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苏-27飞机重新设计的计划已定，现在就是考虑正在试飞的T-10原型试验机了，一些反对声音质疑这几架已经确认淘汰布局方案的飞机还需要再继续进行试验飞行吗？航空工业部与设计局一起做出了现在看来非常明智的决定：继续试飞。充分利用已经制造的试验机和备件作为重新设计新飞机的试验平台，并加速试验试飞进程。
下面我们挑出一些较重要的事件说明其中几架试验飞机的状态。其余试验机所发生的事件足够几本书来讲述，因为我们要把整个苏-27飞机家族全面介绍，试验机不宜占用过多篇幅，在这里就不一一详细说明了。
首先说T-10-2试验机。T-10-2试验机和T-10-1试验机的任务大致相似，不搭载全套设备，只进行飞行性能的飞行测试任务，主要测试各部件气动载荷、飞机稳定性、操控性、电传操纵系统等方面。索罗维耶夫为2号机主管试飞员。
1978年5月16日，由索罗维耶夫驾驶的T-10-2飞机首飞成功。据索罗维耶夫介绍，2号机与1号机几乎没有什么区别，放下起落架，打开减速板，机头迎角10°时同样出现抖动。两架飞机出现一样的问题，恰恰说明这不是生产装配的问题，而是飞机本身的问题。
飞机问题依旧，但试验飞行还是要继续，宝贵的测试数据还是要继续收集，为将来重新修改的飞机奠定基础。7月7日，T-10-2飞机进行第13次飞行，这次飞行的目标需要飞机达到表速1000km/h。就在这次飞行中，飞机在空中解体坠毁，试飞员索罗维耶夫牺牲。
10号，航空工业部命令，为了调查事故成立事故调查委员会。由于飞行数据记录仪保存完好，使得飞机事故调查相对顺利，事故调查报告中这样写道：
T-10-2试验机机体破损导致机毁人亡，原因是飞机过载超过设计值（飞机设计值为9）。飞机破坏前整体结构完好，各系统无故障。由于事故发生太快，飞行员来不及跳伞逃生。由于飞行员未能完全固定在驾驶座椅上，在这样的大表速下操纵时导致驾驶杆初始运动量过大，飞机纵向控制通道的操纵敏感度在大表速状态下过高，控制系统进行调节选择过程中出现飞机快速响应和过载超调，再加上飞行员参加仿真试验不充分，才酿成了此次事故。
8月30日，航空工业部给予总设计师伊万诺夫、飞行研究院院长乌特金行政记过处分，给予型号总师西蒙诺夫警告处分。设计局积极主动采取改进措施，制定各种方法解决事故中出现的问题。到了10月，设计局针对这些缺陷改造完成T-10-2飞机。
西蒙诺夫对于此次事故之前伊留申的情况有如下叙述：
第一架试验机由伊留申驾驶，第二架则由索罗维耶夫驾驶。他们按照飞行试验大纲要求，循序渐进地向前推动，逐渐进入到更加关键、复杂的飞行状态，当然也遇到很多新问题。例如，我们都知道这架飞机的飞行动力学特性很复杂，而且我们还知道在有些情况下具有如此复杂动力学特性的飞机，飞行员是不能完全胜任操纵任务的。应当说，伊留申是试飞员中的“沙皇”，他驾驶这架飞机时已经达到了人力操纵的边界，他当时对飞机的表现非常不满意。结束这次飞行后，伊留申在讲评时说这种状态我飞不了。如果伊留申都无法完成这种状态下的飞行，应当是发生了极不寻常的事情。首先，伊留申具有试飞员所应具备的所有品质，其次，这是我个人意见，伊留申这个姓氏有一定的影响力，应该珍惜。所以，当伊留申不想完成这项任务时，就不能简单理解为“不能够飞行”。当试验主管问伊留申：“你有什么情况吗？”伊留申并没有提出完全令人信服的理由，他的表现非常不好，找出一些不着边际的借口，胡乱搪塞。总之，他想方设法就把这个最危险的飞行科目给跳过去了。
这时候另一种声音出现了，那就是反对电传操纵系统。有一部分人认为电传操纵系统的可靠性远远不及传统机械传动系统，这个装置是不可靠且不应该使用的，这次事故成了这些人嘴里的口实。还好，航空工业部在这个时候站在了设计局一边。在航空工业部的文件中提及此次事故时说这是地面试验不充分，机组人员训练不足，再有就是试验方法不科学等原因造成的，并没有涉及电传操纵系统的任何问题。
此次事故后，经过长时间等待，1979年8月伊留申驾驶装配了AL-31F发动机的T-10-3飞机完成首飞。T-10-3是首架装配AL-31F发动机的试验机，主要任务是调配发动机。这里还要补充一点，T-10-3试验机也是苏霍伊设计局对于苏-27飞机在航空母舰舰载机项目上的尝试和探索。关于舰载机的故事我们会在后面讲述T-10K飞机时详细说明。
就这样，后续几架试验机如T-10-4、T-10-5、T-10-6等飞机在这一段时间先后加入到试验飞行队伍中来。T-10-5试验机还是装配AL-21-F3涡喷发动机进行试验飞行。
●T-10-0飞机属于静力试验飞机，不参与飞行。
●T-10-1飞机从1977年5月20日首飞后，在其后几年中陆续进行了诸多项试验鉴定试飞工作，总飞行小时数达到249h，1986年1月T-10-1飞机整机交给了莫尼诺空军博物馆展出，“寿终正寝”。
●T-10-2飞机于1978年5月16日首飞，7月4日就坠毁了，成为苏-27试飞阶段中首架坠毁的试验飞机。
●T-10-3飞机于1979年8月23日首飞，飞行了184次（150h），参加了“尼特卡”航母模拟系统，后于1991年在萨基机场被拆解。
●T-10-4飞机于1979年10月31日首飞，此架飞机专为军方提供的国家联合鉴定试验试飞。装配了雷达火控系统进行试飞，总飞行小时数为222.5h。1984年运到国防部第二研究所后没有了踪迹，不出意外应该是被拆解了。
●T-10-5飞机于1980年6月19日首飞，总飞行时间217h，1984年落户空军高级指挥学院。
●T-10-5-0飞机属于静力试验飞机，不参与飞行。
●T-10-6飞机因为发动机地面试车发生大火不幸烧毁。
●T-10-9飞机于1981年6月17日首飞，1986年4月，根据空军司令部的决定，移交给里热斯基的空军军事学院当教具使用。
●T-10-11飞机于1982年3月24日首飞，1984年5月10日移交给茹科夫斯基空军工程学院当教具。
T-10-3飞机
●T-10-10飞机于1983年2月26日首飞，1984年之后落户于卢甘斯克航空博物馆。
●T-10-5飞机之后几架飞机一般情况下都统称为T-10-5。T-10-1、T-10-2、T-10-3、T-10-4属于第一阶段飞行试验，T-10-5的试验飞行任务属于第二阶段飞行试验。
前期“老”苏-27飞机试验试飞的历史就讲到这里，下面我们把关注点转移到“新”苏-27飞机上来。