Это предприятие не только имело к тому времени большой опыт капитально-восстановительного ремонта большинства типов самолетов фронтовой авиации и вертолетов советского производства для собственных ВВС и зарубежных заказчиков, но и освоило ряд программ модернизации авиационной техники. В сотрудничестве с российскими специалистами (в частности, из ЗАО «Русская авионика») были разработаны программы модернизации белорусских самолетов МиГ-29 и Су-27УБ, а также вертолетов Ми-8МТ. В результате, еще в середине текущего десятилетия на вооружение ВВС Республики Беларусь поступили модернизированные многоцелевые истребители МиГ-29БМ и Су-27УБМ1, получившие широкую номенклатуру управляемого вооружение и современную авионику (см. «Взлёт» № 5/2007). Подобное решение проблемы повышения боевых возможностей — наряду с капитальным ремонтом и продлением сроков службы — было предложено и заказчику из Казахстана.
Контракт накапитальныйремонт и модернизацию 10 истребителей Су-27 и Су-27УБ Сил воздушной обороны Казахстана был подписан руководителями Минобороны РК и 558-го авиаремонтного завода 14 сентября 2007 г. Об этом, в частности, официально заявил 1 ноября того же года председатель Государственного военно-промышленного комитета Белоруссии Николай Азаматов: «Мы с министром обороны Леонидом Мальцевым были в Казахстане, и там был подписан контракт на капитальный ремонт и модернизацию десяти Су-27 ВВС Казахстана».
Ремонт и модернизация первой пары казахстанских самолетов занял около 9 месяцев, и 24 декабря 2009 г. первые две машины — одноместный Су-27 и двухместный Су-27УБМ2 с бортовыми номерами 05 и 50 вернулись в Казахстан. В начале апреля 2010 г. за ними последовала вторая пара (№ 03 и 53). На заводе в Барановичах остается еще шесть казахстанских истребителей, которые должны вернуться в Талды-Курган в ближайшей перспективе. Оговоримся сразу, объем работ, проводимых на одноместном и двухместном самолетах различны. Степень модернизации «спарки» гораздо глубже — она превращается в полноценный многоцелевой боевой самолет и поэтому даже меняет свое название.
Первый блок работ по модернизации казахстанских Су-27УБ связан с комплексом вооружения. В состав авиационных средств поражения класса «воздух-воздух» самолета Су-27УБМ2 входят ракеты Р-27ЭР (Р), Р-27ЭТ (Т), Р-73 (Л) и РВВ-АЕ. На выставке KADEX-2010 перед демонстрировавшимся самолетом (Су-27УБМ2 № 53) был разложен богатый арсенал вооружения всех классов, однако ракет РВВ-АЕ там не было, что может свидетельствовать о том, что поставки их в Казахстан еще не начаты. В состав управляемого оружия класса «воздух-поверхность» в процессе модернизации истребителя включаются ракеты Х-25МЛ, Х-29Т, Х-31А и Х-31П, а также корректируемые бомбы КАБ-500Л и КАБ-1500Л с полуактивной лазерной системой наведения, КАБ-500Кр и КАБ-1500Кр с телевизионным самонаведением. Разумеется, могут применять Су-27УБМ2 и неуправляемое вооружение — свободнопадающие авиабомбы калибра до 500 кг, контейнеры КМГУ, а также неуправляемые ракеты С-8, С-13 и С-25. При этом за счет установки двух дополнительных пилонов под крылом общее число точек подвески вооружения увеличивается до 12.
Другое направление модернизации связано с доработками бортового радиолокационного прицельного комплекса Н001, который получает автономный канал для работы по наземным (морским) целям. Доработанный РЛПК самолета Су-27УБМ2 может теперь обнаруживать цель типа «пусковая установка оперативно-тактических ракет» с ЭОП 30 м 2 на дальности до 40 км, типа железнодорожный мост» (1000 м²) — до 150 км, а крупные надводные цели «видит» на расстоянии до 350 км. Кроме того, модернизируется навигационная система, в которую интегрируется аппаратура спутниковой навигации. В память навигационной системы может записываться до 99 промежуточных пунктов маршрута, аэродромов и радиомаяков, при этом она может формировать и хранить до 8 различных маршрутов полета. Для отображения прицельной и навигационной информации вместо монохромного индикатора прямого видения на электронно-лучевой трубке в кабине устанавливается многофункциональный цветной жидкокристаллический индикатор.