Егорова 19 апреля 1978 года. В конце 1979 года была проведена полномасштабная отработка программы исследований характеристик неуправляемого воздухозаборника летчиками А. С. Комаровым и Ю. А. Егоровым на самолете Су- 17МЗ (No 26-17) с зафиксированным конусом. В итоге максимальное число Маха на большой высоте упало с отметки 2,1 до 1,75, но был получен выигрыш в массе конструкции за счет снятия системы управления конусом и створками перепуска воздуха ЭСУВ-1В. Сами створки, лишенные привода, теперь выполняли только функции согласования работы воздухозаборника и двигателя, отклоняясь внутрь под действием перепада давления внутри и снаружи воздухозаборника и обеспечивая уменьшение потерь полного давления на входе в ТРДФ АЛ-21Ф-ЗС на земле, разбеге и малых скоростях полета, питая его дополнительным объемом воздуха. Попутно в "бочке" конуса высвободились компоновочные объемы для размещения оборудования, а его конструкция без подвижных частей создавала благоприятные условия для точной фиксации оптической системы "Клена".

Нереализованным оказалось и намерение обновить артиллерийское вооружение самолета. Первоначально собирались использовать двуствольное орудие АО-17 (ГШ-30), аналогичное намечавшемуся для Су-25 (в мае 1977 года установка новой мощной пушки на штурмовике находилась на стадии отработки макета). На модифицированном Су-17 предполагалось ограничиться установкой одной такой пушки в основании правой плоскости, однако двуствольная пушка была достаточно массивным и громоздким сооружением, к тому же при монтаже далеко от оси самолета ее восьмитонная отдача создавала чувствительный разворачивающий момент. Вскоре этот вариант уступил более привычному, с установкой двух орудий нового образца ГШ-301 на прежних местах в центроплане. Эти пушки того же калибра 30 мм, предназначавшиеся для использования на Су-27 и МиГ- 29, при традиционной одноствольной схеме обладали повышенной скорострельностью и мощностью залпа, а хорошие весовые данные позволяли обойтись даже меньшим весом – два орудия ГШ-301 вместе весили меньше одного ГШ-30.

Третий С-54 (No 50-20) на выставке авиатехники на Центральном аэродроме в Москве

Однако при высокой скорострельности новых пушек, вдвое превосходившей прежние НР-30, возникли проблемы с организацией подачи патронов. Обычным образом на Су-17 ленты укладывались в патронные рукава, опоясывающие фюзеляж. Какого-либо внешнего привода подачи не предусматривалось, питание осуществлялось автоматикой самого орудия, с началом стрельбы подававшей звенья с патронами в приемник. При этом механизму подачи приходилось протаскивать ленту по четырехметровому рукаву, но при возросшем темпе стрельбы усилия подачи массивной ленты и преодоления трения серьезно возрастали и бесперебойное питание уже не обеспечивалось. Разработчики артиллерийской системы гарантировали заданную скорострельность только при соответствующей организации питания из компактной укладки патронного ящика рядом с орудием, где лента лежала сложенной в виде "гармошки", под действием пневматики специального поджимающего устройства шла прямиком в приёмник пушки и усилия подачи требовались минимальные, не перегружая автоматику пушки. По заданию, следовало обеспечить боекомплект из 110 снарядов на орудие. Подходящим местом для патронных ящиков была только нижняя часть фюзеляжа рядом с пушками, где размещение боекомплекта обещало даже преимущества при снаряжении оружия. Однако при этом приходилось серьезно менять конструкцию фюзеляжа и, к тому же, – "зарезались" топливные баки, ёмкость которых уже потребовалось несколько ограничить в пользу компоновки оборудования, что вызывало крайнее недовольство заказчика.

Для отработки пушечных установок в ОКБ был сооружен натурный стенд, с использованием которого в 1979 году на подмосковном полигоне НИИАС провели серию стрельб по оценке артиллерийского вооружения. Тем не менее, положительного решения новые установки не дождались: в целях минимизации конструктивных изменений и затруднений при внедрении в производство с заказчиком договорились о сохранении прежнего пушечного вооружения из двух орудий НР-30 с боекомплектом по 80 патронов на ствол.

