В чем разница между боковыми и подкабинными воздухозаборниками?

Я бы не назвал Су-27 маленьким, но это другой вопрос.

Основное отличие — форма крыла в плане. Крыло Су-27 оптимизировано для работы на всех углах атаки до 120° с очень небольшим изменением тангажного момента. Это требует добавления полос, которые создают вихревую подъемную силу при более высоких углах атаки. При такой форме в плане прямые боковые воздухозаборники были бы невозможны. Но это еще не все.

При больших углах атаки и высокой трансзвуковой или сверхзвуковой скорости, когда тяга необходима больше всего, предварительное сжатие под ребрами увеличивает эффективность впуска.

В то время как F-15 был оптимизирован для скорости и трансзвуковой маневренности в пределах обычного диапазона углов атаки, Су-27 (и МиГ-29, использующий ту же базовую конструкцию) оптимизированы для полетов на всех возможных углах атаки, которые могут возникнуть. встретиться в воздушном бою. Конструкторы F-15 остановились, когда форма в плане и воздухозаборники были достаточно хороши. ЦАГИ остановились только до тех пор, пока не смогли уже улучшить конструкцию.

Теперь к вашим многочисленным подробным вопросам:

В чем основное различие между этими двумя конфигурациями двигателей?

Его нет, все сводится к деталям. Обе конструкции поддерживают длинные двигатели с форсажем, демонстрируют небольшое рыскание при отказе одного двигателя, а воздухозаборники позволяют развивать скорость 2+ Маха. Детали - меньшая склонность к боковому скольжению в случае F-15, потому что фюзеляж помогает регулировать поток воздуха, и лучшие характеристики угла атаки в случае Су-27.

Чем отличаются самолеты, у которых воздухозаборники расположены под кабиной пилотов, и те, у которых они расположены по бокам?

Опять же, основное отличие заключается в нестандартной производительности.

Какие аэродинамические отличия?

Теперь рискну повториться. Один лучше по рысканию, другой по тангажу. Вы сами можете решить, что полезнее в воздушном бою.

Как это влияет на скорость/радарную заметность/маневренность самолета?

На самом деле это три вопроса, объединенные в один. В скорости воздухозаборник F-15 имеет небольшое преимущество, если воспользоваться большей свободой регулировки геометрии воздухозаборника в зависимости от числа Маха. Это означает, что можно регулировать верхнюю губу, а не только нижнюю губу и аппарели внутри, как в случае с воздухозаборником Су-27.

Для радиолокационной заметности обе конструкции - плохой выбор. В основном это угловые отражатели , как и вертикальные хвосты. Вы можете видеть, что скрытность не учитывалась в обоих проектах.

Для маневренности больше всего важна форма крыла в плане. Здесь Су-27 побеждает безоговорочно.