二战结束后，苏联基于战争中的实战经验，始终将攻击机的研发置于重要战略地位。在随后的数十年间，苏联航空工业先后推出了苏-7装配匠、苏-25蛙足、米格-23鞭挞者等多款性能优异的攻击机和战斗轰炸机，这些机型不仅装备苏联空军，还通过军售和技术转让的方式广泛部署于多个盟国。随着航空技术的快速发展和作战需求的演变，到1980年代末期，苏联军方高层开始筹划研制一款能够全面替代这些逐渐老化的现役机型的先进战机。1989年，苏联国防部召开专项会议正式确立这一计划，并将研发任务交由久负盛名的苏霍伊设计局负责，这款新型战机被命名为苏-37。需要特别说明的是，这款苏联时期规划的苏-37与后来俄罗斯时代研发的同名机型在技术特征和设计理念上存在本质区别。 从技术定位来看，苏联版苏-37严格意义上属于多用途战斗轰炸机。虽然外界普遍认为它应该归属于著名的苏-27侧卫家族，因为两者在气动外形上展现出明显的亲缘关系，且都出自苏霍伊设计局之手，但这一推测从未获得官方证实。苏联军方对苏-37的作战能力提出了极高要求：不仅要胜任传统攻击机的前线近距离空中支援任务，还需要具备纵深打击能力，能够深入敌方腹地摧毁防空系统、机场等战略目标，甚至要具备与敌方战斗机争夺制空权的能力，同时还要能有效应对日益严重的武装直升机威胁。
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