Но по мере насыщения частей ВВС самолетами Су-17 заинтересованность в новой "спарке" оживилась — как-никак, ежегодно парк ИБА пополнялся сотней и более новых машин, а летчиков для них продолжали готовить по старинке, тратя затем время и ресурс для переучивания на новый самолет. Развитие эта тема получила только в 1973 году, когда стало ясно, что новые модификации Су-17 существенно отличаются от исходного Су-7БКЛ по характеристикам (в первую очередь взлетно-посадочным), особенностям управления, оборудованию и вооружению.
В декабре 1973 года по этому вопросу было принято совместное решение МАП и ВВС, а 11 ноября 1974 года, когда еще только разворачивался выпуск "эм-двоек", вышло совместное постановление ЦК КПСС и Совмина СССР, предписывавшее ОКБ Сухого создать две новые модификации Су-17 — одноместный истребитель-бомбардировщик с улучшенным обзором и учебно-боевую "спарку", причем приоритет отдавался последней. 28 ноября появился уточняющий задание приказ МАП, приоритетной задачей в котором ставилась разработка именно учебно-боевого самолета. Двухместную машину создавали как учебно-боевой вариант Су-17М2 с соответствующим «двойке» набором прицельного и навигационного оборудования.
Проектирование двухместного варианта С-52У (рабочее название Су-19У, боевую машину предполагалось назвать Су-19) началось с поиска оптимальной компоновки головной части фюзеляжа. Ранние наброски учебно-боевой машины, еще на стадии создания Су-17М и М2 шедшие под временными индексами С-32МУ и С-32М2У, предусматривали ограничиться старым способом создания "спарки" за счет организации в фюзеляже вставки со второй кабиной инструктора (подобно тому, как это делалось при разработке учебно-боевых Су-7У, Су-9У и Су-15У). Однако такой метод, при всей конструктивной простоте и технологичности в производстве, обладал известным недостатком, не обеспечивая инструктору сколько-нибудь удовлетворительного обзора. Такой подход не отвечал ни требованиям безопасности, ни достаточно критичным условиям контроля при подготовке летчиков-новичков, за которыми при первых полетах самым буквальным образом требовался глаз да глаз. Главный конструктор Н. Г. Зырин резонно считал, что новый самолет "имеет право" на более радикальные изменения в части условий работы экипажа и обеспечения безопасности и комфортности. Последняя подразумевала, прежде всего, улучшение обзора, поскольку в полете реакция летчика на окружающую обстановку опиралась, по большей части, на получаемую визуальным образом информацию, а по этой части претензии испытателей и строевых летчиков к прежним модификациям Су-17 были непреходящими; в числе основных неудовлетворительных качеств самолета постоянно назывался плохой обзор вперед-вниз (как-никак, самолет сохранял компоновку, заложенную еще в 50-е годы, когда главенствовали иные условия). Тем временем ужесточились и общие требования ВВС, предусматривавшие значительно большие зоны обзора из кабины в этих ракурсах — не менее 15°.
Однако достичь этого можно было лишь радикально изменив носовую часть самолета с отклонением обводов вниз. По мнению историка ОКБ П. Плунского, взвешивая проблематику решения, Главный конструктор отдавал себе отчет, что подобные переделки, полностью меняющие конструкцию, потребуют коренного слома заводской технологии, создания новых стапелей и оснастки, что неминуемо скажется на серийном выпуске. В условиях, когда план по производству боевых самолетов был непреложным условием (о чем говорил даже лозунг у заводоуправления: «План — закон, выполнение — долг, перевыполнение — честь!»), никто из вышестоящего начальства не позволил бы вторгаться с подобными новациями в налаженное производство. Но со "спаркой", машиной учебного назначения, предложение могло и пройти, а в дальнейшем, с положительными результатами её отработки на руках, можно было выходить и на разговор о перспективах боевой машины.
