Пара Су-17М2 в полете на полигон. Самолеты снаряжены авиабомбами ОФАБ-100-120 с тормозными устройствами для штурмовых ударов с малых высот
Как уже говорилось, в начале семидесятых годов для оснащения новейших ударных самолетов был создан ряд перспективных специализированных образцов оборудования, в том числе навигационный комплекс КН-23 и лазерный дальномер (в отечественной терминологии — оптический квантовый генератор) "Фон". Получило дальнейшее развитие и управляемое оружие.
В феврале 1972 года решением Военно-Промышленной Комиссии ЦК КПСС и приказом МАП, уточненных дальнейшими совместными решениями МАП, МОП и ВВС, в ОКБ П.О. Сухого началось проектирование новой модификации самолета, призванной вобрать в себя все эти новшества, планируемые к установке на истребитель-бомбардировщик еще со времен работ над проектом Су-17М. Главной "изюминкой" новой модификации должно было стать новое оборудование и вооружение. Одной из назревших к тому времени проблем стала психофизиологическая перегрузка летчика, особенно проявлявшаяся в полетах на малых высотах, необходимость использования которых, в свою очередь, стала очевидной.
Поначалу казалось, что основной риск при этом связан с опасностью столкновения с землей и препятствиями, вероятность чего была достаточно высока в скоростном полете. Первые же опыты выполнения боевых задач на малых и предельно малых высотах показали, что более существенной оказывается быстрая утомляемость экипажа из-за сильной болтанки и внезапных перегрузок в неспокойной атмосфере у земли, а также высокой рабочей нагрузки, требующей постоянного внимания и сосредоточенности, ведь малейшая ошибка в пилотировании "впритирку" над летящей навстречу местностью могла стать фатальной. У летчиков отмечалось нараставшее чувство неуверенности, беспокойство, большое число просчетов и увеличение времени реакции. В целом эти факторы даже вызвали понятие психологического барьера, когда выполнение задачи, требовавшее еще и наблюдения за местностью, ориентирами, собственно поиска цели и атаки, становилось проблематичным.
Первыми с этими проблемами столкнулись американские летчики во Вьетнаме. Используя скрытность маловысотного полета и внезапность удара, они обнаружили, что при таких действиях порядком затрудняется ориентировка и выход на цель, особенно при скоростном полете, падает точность и эффективность атак ввиду неудовлетворительных условий подхода к цели и ее обнаружения, а сами летчики испытывают большие психофизиологические нагрузки, приводящие к быстрой утомляемости, снижению пороговых реакций и работоспособности, что грозило риском потерь или, в лучшем случае, - срывом выполнения задачи из-за некачественного прицеливания и поражения цели. Время полета на предельно малой высоте, при котором летчик был способен действовать нормально, сохраняя приемлемые реакции, считали не превышающим 20 минут.
Не менее критичным для боевой эффективности становилось применение оружия в скоротечные секунды контакта с целью. "Быстродействия" и "точностных характеристик" летчика в управлении вооружением в роли "поисково-прицельной системы" становилось явно недостаточно. На помощь должна была прийти автоматика, связанная с бортовыми системами. Она позволила бы частично разгрузить летчика, избавив его от некоторых задач, связанных с навигацией и пилотированием, позволив сосредоточиться на основном — поиске и поражении объекта атаки. Требованиями к такому оборудованию оговаривались возможность полета по заложенной программе с автоматическим выходом на цель и возвращением на аэродром посадки, управление самолетом со стабилизацией по курсу и высоте, соблюдение ограничений по предельным режимам, балансировка машины в полете на разных режимах, выполнение заданных боевых маневров и решение прицельных задач.