Подверглась изменениям схема складывания крыла, а также было применено складывание горизонтального оперения. Дело в том, что в исходном варианте габаритная ширина Су-27К со сложенными консолями крыла составляла около 10 м, в то время как у МиГ-29К – 7,8 м, и на корабле «суховских» машин можно было разместить значительно меньше, чем «микояновских». В связи с этим коллегия МАП даже поднимала вопрос о прекращении программы Су-27К в пользу МиГ-29К Руководителей ОКБ Сухого такая перспектива не устраивала, и на фирме разработали новую схему: теперь крыло складывалось примерно на середине общего размаха. Ширина истребителя со сложенным крылом сократилась до 7,4 м и стала даже меньше, чем у МиГ-29К В связи с тем, что размах горизонтального оперения Су-27К составлял 9,9 м, его консоли также решено было сделать складывающимися примерно на половине размаха (расстояние между осями складывания, как и у крыла – 7,0 м). Чтобы сделать самолет еще более компактным в сложенном состоянии, предусмотрели также откидывание вверх концевого обтекателя центральной хвостовой балки фюзеляжа и подъем радиопрозрачного конуса РЛС. От последнего, правда, отказались, ограничившись складыванием штанги ПВД.
Кроме системы складывания, крыло корабельного истребителя имело и другие существенные отличия от сухопутного собрата. При сохранении прежнего размаха (14,7 м) его площадь возросла почти на 10%. Главным образом, это было достигнуто за счет изменений механизации. Односекционный флаперон уступил место двухсекционному однощелевому закрылку с увеличенным до 45° углом отклонения на посадке и зависающему элерону (флаперону). Суммарная площадь механизации задней кромки крыла возросла по сравнению с серийным Су-27 на 84%. На 17% увеличилась и площадь поворотных носков, которые стали трехсекционными. На неподвижной части каждой консоли предусмотрели по одному дополнительному узлу для подвески ракет.
Самолет получил усиленное шасси с передней телескопической стойкой, оснащенной двумя колесами (у Су-27 – рычажная одноколесная). Под центральной хвостовой балкой разместили посадочный гак, снабженный системой выпуска, подтяга и демпфирования. Парашютную тормозную установку упразднили, а блоки выброса пассивных помех перенесли из кормового «ласта» в хвостовую часть фюзеляжа, в район компрессоров двигателей. Была изменена конфигурация и самой центральной балки: ее укоротили, подняли вверх, а нижнюю поверхность выполнили плоской.
Для повышения тяговооруженности самолета решили применить модифицированные двигатели АЛ- 31Ф серии 3 с дополнительным особым режимом работы (ОР), на котором тяга кратковременно повышалась до 12 800 кгс. В конструкции этого двигателя использовались материалы и покрытия, имеющие высокую антикоррозионную стойкость. Для сохранения исходного запаса топлива на Су-27К изменили компоновку фюзеляжных топливных баков, а в поворотных частях консолей крыла организовали новые баки-отсеки. Полный запас топлива на самолете составил 9500 кг (у Су-27 – 9400 кг). Самолет оснастили выдвижной штангой дозаправки топливом в полете и предусмотрели, что при оснащении унифицированным подвесным агрегатом заправки (УПАЗ) машина сама может превращаться в танкер.
Для избежания электрических наводок все бортовое радиоэлектронное оборудование самолета было приведено в соответствие с требованиями обеспечения электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами корабля. Важнейшие составляющие системы управления вооружением корабельного истребителя (радиолокационная станция Н001К, оптико-электронная прицельная система ОЭПС-27К с оптико-локаци- онной станцией ОЛС-27К) представляли собой специально доработанные аналоги «сухопутного» Су-27.
Постройка опытных машин велась ОКБ в кооперации с Комсомольским-на-Амуре авиационным производственным объединением (КнААПО) им. Ю.А.Гагарина. Для «габаритных» испытаний Су-27К на строящемся корабле подготовили габаритно-массовый макет, а затем еще и конструктивно-технологический макет Т-10КТМ, в который переделали Су-27 (сер. №05-05). Кроме того, были доработаны несколько Су-27 и Су-27УБ для проведения испытаний по программе Су-27К на комплексе «Нитка». Первым для этого подготовили Су-27 №06-03, получивший фирменный шифр Т10- 25, который оснастили усиленным шасси, выпускаемым посадочным гаком и флаперонами увеличенной площади. 1 сентября 1984 г. В.Г.Пугачев впервые посадил этот самолет на блок аэрофинишера комплекса «Нитка», в тот же день аналогичную посадку совершил и Н.Ф.Садовников.
Летом того года на «Нитке» завершили монтаж трамплина Т-2 (высота 5,6 м, длина 53,5 м, ширина 17,5 м, угол схода 14,3°), в точности повторявшего форму носовой части палубы строившегося ТАКР. 25 сентября Садовников выполнил на Т10-25 первый старт с Т-2. До конца октября на этой машине было проведено 160 заходов на посадку с касанием полосы и уходом на второй круг, в т.ч. 44 автоматических, 9 посадок на аэрофинишер и 16 взлетов с трамплина. К сожалению, вскоре «карьера» Т10-25 закончилась. 23 ноября, во время полета на полигоне ГК НИИ ВВС в Ахтубинске из-за разрушения трубопровода гидросистемы нарушилось управление самолетом, и пилотировавшему его Садовникову пришлось катапультироваться. Покидание произошло на высоте 1000 м в перевернутом положении, но летчик благополучно опустился на землю.
Летом 1986 г. к испытаниям на «Нитке» привлекли опытный самолет Т10-24 (Су-27 №07-01), оборудованный ПГО, на котором началось изучение влияния ПГО на динамику взлета с трамплина. Однако по этой программе успели выполнить всего 6 полетов. 20 января 1987 г. Т10-24 потерпел аварию, пилотировавший его летчик-испытатель НИИ ВВС А.Пучков катапультировался. Место Т10-24 на «Нитке» в марте 1987 г. занял опытный Т10У-2 (Су-27УБ №02-01), дооборудованный системой дозаправки топливом в полете и посадочным гаком. В течение двух месяцев летчики Н.Садовников, В.Пугачев, И.Вотинцев, Е.Липилин и А.Иванов выполнили на нем 12 полетов, отработав заход на посадку ночью по системе «Глиссада-Н». Судьба распорядилась так, что и эта машина через несколько лет разбилась при аварии.
В 1986 г. на опытном производстве ОКБ Сухого началась сборка первого, а затем и второго опытных экземпляров Су-27К, получивших обозначения Т10К-1 и Т10К-2. Для этого использовали агрегаты серийных Су-27, поставленные КнААПО. Летом 1987 г. самолет Т10К-1, получивший бортовой №37, был готов к полетам. Поначалу он имел нескладывающиеся крыло и оперение, заимствованные у серийного Су-27. 17 августа Пугачев впервые поднял эту машину в воздух. Спустя полгода на испытания поступил и Т10К-2 (бортовой №39), уже оснащенный штатным складывающимся крылом. На обеих машинах широким фронтом
