新的气动布局提升了亚音速至超音速的性能，Su-35在0.9马赫时之升力系数约为Su-27的1.3倍；1.6马赫时约为1.7倍[16]；穿音速区之最大过载值亦由Su-27S的7G提升至8~9G[17]。除了气动布局的进步带来〝先天的气动力优势〞外，Su-35也用了四余度数位式三维线传飞控系统，比起Su-27只能控制俯仰的模拟式二维线控，能提供更好的飞控质量。正常情况下攻角限制由Su-27的29度提升到35度[18]，与早期EF-2000、Rafale等同级。必要时，飞行员可将攻角限制器关掉（关掉攻角限制后飞控系统仍在工作，这与基本型不同），发挥无攻角限制性能。Su-35的所有动作都能在线传飞控系统的控制下进行，至少到110度攻角都是可控的（而Su-27S在此时则必须切换至〝直接操纵〞模式，也就等于关掉飞控系统）。因此Su-35能更轻易的作出高难度动作，如眼镜蛇、勾拳等，不像Su-27一样只有少数技术高超的〝特技级〞飞行员才能跳空中芭蕾。
1996年，换装AL-37FU向量推力发动机的Su-35，即一度改称Su-37的711号机在法茵堡航展公开，凭借向量推力，做了更多超常规动作，如几乎零半径、零掉高的垂直方向上360度翻转，命名为〝佛罗洛夫大法轮〞的动作；垂直上升，以向量推力维持在最高点数秒，然后再改出的〝钟摆〞；将攻角拉到约120度的〝超级眼镜蛇〞，以及许多未命名动作还有很可能带来空战方式改变的〝失速后运动能力〞等等[19]。
完全电控飞行、无攻角限制，使得不必是金字塔顶端的飞行员也能充分发挥Su-35的飞行性能。早期许多评论都表示，Su-27系列的特技动作只有在无外挂情形下才能作。事后证明这是错的，1994年法因堡航展中，一架Su-30MK的12个挂点满载共7,000kg武器进行一样的飞行表演，包括尾冲等。这是西蒙诺夫知道那种负面评论后，为证明Su-27系列的性能，而做的〝公开实验〞，Su-35也曾在法因堡航展满载空战备进行表演[20]。此外,新的射控系统使Su-35在作各项动作之过程中也能发射飞弹[21]，这使得Su-35的机动力更具有实用价值。
结构方面，没有机首空速管的Su-35全长22.2m，比Su-27S的21.935m长，且前机身更〝厚〞以容纳更多航电设备，加上外挂重量须达8,000kg，因此不论航电重量还是结构重量都增加了（其中航电设备就比Su-27S的多了约1,500kg[22]），为尽可能减少重量的增加，Su-35使用较多复合材料与新型铝锂合金。空重约18,400kg，为维持应有的加速性，发动机推力增大了，也导致耗油量增加，若油量不设法增加，航程就要下降。为此Su-35部分结构重新设计并增加油箱，使航程、载油系数等参数仍与Su-27S相当甚至更好。其中油箱增加于主翼与垂尾：主翼厚弦比（相对厚度）增加，机翼油箱容量增至1,990公升、垂
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尾内增加360公升油箱，总储油量达13,000公升（约10,250kg)，载油系数0.36甚至大于Su-27S的0.34（载油系数：最大载油量／不带武器起飞重量），结构效益比Su-27S高。无外援航程与Su-27S也在伯仲之间，约4,000km上下。因此，在某种意义上，〝Su-35的重量并没有增加〞。
鼻轮以620x180mm双轮取代原来的680x260mm单轮，使较基本型重的Su-35仍能在野战跑道起降。 二、动力系统