Для улучшения обзора носовую часть самолета до шпангоута № 13 отклонили вниз на 6° и удлинили на 85 мм. Практически это был новый агрегат, а остальная часть фюзеляжа с небольшими изменениями сохранялась от предыдущей модификации. В отличие от входного устройства "эм-двойки", установленного с близким нулевому углом заклинения относительно строительной горизонтали самолета, новый воздухозаборник имел наклон вниз на 3°, что улучшило условия его работы в полете с большими положительными углами атаки (самолет на большинстве режимов летает на некотором угле, обеспечивающем создание необходимой подъемной силы).
Су- 17УМ на рулежной дорожке аэродрома
В полете Су-17УМ. Для посадки крыло в положении минимальной стреловидности, механизация, шасси и фары выпущены
Опущенная носовая часть и приподнятое кресло летчика, вкупе с выпуклым объемистым фонарем с увеличенной площадью остекления, обеспечили значительное улучшение обзора вперед-вниз из первой кабины — предельный угол зрения теперь составил 15° вместо прежних 9°. Обводы носовой части и объемистого гаргрота стали едиными для "спарок" и будущих ударных Су-17МЗ. В результате самолет приобрел вид, характерный для всех последующих модификаций. Общая схема кабины "спарки" осталась такой же, как и на Су-7У, — обучаемый спереди, инструктор сзади, новый широкий фонарь с развитым боковым остеклением давал хорошую видимость с обоих кресел вперед и в стороны, а инструктор имел перископ для улучшения обзора вперед, выпускавшийся при взлете и посадке и убиравшийся на больших скоростях. В дальнейшем в ходе выполнения одной из доработок в строю серийные самолеты получили и зеркала заднего обзора на внутренней части переднего фонаря кабины. Наличие второго члена экипажа потребовало не только установки в задней кабине дополнительного комплекта органов управления, приборного и другого оборудования, но и изменение агрегатов кондиционирования кабины и увеличения с 16-и до 24-х литров емкости баллонов кислородной системы летчиков, что было достигнуто установкой третьего баллона УБЦ-8.
Для улучшения условий эксплуатации и устранения затенения подвесками вооружения, посадочно-рулежная фара из-под левой консоли крыла была перенесена под носовую часть фюзеляжа, где вместе со вторым дублирующим "светильником" образовала характерную для последних модификаций самолета пару "глаз".
Форма воздушных каналов была соответственно подогнана в районе кабин с некоторым обуживанием их площади, что позволило несколько расширить полезный объем рабочих мест летчиков. В гаргроте разместили элементы РЭО. Вторая кабина (инструктора) заняла место первого мягкого бака, немного изменился в сторону уменьшения и объем трех оставшихся баков-отсеков в фюзеляже, что привело к сокращению внутреннего запаса горючего по сравнению с Су-17М2 на 785 литров.
Впервые в семействе Су-17 новый самолет, в соответствии с требованиями ВВС, оснастили унифицированными катапультными креслами К-36Д. Сиденья К-36Д на "спарке" обеспечивали безопасное раздельное катапультирование во всем диапазоне высот на скоростях от 75 км/ч до максимальной, повысив предельный порог до 1400 км/ч (против 1200 км/ч у прежних моделей самолета). Новые кресла также позволяли осуществить аварийное покидание на земле, при разбеге и пробеге (катапультирование в этих режимах было возможно и прежде, но, по условию ввода парашютной системы, являлось безопасным только при значительно больших скоростях движения самолета — не менее 140 км/ч).
Расширенная кабина и фонарь обеспечивали нормальное размещение новых кресел (отличительной особенностью К-36 было размещение спасательного парашюта и системы стабилизации в объемистом заголовнике, требовавшем побольше места под фонарем). Следует заметить, что при внедрении новой системы спасения ОКБ П.О. Сухого выступило пионером, и благодаря отработке кресла К-36Д на самолетах Су-17 и Су-24 катапультное сиденье вскоре заняло место унифицированного на боевых самолетах, сменив прежние устройства собственных разработок, "приватным" образом создававшихся самолетными ОКБ для своих машин.
