原型機試飛
1997年春，第一架S-37原型機在蘇霍伊實驗工廠接受了非破壞性靜態測試。這是俄羅斯首次進行這類試驗，蘇霍伊工程師找到了一種能精確測定機身結構強度極限而又不會導致結構永久變形的新方法。
S-37原型機的靜力測試
同年夏天，這架編號“藍色01”的原型機來到格羅莫夫試飛院，9月初完成高滑測試。首飛原計劃在1997年9月24日進行，但由於4餘度線傳飛控系統的一個電路問題而被推遲。問題很快就被解決，莫斯科時間9月25日下午3點10分，藍色01號在蘇霍伊設計局首席試飛員伊戈爾·沃京採夫的駕駛下順利升空，首飛持續30分鐘，沒有出現任何問題。
蘇霍伊設計局首席試飛員伊戈爾·沃京採夫
為了加快研製進度，S-37採用了固定式進氣口，並大量借用的蘇-27的現成組件（如座艙蓋和起落架），取消了矢量噴管，雙垂尾改為外傾。與米格1.44原型機身穿一身淺灰色空優塗裝不同，S-37全身被塗成亞光黑色，雷達天線罩和其他電介質天線面板是白色，翼尖和進氣口兩側點綴以紅白相間彩條。之所以採用黑色塗裝是為了保密，蘇霍伊設計局認為這多少可以掩蓋機身表面的一些細節（如機腹彈艙）。
沃京採夫對S-37的首飛表現評價很高，稱讚該機的敏捷性很不錯。一架來自格羅莫夫試飛院的蘇-30在首飛中伴隨飛行。
蘇-30MKK原型機伴飛下的S-37
原型機在10月1日進行了第二次試飛，第三次試飛是10月8日，第四次在10月13日，試飛員都是伊戈爾·沃京採夫。
五天後的10月18日，S-37在茹科夫斯基為俄羅斯國防部和政府官員做了靜態和飛行演示。這個日子是經過精心挑選的，大多數俄羅斯飛機設計局都在茹科夫斯基航空城設立了機構，選在10月18日週六休息日能把目擊S-37飛行的無關人數控制在最少。儘管這樣，10月24日出版的《操盤手日報》還是刊登了“金雕”的第一張飛行照片。
蘇霍伊發現一些新的製造技術來製造S-37原型機，例如使用整張金屬板製造的具有精確曲面外形的大尺寸機身蒙皮，這種最大長度達8米蒙皮能夠形成及其光滑的表面，最大限度降低蒙皮緊固件的數量，在改善氣動效率的同時降低結構重量。
這種最大長度達8米蒙皮能夠形成及其光滑的表面，最大限度降低蒙皮緊固件的數量
雖然蘇霍伊設計局已經決定為S-37安裝AL-41F推力矢量發動機，但原型機安裝的是經過修改的D-30F-6M發動機。原因可能是當時Al-41F還無法交付，也可能是使用成熟的D-30F-6M來降低試飛風險。按照計劃，“金雕”將在試飛後期換裝AL-41F發動機，從而獲得超音速巡航能力。
一些俄羅斯軍事專家估計，即使安裝D-30F-6M發動機，S-37也能實現不開加力突破1馬赫的飛行，但D-30F-6M高耗油率並不能堅持較長時間的超音速巡航。
S-37第一階段試飛在1998春順利完成，然後藍色01號暫時停飛直到年底，蘇霍伊工程師在此期間根據初步試飛的結果對飛機實施了一些改裝。到1999年1月，S-37已經飛行了19架次，之後又接受了更多修改。試飛基本確認了前掠翼佈局的機動性優勢，蘇霍伊設計局認為“金雕”的機動性至少相當於F-22A“猛禽”，在某些方面還有所超出。
航空專家估計“金雕”的正常起飛重量和最大起飛重量之間相差10噸左右，這種額外的載荷能力可以根據任務需求進行靈活分配。蘇-27的內部載油量是9.4噸，可以假設S-37的載油量至少相當甚至更大，這是因為前掠翼佈局能最大限度利用內部空間。所以“金雕”的作戰半徑也許比蘇-27更大。
1999年在茹科夫斯基試飛的S-37
首次公開
1999年夏，蘇霍伊高層決定在當年的莫斯科航展上公開展示S-37。這屆航展在8月17-22日舉行，但實際上S-37在8月14-15日的莫斯科圖希諾機場航空節上就完成了首次公開亮相。