Su-35强化了航电系统及武器筹载能力，机体也放大，空重增至18,400kg，必须配备推力更大的发动机。计划之初预计装备起飞推力13,000kg的AL-31F改型。后来使用AL-35F，AL-35F增加了发动机进气口直径以增加进气量，并增加涡轮入口温度提升了发动机的推力，内部构造也稍作改良，最大军用推力8,500kg，最大后燃推力约14,000kg。后来又在AL-35F的基础上增加后燃器推力，使得最大军用推力仍为8,500kg而最大推力增至14,500kg，此即AL-35FM。Su-37则使用加装向量喷嘴的AL-35FM，又称作AL-37FU[23]。 AL-35FM含4级风扇、9级高压压气机、单级高压及单级低压涡轮，涡轮进口温度1,700K+�⺳A最大军用推力8,500kg，最大后燃推力14,500kg，最小巡航耗油率约0.68～0.7kg/kgf�r+�⺳F最大推力耗油率大于1.96kg/kgf�r，推重比8.7，重量约1,600kg[24]，喷嘴活动部件寿命250小时（制动机构以钛取代钢后可达500hr[25]）。向量推力喷嘴为圆型截面的轴对称式，能上下偏转15度，偏转速率为每秒30度，由液压系统驱动（量产型改用燃油系统驱动）。其喷嘴之外型与基本型没有太大的区别，都是圆筒状的敛散喷嘴。向量推力控制、发动机控制与飞控系统整合在一起，飞控系统可以根据飞行条件自动控制喷嘴方向。除了自动控制，Su-37之飞行员也可以用手动控制之，在飞行员左手边有个按键控制版，可以用按键的方式控制向量推力，然此系实验用途，在后来的Su-30MKI上，向量控制已全由飞控系统包办。加装向量推力后发动机增重100kg左右（量产型增重70kg[26]）。除了推力增大以及向量推力外，更高度的模块化以及易维修性也是本发动机的改良重点之一。AL-35F原定由〝礼炮〞(Salyut)工厂生产，分析为AL-31F-4（注1）。
AL-37FU在留里卡设计局内又称为AL-31FP，与后来Su-30MKI的AL-31FP同名，但推力级数却不同（后者为12,500kg）[27]，查询有关资料时要注意此点以免混淆。 三、航电系统
Su-35的航电整合理念非常先进，用上了第五代战机所需的信息综合、通讯、专家系统、人
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性化接口等。
1.综合信息系统等先进概念（参考数据[28][29]）
探测、导航、通讯、飞行等次系统以中央计算机为中心构成综合信息源。这些次系统将所得给予中央计算机，中央计算机整合出优化数据后以适当方式示予飞行员，还能给予飞行员建议。Su-35是第一种集综合信息系统、专家系统于一身的侧卫战机，似乎也是世界上第一种。 这里说的〝综合信息系统〞是以所谓〝开放式航电设计概念〞设计的。每个次系统都有一个数字计算机，各计算机又藉由一个中央计算机连结，互通有无，截长补短。与理想的第五代战机如1.42，F-22这种由一部计算机处理所有信息这种〝共点式〞连结相比，Su-35的〝网状式〞连结的整合能力未必较差，但在后勤维护及升级便利性方面仍居劣势，也不利于减重。但其优点在于可用较差的计算机分工以完成预设的使命，不像共点式必须仰赖超级计算机。Su-35的综合信息系统整合了探测、武器控制、导航、飞行、通讯等系统之信息。 专家接口就是将专家意见变成机上软件，使飞机相当于随机搭载一名专家。理想的专家系统要在整合复杂信息之余，显示飞行员所要的信息而不是全部显示，帮助飞行员掌握状况，另外还要给予飞行员建议。Su-35的飞行员能藉由显示器旁的按钮设定自己喜好的信息显示方式，而当Su-35发生故障时，专家系统透过屏幕处置清单及语音指示飞行员如何除错或是后续动作。
除了信息综合与专家座舱外，Su-35的TKS-2-27加密通讯系统内的数据链能与僚机进行宽带通信，使得僚机信息成为自己可用信息的一部分，例如飞机可完全不开雷达，仅使用僚机的射控数据而以数据链引导飞弹攻击目标。这种数据链是新世代战机必备的。但欧美三代半或四代机如F-16 Block60、幻象2000-5/9的宽带数据链只做到8机，虽然不知道Su-35能连几架，但其后的Su-30MKK、Su-27SM用的TKS-2系统可连结16架[30]。
