Принятая при Л.И. Брежневе военная доктрина СССР вновь опиралась на классику военной науки, возвращая сухопутным войскам главную роль в достижении победы. Основным их качеством считалась способность наступать, взаимодействуя с другими родами войск и, прежде всего, с авиацией. Первенец брежневской эпохи Су-24 должен был стать воздушным тараном, который проложил бы дорогу танковым клиньям к берегам Ла-Манша. Для прикрытия он нуждался в истребителе с соответствующим радиусом действия. Требования к такой машине – перспективному фронтовому истребителю (ПФИ) – впервые были сформированы в 30-м ЦНИИ авиационно-космической техники Минобороны. ПФИ предстояло сопровождать свои самолеты всех типов, в т.ч. на предельно малых высотах, и вести борьбу за господство в воздухе над территорией противника. Опираясь на опыт арабо-израильской войны 1967 г., важным методом такой борьбы признали маневренный воздушный бой. Кроме того, от него требовалось решать задачи ПВО над своей территорией, включая перехват самолетов нового поколения, способных маневрировать у самой земли, и крылатых ракет. Ряд задач предстояло выполнять во взаимодействии с воздушным командным пунктом.
К тому времени в США уже шла разработка F-15 – мощного истребителя с большой дальностью и сильным вооружением. Перед МАП была поставлена задача создать самолет, способный по основным параметрам превзойти заокеанского оппонента на 10%. Задачу довели до сведения всех истребительных ОКБ, но финансирование выделять не спешили. Между тем, технический риск был весьма велик, поскольку, как считалось в те годы, маневренный самолет обязательно должен иметь малые моменты инерции, т.е. быть легким и компактным, а достижение этого выглядело проблематичным из-за громоздкости советского оборудования и требования большой дальности. В итоге Генеральный конструктор П.О. Сухой не спешил санкционировать масштабные работы по ПФИ, однако подчиненные начали предэскизную проработку темы без его визы. Инициатором стал начальник отдела проектов О.С. Самойлович. На первом этапе ПФИ занимался лишь один конструктор – В.И. Антонов.
Необходимость увеличения маневренности оказала основное влияние на облик самолета. Уже было признано, что генезис сверхзвукового крыла малого удлинения зашел в тупик, и предстоит возврат к высоконесущим крыльям с умеренными значениями стреловидности и удлинения. В те годы входило в моду так называемое синусоидальное крыло, линия фокусов сечений которого напоминала синусоиду – считалось, что это поможет затянуть срывные явления до больших углов атаки. Такое крыло, обещавшее рост подъемной силы, и было решено применить на ПФИ.
К тому времени был накоплен некоторый опыт проектирования систем управления самолетов с заниженным или вовсе отрицательным запасом продольной статической устойчивости. Такие компоновки отличались большей несущей способностью на дозвуке за счет того, что аэродинамическая сила стабилизатора направлена вверх – так же, как и на крыле. При сверхзвуковых скоростях они отличались пониженным балансировочным сопротивлением. Но главное – они значительно сокращали время реакции самолета на отклонение ГО, т.е. могли резко повысить маневренность ПФИ. С другой стороны, для устойчивого полета на такой машине необходимо все время парировать стабилизатором внешние воздействия, стремящиеся вывести ее из равновесия, что под силу только компьютеризированной системе управления.
Вторым важнейшим фактором, отразившимся на облике истребителя, было его необычайно мощное вооружение. ПФИ должен был нести 2-4 ракеты большой или средней дальности, 4-6 ракет малой дальности и пушку. Если перехватчику предыдущего поколения для обороны объекта над своей территорией было достаточно всего 2-4 ракет (он мог выпускать их даже в одной атаке, после чего его заменяли бы свежие силы), то ПФИ предстояло «играть на выезде», где численное превосходство изначально будет у противника и может возрастать по ходу боя. Предполагалось, что новый самолет получит РЛС с фазированной антенной решеткой и перспективные ракеты большой дальности К-33, средней К-25 и малой К-14. В качестве резерва рассматривался вариант с РЛС «Сапфир-23МР» на базе станции, стоявшей на МиГ-23МЛ, которая обеспечивала применение серийных ракет P-23P/T.
СЛМТ-10 – динамически подобная модель Т-10
Модели «самолета изменяемой компоновки»
Опытный самолет Т10-1 в сборочном цехе
Основываясь на этих рассуждениях, а также стремясь к получению минимального сопротивления самолета в широком диапазоне чисел М, осенью 1969 г. Антонов выполнил первые эскизы его общего вида, применив интегральное сопряжение крыла с фюзеляжем, боковая проекция которого представляла собой деформированный крыльевой профиль. Двигатели он разместил в раздельных отсеках, воздухозаборники которых находились под развитыми корневыми наплывами крыла. Большая часть площадей поперечных сечений самолета находилась ниже крыла, что способствовало возникновению над ним интенсивного разрежения и повышению подъемной силы – это соответствовало требованиям так называемого дифференциального правила площадей. Компоновка истребителя, получившего фирменный шифр Т-10, получилась необычно красивой. Однако в ЦАГИ проект не встретил поддержки, а это учреждение на данном этапе играло первую скрипку. Там продвигали свою концепцию ПФИ на базе компоновки МиГ-25. Под нажимом министерства ОКБ Сухого проработало и такой вариант, названный Т10-2.
В 1971 г., как только процесс согласования требований к ПФИ завершился, министерство официально объявило конкурс на создание нового истребителя. ОКБ А.И. Микояна подготовило проект МиГ-29, А.С. Яковлева – Як-47, а истребитель П О. Сухого, представляемый как в исходном варианте Т10-1, так и в варианте Т10-2, получил наименование Су-27. В середине 1972 г. итоги конкурса подвели и победителем объявили проект Т10-1.