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  蘇-37在蘇-27基礎上進行了很多改進。這其中包括全天候多模式相控陣雷達,具備合成孔徑,地形迴避、地形繪製等功能,同時還有一部向後偵測的雷達。一部分機身使用了複合材料,而非蘇-27那樣的全金屬材料。蘇-37戰鬥機原型機採用的AL一31FU推力向量發動機,由於向量噴管的工作壽命十分有限,因此,該機又重新換裝了AL一31F發動機,使用AL一31FU推力向量發動機時向量噴管使蘇-37可以控制氣流噴射的方向,大幅增強機動性,特別是低速下的效能。這個空中終結者還是俄羅斯第一種裝備有手不離杆控制(HOTAS)的戰鬥機。第一個裝備HOTAS系統的是加拿大愛弗羅(Avro)公司的CF-105「箭式」戰鬥機(Avro CF-105 "Arrow")。第一個裝備此係統的量產戰鬥機是F-15戰鬥機。蘇-37還在機尾處安裝雷達,使得飛機具有對後發射導彈攻擊的能力。  除了向量噴嘴以外,發動機結構結實,對於一般,反轉和水平螺旋下產生的紊流忍耐力很高,甚至在攻角達到180度時也能提供很高的可靠性和機動性。  蘇-37有12個掛點攜帶空對空與空對地導彈。在使用多掛點掛架時攜帶導彈和炸彈的數量可以增至14個。  俄羅斯沒有采購蘇-37系列戰機,但它還是可能會從國際上找到客戶,而國際市場收入已經佔蘇霍伊收入的相當大的部分。蘇-37製造了幾臺原型機,但並未投入量產。它是Su-35的機動增強型,突出的分別是Su-37有向量發動機,機背上有一圓形突出物可與Su-35區分。Su-35與Su-37也能從塗裝上區別,如今的Su-35全是深藍間淺藍色,Su-37全是紅色為主,間有黃色。
蘇-37「終結者式」戰鬥機(,拉丁化:)是一種由俄羅斯蘇霍伊公司所開發生產的單座多用途原型噴射戰鬥機。由於Su-37是一系列由Su-27戰鬥機所衍生出來的新機種之一,因此延續了Su-27的北約代號,被稱為側衛-F型(Flanker-F)。蘇-37於1996年4月在莫斯科附近的朱可夫斯基飛行測試中心(Zhukovsky flight testing center)進行首次飛行。