稍早的飞机出了一趟任务后往往要经历复杂的检修工作，为了排除此不便，出现了自我检测系统，这样一来只要在飞机回来后从航电系统下载自我检测信息，就能知道飞机的状况，大幅简化后勤劳动强度。Su-35的综合信息系统能纪录全机状况及故障位置，由地勤的外插模块便可下载。不确定Su-35是否有类似Su-30MKK上的AIST-30数据分析系统，该系统分为空中及地面部分，具有类似F-22所拥有的机上状况遥测等功能。 2.射控系统
射控系统可由自己附属的探测系统及由通讯系统（数据链）取得的数据共同决定目标位置。在自有的探测系统方面，由前后各一的雷达主动取得目标，也由可定位的雷达警告器(RWR)
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被动探测目标，包括定出方位及根据数据库找寻目标型号、性能等。也可用机首的光电探测器以及环场热探测器进行被动（红外线）探测。综合雷达、雷达警告器、红外线探测器之数据可得较精确的目标数据。例如在红外线探测器作用范围内，他的测方位精度是最高的，因此能以他的方位数据加上雷达的测距数据综合成较精确的目标坐标。 (1)雷达系统（参考数据[31][32][33][34]）
雷达系统是整个射控系统的中心，包括由NIIP设计的RLSU-27前视雷达以及NIIR的N-012后视雷达。
RLSU-27(N-011)机械扫描雷达为NIIP全新研制的雷达，于1992年装机测试，较Su-27S所用的RLPK-27(N-001)先进一个世代。采用更多Soyuz〝联盟〞实验型雷达的技术。装有多模式宽带道发射机；低噪音UHF放大器；可再程序化数字信号处理器；数字计算机等。在探测距离、打击目标数量、识别能力、抗干扰能力、视野等方面均远优于N-001。 N-011机械天线口径960mm，视野+-85度，总重约500kg，发射机尖峰功率8kW，平均功率2kW，对大型目标（如运输机）的探测距离400km，对RCS=3平方米目标迎击探测距离140km，追击65km。原设计为同时追踪20个目标并打击8个，但实际测试仅办到追13打4，可再进一步提升为追15打6。无法达到追20打8的原因是受机械扫描的制约，之后的N-011M采用电子扫描后便达到追20打8的理想。
采对面模式时，N-011最大对面探测距离200km，具地形测绘、追地飞行等功能。 NIIP认为机械扫描雷达已不符合潮流，根据他们过去为MiG-31设计S-800〝闪光舞〞等相控阵雷达的经验，NIIP发展了N-011M电子扫描天线。N-011M是一种技术指标与五代战机MFI的N-014同级的雷达。他使用X与L两种波段，波束宽2.4度，有12种不同的波形，天线直径1m，天线重量100kg，系统总重约650kg，当行波管功率耗损在5%以下时雷达性能不受影响，因为是相控阵雷达，所以对空、对地等功能可同时进行。
对于空中目标而言，除了一般目标，还能发现巡弋飞弹、弹道飞弹、直升机等。探测距离350km时，能在200km处追踪。能同时追踪20个目标并攻击其中8个。对于F-16大小的目标（RCS约5平方米）探测距离140到160km，对MiG-21（RCS约3）为135km，对SU-27（RCS约10至15）则高达330km。
N-011M由于较长的L波段的使用（N-011M的L波段主要用在敌我识别），提高了发现匿踪飞机的机会，虽然长波长分辨率较差，但若能提供预警，有总比没有好，且透过光电系统的校正后，仍可定出射控级坐标。
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