В конечном счете, новую модификацию, получившую заводской шифр С-54 и официальное обозначение Су-17М4, стала отличать преимущественно установка совершенно нового прицельно-навигационного комплекса ПрНК-54 с комплектом современного прицельного и радиотехнического оборудования, а также возможность использования нескольких новых образцов вооружения (далеко не в полном оговоренном поначалу ассортименте). Эскизный проект С-54 в окончательном варианте был готов к началу 1978 года, работы по рабочему проектированию самолета завершены были к концу года. В январе 1979 года успешно прошла макетная комиссия по кабине, а на серийном заводе начали изготовление сразу трех опытных экземпляров.

Три опытные машины были изготовлены на заводе в Комсомольске-на-Амуре в середине 1979 года. Поскольку переделки конструкции были незначительны, использовали взятые из серии Су-17МЗ машины с заводскими номерами № 42-19, 42- 20 и 50-20. Первый самолет, предназначавшийся для снятия летных характеристик, не стали оборудовать всем комплектом РЭО. Сборкой его завершили в сентябре 1979 года, а в октябре первый С-54 был доставлен в Москву. Монтаж всех недостающих систем, контрольно- записывающего оборудования и наземная отработка машины порядком затянулись и были закончены к лету 1980 года. Ведущим инженером по машине был назначен В. Д. Пензин. Первый полет на опытном Су-17М4 выполнил 19 июня 1980 года летчик-испытатель ОКБ Ю. А. Егоров. Машина находилась в воздухе 38 минут. К несчастью, через несколько дней, 23 июня 1980 года, он погиб в полете на Су-25, разрушившемся в воздухе при выходе на предельные режимы. Второй опытный образец самолета (им стал вскоре законченный сборкой № 50- 20) под управлением заводского летчика-испытателя Г. Н. Шаповала поднялся в воздух с аэродрома в Комсомольске-на-Амуре 29 июля 1980 года.

Су- 17М4 на подмосковном аэродроме Кубинка. Характерным внешнем отличием 'четверки' от Су- 17МЗ стал воздухозаборник системы кондиционирования в основании киля и покатая линия гаргрота

Пара Су- 17М4 из состава 274-го апиб в полете. Идущие на полигон машины несут по паре реактивных снарядов С-24Б

Государственные испытания новой модификации истребителя- бомбардировщика проводились на трех машинах с октября 1980 по 6 ноября 1982 года, а предварительное заключение о возможности эксплуатации самолета в строю было выдано 30 июня 1981 года. На первом этапе ГСИ в них участвовали две машины, на которых были выполнены 103 зачетных работы. На втором этапе, преимущественно, отрабатывалось вооружение. По их программе были выполнены 356 полетов. Бригадой специалистов по испытаниям С-54 руководил ведущий инженер ГНИКИ ВВС им. Чкалова С. В. Назаренко, а от ОКБ Сухого – ведущий инженер А. Г. Зудилов. Уже в ходе Госиспытаний, в мае 1982 года, к ним подключили самолет № 12-05, одну из первых машин серийного выпуска. Пополнение оказалось весьма своевременным, поскольку через несколько недель из испытаний пришлось исключить машину № 49-19. Происшествие случилось 17 июня 1982 года, когда при выполнении стрельбы снарядами С-24Б на самолете летчика ГНИКИ ВВС Ю. В. Жучкова остановился двигатель. Запустить его не удалось, и летчику пришлось выполнять вынужденную посадку в поле. На том служба первого опытного самолета закончилась, и поврежденную машину, к тому времени выполнившую более 200 испытательных полетов, пришлось списать.

В акте Госиспытаний отмечалось, что новая модификация обладает существенно лучшей боевой эффективностью по сравнению с Су- 17МЗ за счет повышенной точности навигации, возможности использования средств поражения расширенного ассортимента и внедрения ряда новых режимов боевого применения. На вооружение новая ударная машина была принята Постановлением Совета Министров от 30 сентября 1983 года (одним ПСМ с Су-17УМЗ). Массовый серийный выпуск истребителей- бомбардировщиков этой модификации, начатый в 1980 году, продолжался до 1983 года. За четыре года собрали 235 машин.