到1999年莫斯科航展開幕前，S-37原型機已經飛了50架次。藍色01號在航展期間每天都飛，長長的翼尖渦流給觀眾留下了深刻印象。蘇霍伊工程師發現亞光黑塗裝根本無法掩蓋住機身細節，航展攝影師拍攝的照片能清楚顯示出機腹彈艙長長的艙門。另一件值得注意的現象是S-37的發動機噴流呈明顯的橙色，表明一氧化二氮含量較高。
蘇霍伊工程師發現亞光黑塗裝根本無法掩蓋住機身細節
後期改裝後，機腹彈艙門出現了明顯的變化
藍色01號在航展期間每天都飛，長長的翼尖渦流給觀眾留下了深刻印象
正如蘇霍伊預想的那樣，S-37成為這屆航展的明星，“金雕”獨特的前掠翼也使它很快獲得了“彈弓”的綽號。
第二階段試飛在2000年2月結束，S-37實現了超音速飛行。根據試飛員沃京採夫的說法，S-37的超音速操控特性良好，有小道消息說原型機在這個階段飛到了1.3馬赫。
這是蘇霍伊邁出的重要一步，這種非常規戰鬥機驗證機已在世界航空界引發了強烈反響。蘇霍伊從“金雕”項目上獲得的寶貴經驗和知識有助於未來先進作戰飛機的研製。
細品S-37
設計特點
S-37是一種重型戰鬥機的技術驗證機，採用靜態不穩定近距耦合鴨式前掠翼佈局，能在很寬的速度範圍內能實現最大攻角120度的“眼鏡蛇”機動，從最小可控速度一直到超過1馬赫。
S-37使用的複合材料重量佔空重的13%，後期這個比例又大幅增加。與傳統全金屬結構相比，S-37通過採用先進複合材料不僅使載重比提高了20-25%，機身壽命也增加到1.5-3倍，材料浪費減少到原先的15%，製造勞動強度降低了40-60%。S-37的機翼採用了先進複合材料製造的經過特別強度計算的自適應和預應力結構。為了加快研製進度，降低研製成本，該機大量採用來自蘇-27M的機身和系統組件。
S-37三面圖
機身
翼身融合的升力體設計貢獻了很大一部分升力。機身主要採用鋁合金和鈦合金製造，覆蓋有28張大面積蒙皮（多數蒙皮都採用化學銑切工藝製造）。
機頭大型錐形雷達罩安裝了一根集成俯仰和偏航傳感器的空速管，雷達罩尖端扁平，兩側折邊被當做渦流發生器，可提高抗尾旋性能。前機身橫截面從雷達罩後方的圓形過渡到座艙後方的倒梯形，配合大型機身邊條，確保在任何攻角下進氣口都能獲得平滑氣流，保證發動機的順暢運行。
S-37的材料構成，黃色是鋁合金，黑色是複合材料，紅色是鈦合金
兩側折邊被當做渦流發生器，可提高抗尾旋性能
增壓座艙的大型淚滴形座艙蓋配備了單塊式三層玻璃抗鳥擊風擋，風擋右側是紅外搜索與跟蹤設備（IRST）的傳感器球頭。座艙兩側各有一個L形皮托管。
機身中段從橢圓形截面過渡到兩個並列的圓形截面（發動機艙），內置彈艙表面稍稍突出於機腹，具有兩扇並排艙門。翼根完全融入機身中段結構。發動機艙兩側有兩個圓柱形尾梁，右長左短，末端都有圓錐形白色電介質整流罩，可能用於容納雷達告警接收機或電子對抗設備。
大型扇形固定進氣口位於機身兩側，靠近機身和邊條的兩條唇邊具有大型後掠附面層隔板。圓形截面S形進氣道向上彎曲避開彈艙，同時也屏蔽了發動機壓氣機正面。S-37機背設置有兩個向上打開的輔助進氣門，在起降和劇烈機動時自動打開。
靠近機身和邊條的兩條唇邊具有大型後掠附面層隔板
-37機背設置有兩個向上打開的輔助進氣門，在起降和劇烈機動時自動打開
鴨翼
懸臂式全動鴨翼位於邊條兩側，前緣後掠50度，後緣前掠16度。前緣安裝了電子戰設備天線。
鴨翼和平尾在降落滑跑時的減速模式
機翼
懸臂式中單翼，後緣根部有用於承載尾翼組件的尾撐。機翼前緣呈折線，內側後掠62度，外側前掠20度，機翼後緣前掠37度，展弦比4.5。
近90%的機翼結構採用複合材料製造，斜切翼尖整流罩可摺疊以節約機庫空間。機翼前緣有兩段襟翼，後緣有一片襟翼和副翼。
S-37的複合材料機翼
尾翼
