБ формулировалась следующим образом: планер, силовая установка и бортовые системы должны проектироваться из условия обеспечения длительной максимальной скорости, соответствующей М=2. В то же время, самолёт и его системы должны обеспечивать разгон до М=2,35 с пониженным КПД силовой установки и при небольшой термической перегрузке систем. Дальнейшее увеличение скорости полета не дает заметного улучшения тактических характеристик истребителя, но существенно увеличивает его стоимость.
Со стороны отделов ОКБ, ответственных за разработку систем и оборудования самолета, подход к формированию облика Су-27 на этом этапе работ был довольно формальным и, скорее, чисто эволюционным, т.е. он осуществлялся от уровня техники и технологии, достигнутого на предыдущем поколении самолетов, в данном случае - на самолетах Т-6 (Су-24) и Т-4.
Сразу после официального начала работ по новому истребителю Генеральный конструктор дал указание на изготовление продувочных моделей Т-10. В рамках обоснования выбора схемы, для испытаний в малых АДТ ЦАГИ Т-112 (Т-113, Т-114) изготавливались 2 модели: 13Т10-1, соответствовавшая интегральной компоновке, и 13Т10-2 обычной (традиционной) схемы. ТЗ на изготовление 13Т10-1 было выдано в модельный цех в марте 1971 г. Согласно стандартной процедуре, для проектирования модели требовался выпуск геометрических схем агрегатов самолета, что было достаточно длительной и трудоемкой операцией. В данном случае для ускорения изготовления моделей процедуру решили упростить: в дополнение к чертежу общего вида, в отделе проектов был достаточно оперативно выпущен плаз основных проекций и поперечных сечений самолета, эту скрупулезную и ювелирно точную работу выполнила С.Н. Трофимова. Чертежи сразу же запустили в обработку в модельном производстве. 26 апреля О.С. Самойлович согласовал общий вид модели, а уже к началу июня 13Т10-1 была закончена производством. Перед отправкой модели в ЦАГИ П.О. Сухой лично пришел в цех посмотреть на нее, и, судя по всему, остался доволен качеством и сроками изготовления. 9 июня 1971 года за подписью И.Е. Баславского 13Т10-1 была отправлена в ЦАГИ вместе с комплектом чертежей. По габаритам эта модель (М1:35) соответствовала первоначальному, «необжатому» варианту компоновки Т10-1, поскольку новый, уменьшенный вариант схемы был утвержден Генеральным конструктором менее месяца назад.
Важным вопросом, который необходимо было прояснить в ходе трубных испытаний модели интегральной компоновки, являлся вопрос об удельном вкладе в аэродинамические характеристики (подъемную силу и сопротивление) различных элементов конструкции. Для этого 13Т10-1 сделали разборной, с возможностью демонтажа фонаря, мотогондол и оперения для обеспечения возможности определения характеристик базовой несущей поверхности - изолированного крыла с фюзеляжем. С самого начала на модели 13Т10-1 были реализованы деформация срединной поверхности профиля, а для крыла изготавливались два сменных варианта носка с разными углами отгиба.
Первые продувки 13Т10-1 осуществлялись в трубе Т-114, после чего, для оценки характеристик подъемной силы и продольной устойчивости на больших числа М и больших углах атаки, модель продули в трубе Т-108. Результатов испытаний ждали с большим нетерпением. Первые «неофициальные» данные были получены от ЦАГИ уже в июле, а в сентябре 1971 года в ОКБ пришел первый официальный отчет. На 13Т10-1 были получены очень хорошие характеристики подъемной силы: для полной модели на дозвуке при а=9-10° значение Су составило 0,9, а значение максимального аэродинамического качества Ктах было определено на дозвуке величиной 10,8-5-11, а на сверхзвуке составило 5,0. Для крыла заданной формы это было близко к пределу при эллиптическом законе распределения циркуляции. Столь высокие для истребителя значения Су и Ктах стали первым весомым подтверждением правильности выбранного направления работ. Полученным результатом был очень доволен и обычно сдержанный П.О. Сухой. О том, какое значение он придавал этому факту, стало ясно уже в ближайшее время. На одном из совещаний, проводимых Генеральным конструктором по теме Т-10, выслушав доводы начальника технологического отдела И.В. Аргунова о невозможности практической реализации в производстве крыла двойной кривизны, получавшегося на компоновке типа Т10/1 при выбранных обводах, Павел Осипович в присущей ему манере сухо, но довольно жестко ответил технологу: «Со мной на эту тему больше не разговаривайте. Придете, когда у Вас будет готово решение этой проблемы».
Справедливости ради, следует все же отметить, что вопрос технологичности интегрального варианта конструкции носил объективный характер, и, в конечном счете, конструкторам пришлось пойти на серьезный компромисс. По воспоминаниям О.С. Самойловича59: «...под нажимом технологов мы вынуждены были отойти от идеологии единого несущего корпуса, набранного из крыльевых профилей, и организовать, где это только возможно, особенно в нагруженных зонах, линейчатые поверхности». К примеру, на более поздних вариантах компоновки было решено применять на нижней поверхности крыла и центроплана плоские панели.
Продувочную модель Т10/2 сразу делали для «обжатого варианта компоновки самолета, поэтому она была выполнена в большем масштабе М1:30. 13Т10-2 изготовили и отослали в ЦАГИ в августе 1971-го, а отчет по продувкам получили в ноябре. Зависимости Су=Т(а) имели здесь более пологий характер, на дозвуке, при а=10° значение Су достигало 0,7. Из-за меньшей площади омываемых поверхностей, малого миделя и более удачного характера графика площадей поперечных сечений на 13Т10-2 было обеспечено меньшее значение Схо, как на дозвуке, так и на сверхзвуке, зато с ростом угла атаки гораздо быстрее росло индуктивное сопротивление. Величина Ктах была сравнима с
полученной на Т10/1.
При сравнении результатов продувок выяснилось, что на Т10/1 получена превосходная по отвалу поляра, но минимальное значение коэффициента сопротивления Схо было больше, чем в варианте Т10/2. Таким образом, трубные испытания показали, что интегральная схема имеет значительные преимущества перед традиционной в несущих свойствах на больших углах атаки, но несколько проигрывает ей в скоростных. Для режимов маневренного воздушного боя это означало выигрыш по аэродинамике интегрального варианта компоновки перед традиционным. Было ясно также, что резервы развития интегральной компоновки лежат на пути снижения миделя и улучшения графика площадей поперечных сечений. Результаты продувок двух первых тематических моделей легли в основу расчетных данных, использовавшихся в ОКБ при разработке материалов аванпроекта Су-27, предъявленного МАП и заказчику в начале 1972 года. Кроме них, туда успели войти и некоторые более поздние результаты исследований по первой редакции компоновки Т10/3, являвшейся дальнейшим развитием Т10/1.
Интересно отметить и такой факт: по договоренности с ЦАГИ, в начале 1972 года в институте на специальном стенде было проведено полунатурное моделирование воздушного боя между самолетами типа Т10/1 и Т10/2, исходными данными для которого послужили только что полученные результаты продувок обоих вариантов компоновки. Работа выполнялась в лаборатории 8 отделения ЦАГИ под руководством И.О. Мельца.
...
Результаты этого исследования однозначно указывали на преимущества в маневренном воздушном бою самолета типа Т10/1, что являлось еще одним доводом в пользу выбора для дальнейших работ варианта интегральной компоновки.