计划可追溯至20世纪80年代为抗衡美国ATF计划而推出的MFI（多用途前线战斗机）以及LFI（轻型前线战斗机）计划，后来适逢苏联解体，四代战机命运长期不明确，直到2000年俄罗斯总统普京上台，才又正式将第四代战机研制推上台面，成为现在的PAK-FA（前线空军未来航空复合体）计划。
苏联的MFI与LFI计划
苏联第四代战机计划最初起源于1983年，因应美国ATF（先进战术战斗机）计划而推出MFI（多用途前线战斗机），其技术指标与ATF类似，具有隐身、超声速巡航、超机动性等。最初由三大战斗机设计局投标，包括采用鸭式布局的米格设计局1.42计划，前掠翼布局的苏霍伊设计局S-32计划，以及雅克列夫设计局推出的单发鸭式布局方案。
1986年，米格设计局的1.42获选。其获选原因是显而易见的：1.42的布局是在空军研究院（NII VVS）与中央空气与流体动力学研究院（TsAGI）介入下完成的，其布局充分反应了空军的需求，并采用TsAGI论证的最符合空军需求的气动设计。反观S-32，可以说是苏霍伊设计局自行论证的方案，其采用的前掠翼布局甚至不受TsAGI推荐，设计速度也比1.42低许多（前者马赫数2，后者马赫数2.6，而苏联空军偏好高速）。而雅克列夫设计局的方案虽然有着比较明显的隐身外形，但仅配备单发动力，难以同时兼顾所有的性能需求。不过，技术指标其实未必是1.42获胜的关键因素：在苏-27的发展过程中，苏霍伊设计局提出的升力体布局最初也不被TsAGI所接受（当时TsAGI推荐类似F-15的布局）.但在设计局的坚持下TsAGI仍然得硬着头皮研究，最后反而将这一布局推荐给了米格-29，成为这两型俄系三代战机的共同特征。因此，“S-32未能完全符合空军需求”未必是落败的主要原因，而真正原因可能是军方早已内定。有专家指出，军方为了避免出现垄断局面而倾向于让米格与苏霍伊轮流主导主力战机的研制，由于第三代战机PFI（未来前线战斗机）计划由苏霍伊胜出（即后来的苏-27），因此MFI计划从一开始其实就早已内定给米格设计局，从空军研究院单独上门找米格设计局便可侧证此一论点的真实性。
落选的S-32找上海军，成为新一代舰载机苏-27KM，也就是后来的S-37（苏-47）。S-32采用的前掠翼布局拥有极佳的低速性能，起降速度也很低，是舰载机的绝佳布局。当年苏霍伊的前总设计师西蒙诺夫（M.Simonov）是否早已洞悉MFI要内定给米格，所以才发展了这个一旦落败还可以找海军的方案，就不得而知了。
苏联解体大大冲击了MFI的命运，研发经费完全中断，1.42的原型机1.44于1994年仅能进行高速滑跑试验，理由竟是“没有足够经费装上堪用的制动器以用于试飞”，该机直至2000年2月29日才进行首飞，4月二度试飞后便没有再飞，直到2004年才又传出为了米格新一代轻型战机的研发以及部分PAK-FA的测试任务而要于年底重新试飞的消息。苏霍伊设计局则通过对中国大量出口苏-27战机（从1992年起）而获利，稳定的获利不仅助其继续开发各种改进型战机，还使其于1993年决定自费发展S-37（即S-32），该机抢先1.44于1997年9月25日首飞，似有后来居上、反客为主的意图，但并未成功“扶正”，原因可能是其仅为技术验证机，还不算原型机，故需要的经费也不少（有数据指出需要100亿美元），加上速度表现不符合军方要求，因此军方即使有钱也宁愿继续发展米格1.44。
除了重型战机，苏联本来还打算平行发展LFI（轻型前线战斗机）以与MFI进行“高低搭配”，前者将采用1台MFI所用的发动机，以及和MFI相同的航电技术，以确保两机的高度通用性。不过，苏联很快发现同时发展两种战机耗资过大，因此将LFI的发展排到MFI完成之后，转而全力发展MFI。
各设计局也纷纷以新技术改造苏-27、米格-29等第3代战机使成为3+代，以做为四代机服役前的过渡方案。3+代战机包括苏霍伊设计局的苏-35（苏-27M）以及米格设计局的米格-29M，这些战机最主要的特色是在航电系统上与西方战机追平，拥有玻璃化座舱、多用途雷达、主动雷达制导空空导弹、各式精确制导对地与反舰武器等，后来苏-35甚至还加上了第四代战机才有的相控阵雷达以及矢量推力发动机。按照原计划，3+代战机将在20世纪90年代中期入役，而在2000年左右第四代战机将开始服役。
全新的四代机代划：PAK-FA
从MFI到PAK-FA
在“黑暗的90年代”，除了1 44与S-37仍继续挣扎外，航空界也开始翻出当年的LFI计划，开发单发轻型战机。特别是在20世纪90年代中后期，俄航空业考虑到苏-27与米格-29改型在十年后将无法与F-35、EF-2000、“阵风”等欧美战机争夺市场，而一但市场被欧美战机抢占就等于葬送俄罗斯航空工业。因此，在1998年重新讨论的四代战机是称为LFS（轻型前线攻击机）的单发战机，这是LFI（轻型前线战斗机）的加强攻击版本，其代表计划有米格设计局的1-2000与苏霍伊设计局的S-54。稍后，该计划又演变成同时兼顾MFI与LFS的SFI（中型前线战斗机）计划，目的是藉由先进的航电技术打造一款重量小于苏-27但维持苏-27所有性能的中型战机。
2000年普京担任总统后，俄政府又开始推动第四代战机的发展。新的四代战机计划被称作PAK-FA（前线空军未来航空系统），由苏霍伊、米格、雅克列夫三大战机设计局竞争，2002年确定由苏霍伊设计局取得主导权，并在2004年确定基本技术指标，2005年获得经费，2006年完成细节设计，2007年开工建造。苏霍伊设计局的获胜可以说毫无悬念，因为整个计划约需100亿美元，俄政府对于该计划仅提供约15亿美元，其余需由厂商自筹，而当时只有苏霍伊公司有此财力。
至此第四代战机等于重新发展，需求取向已大大不同。MFI时代需要马赫数1.69的巡航速度与马赫数2.6的最大速度，以致机体大而笨重又需要推力18000千克力级的AL-41F发动机（后来达到20000千克力）。PAK-FA则从一开始就被设定为介于米格-29与苏-27之间吨位的飞机，并使用AL-31F尺寸的发动机。许多媒体与评论家并未注意到这一变化，以至于后来出现了许多夸张的数据。
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