К концу первого периода обучении средний летчик вполне успевал почувствовать себя полновластным хозяином этого большого и мощного самолета. Тем более что с освоением Су-27 в войска вернулась и подготовка к маневренному воздушному бою. Она, вопреки опасениям, не повлекла за собой обвального роста аварийности. Этому способствовали качества самого самолета, рациональные методики обучения, а также система жестких ограничений, которая не позволяла неопытному пилоту выйти на опасные режимы. Высший пилотаж летчики обычно осваивали с видимым удовольствием.
Хуже оказалось дело с боевым применением. Для того чтобы в полной мере использовать возможности Су-27, нужно было в совершенстве знать все его многочисленные системы и уметь быстро выбирать единственно правильное положение огромного числа переключателей. Поэтому поначалу летному составу пришлось проводить больше времени не в кабине истребителя, а в учебном классе Но даже после освоения машины на должном уровне не все получалось с первого раза. Неожиданный сюрприз ожидал тех, кому на учебных стрельбах доставалась мишень М-141. На первый взгляд, она производила впечатление неповоротливой крылатой ракеты, способной летать только по прямой. Во время старта ускоритель давал мощный дымный выброс, который летчик Су-27 хорошо видел. Мишень должна была выполнить несколько разворотов, войти в зону для стрельб, и там ее следовало поразить ракетой или пушечным огнем. В таких ситуациях летчики часто расслаблялись и уже на втором развороте мишени теряли ей из виду. Дело было в том, что М-141 при всей своей «дубовой внешности» обладала уникальной способностью разворачиваться чуть ли не на месте.
Еще один интересный момент в освоении Су-27 в Авиации ПВО это новые методы управления групповыми действиями перехватчиков. Ранее перехват типовой цели сводился к полету одиночной машины или небольшой группы (пары, звена) по командам наземных станций системы наведения. Это было хорошо против одиночного бомбардировщика на большой высоте. Теперь же задача ставилось немного шире. Наряду с традиционным наведением с земли, летчику Су-27 следовало освоить работу по командам с самолета радиолокационного дозора А-50 групповые действия по командам ведущего с использованием бортовых станций активного ответа и телекодовой связи, взаимное прикрытие самолетов группы с помощью аппаратуры РЭБ и индивидуальный бой на всех дистанциях. Работая с нашлемным прицелом "Щель", требовалось освоить плавность движений и мышечной памятью запомнить секторы, в которых эта крайне полезная система работает. Если летчик крутил головой слишком быстро, наведение срывалось, то же происходило при выходе за углы обзора, а на повторное наведение или переход на стрельбу по ИЛС требовалось время. У летчиков ВВС на повестке дня стояло еще и Фронтовое применение самолета, т. е удары по наземным целям. Однако далеко не все намеченное удалось выполнить.
Самолет имел довольно жесткие эксплуатационные ограничения, часть из которых в процессе эксплуатации удалось снять. В состав системы дистанционного управления СДУ-10С вошел автомат ограничения предельных режимов, который в случае приближения к опасному значению угла атаки сигнализирует летчику возрастанием усилия на ручке управления на 15 кгс. Однако были опасные режимы, которые трудно было обозначить таким наглядным образом, и летчику следовало многое просто запомнить. Прежде всего, это были предельные значения приборных скоростей и чисел Маха.
Особенно много ограничений было связано с работой силовой установки. Если на небольших положительных углах атаки характеристики входных устройств даже улучшаются, а на больших углах остаются приемлемыми, то при выходе на отрицательные углы или при появлении значительного скольжения мог возникнуть помпаж ВЗ, особенно на сверхзвуке. Так, при числе М=2.0 выход на отрицательные углы атаки и скольжение запрещались вовсе. В полетах на больших высотах и малых скоростях была выявлена опасность возникновения помпажа двигателя. Из-за этого минимальное число М на высоте более 11 км было ограничено величиной 0. 9. хотя самолет мог «держаться» и на меньшей скорости.