梯形雙垂尾的結構類似於蘇-27，但面積要小很多，這是因為S-37的氣動佈局能在大攻角下提供更好的方向穩定性和控制。寬間距雙垂尾安裝在機翼後緣尾撐上，外傾6度以降低側向雷達反射面積。方向舵稍稍突出於垂尾後緣，垂尾頂部和右垂尾前緣都白色的電介質面板，內部容納導航和通信天線。
全動平尾的尺寸和翼展都很小，後緣呈L形對接於尾撐末端，前緣後掠75度，後緣前掠5度。
全動平尾的尺寸和翼展都很小，後緣呈L形對接於尾撐末端
小尺寸尾翼用於輔助鴨翼的俯仰操縱
起落架
液壓收放前三點式。前後起落架都向前收入機身。可轉向前擊落架安裝了兩個KN-27無制動機輪，輪胎尺寸680x260毫米。前起落架艙具有一個向右側打開的大型艙門，這點和蘇-27一樣。
主起落安裝一個KT-156制動機輪，輪胎尺寸1030x350毫米，輪轂集成了剎車盤冷卻風扇。主起落架向前收起的同時旋轉90度使機輪平放入翼根，這是通過把主起落架轉軸斜置實現的。主起落架艙也具有一個大型鉸接式艙門，所有三個起落架支柱都具有油氣減震器。
液壓收放前三點式起落架都向前收入機身
發動機
兩臺修改過的索洛維約夫D-30F-6M加力渦扇發動機，全加力推力約20噸，發動機並列安裝在後機身。計劃試飛後期換裝兩臺留裡卡-土星AL-41F推力矢量加力渦扇發動機，全加力推力約17.7噸，但未實現。
D-30F-6M的涵道比是0.57，發動機分為七個模塊，分別是五級低壓（LP）壓氣機、帶五級可變定子的十級高壓（HP）壓氣機、帶12個火焰筒的環行燃燒室、兩級高壓渦輪、兩級低壓渦輪、帶四個環形火焰穩定器的加力燃燒室，超音速收斂-擴散軸對稱噴管。壓氣機第5和第10級設有放氣活門。
飛控
莫斯科航空電子科研生產聯合體（MNPK Avionika）研製的四餘度線傳飛控系統。橫向控制由服役和平尾差動提供，俯仰控制由全動鴨翼和平尾提供。座艙具有壓力感應式側置操縱桿。
航電
生產型計劃安裝俄羅斯最先進的航空電子設備，包括武器控制系統（WCS）、導航套件、通信套件和電子戰套件。武器控制系統的核心將是一臺相控陣脈衝多普勒多模式火控雷達，此外還包括安裝在風擋前方的紅外搜索和跟蹤裝置/激光測距儀（IRST/ LR）以及安裝在尾梁中的後向雷達告警接收機。
S-37生產型的座艙佈局
彈射座椅
標準的星辰K-36DM零零彈射座椅，向後傾斜36度以提高飛行員的抗過載能力。原計劃後期會換裝一種具有低空倒飛安全彈射能力的先進座椅。
武器
S-37原型機沒有武器，但有一個內置彈艙。生產型將在機身左側邊條內安裝一門30毫米格里亞澤夫/希普諾夫GSh-301單管機炮，射速1500發/分鐘。為了保持隱身外形，炮口有一個特殊艙門，只在射擊時打開。
生產型內部彈艙可掛載R-77主動制導中距空空導彈或R-73近距格鬥彈。翼下掛點也可以掛載副油箱和各種對地彈藥。
生產型內部彈艙可掛載R-77主動制導中距空空導彈或R-73近距格鬥彈
尾聲
2001年，蘇霍伊設計局把飛機重新命名為蘇-47。這一階段的試飛報告顯示飛機達到了9g過載和1.6馬赫的速度。
PAK-FA項目啟動後，外界普遍認為蘇-47項目已經終止，第二架試飛原型機始終沒能出現
2002年4月，蘇霍伊設計局被選中負責為俄羅斯空軍研製一種全新的第五代戰鬥機——PAK-FA，雖然該機沒有采用蘇-47激進的前掠翼佈局，但其研製工作大大受益於蘇霍伊在“金雕”項目上積累的寶貴經驗，第一架原型機T-50-1在2010年1月首飛。
PAK-FA項目啟動後，外界普遍認為蘇-47項目已經終止，第二架試飛原型機始終沒能出現。不過俄羅斯空軍司令邦達列夫上將在2014年8月11日表示，俄羅斯仍在繼續研究蘇-47或類似的前掠翼戰鬥機。也許在不久的將來，會有新一代俄羅斯前掠翼戰鬥機問世。
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