殲13戰鬥機的設計思想醞釀於 1971 年底，當時根據六院的指示由 601 所招收研究下一代殲擊機方案。601 所根據作為我國空軍殲擊機主力的殲-6 已經落後的情況，認為應研製接替殲-6 的空戰殲擊機，作為 80 年代的空軍主力戰鬥機。
帶著這一設想，601 所派人於 1972，1974 年兩次去空，海軍 12 個部隊進行調查研究，新殲擊機的設想得到空，海軍領導機關的贊同。1974 年初，空軍全面提出了殲-6 後繼機的戰術技術要求。1975 年冬，空軍有關部門又與設計部門反覆探討，正是擬定了殲-6 後繼機的戰術技術要求，1976 年上報，同年 4 月 24 日，常規裝備發展領導小組正式行文批覆。
在方案論證過程中，最大的問題是缺乏合適的發動機。對有可能選用的發動機，技術人員意見不同。為此，於1976 年 6 月，三機部專門召開了殲-6 後繼機動力裝置選擇論證會。1976 年底常規裝備發展領導小組正式批准採用一臺渦扇6加力風扇發動機。
1976 年 9 月，三機部在瀋陽召開了殲-6後繼機武器火控系統座談會，通知和空、海軍、四機部、五機部以及有關廠，所，部門座談討論，初步確定了殲-6後繼機的武器，火控系統配置方案。1976 年 11 月的一次會議上，又對機載電子設備進行了討論。
在方案論證，審查過程中，自 1973 年起，進行了多種氣動佈局的風洞試驗，達 3,000 多次；自 1974 年起，對 20 多種機翼結構設計方案進行了強度和氣動彈性計算；自 1975 年下廠徵求工藝員和工人的意見，對方案進行了調整和修改；1976 年以來，又和 621，625 所以及冶金部工廠進行了材料選用和工藝方案的討論。
1977 年 6 月 1 日至 11 日，三機部在北京召開了殲13戰鬥機飛機論證會。國家計委，國防工辦，總參裝備部，空軍，海軍，航定委，一，四，五機部，冶金，石油，輕工部，建材總局等 71 個單位 256 名代表參加了會議，其中王震也參加了會議。會議認真審查方案之後認為“飛機的總體方案是先進可行的，經過努力是可以實現的。”
1978 年 8 月，從國外引進了米格-23MC（MiG-23MS Flogger E），以 601 所，112 廠為主進行了全面的技術分析，其發動機 P-29 主要由 410 廠分析。1979 年 3 月 10 日，三機部下達了開展殲13戰鬥機選用渦噴15（P-29）發動機方案論證的通知。601 所經過計算，殲13戰鬥機改用渦噴15 發動機，是飛機有些性能提高，發動機的現實性和把握性也比較大。同年 10 月 9 日，在瀋陽召開了殲-13 裝渦噴15 發動機方案論證會。1980 年 5 月，總參和國防工辦正式批准殲13戰鬥機改用渦噴15 發動機。但由於後來由於空軍隊裝備發展規劃的調整以及縮短新機研製戰線等原因，1981 年 3 月以後，停止了研製，直接研製費 1,221 萬元。
蘇聯空軍的 MiG-23MS
氣動外形特點
殲13戰鬥機的氣動外形十分巧妙。首先，作為一架絕對空中優勢殲擊機，殲13戰鬥機即需要具備儘可能大的最大飛行馬赫數以追擊或規避敵機，又需要能在亞音速或跨音速作高機動飛行。為了平衡矛盾，該機主翼採用了邊條機翼形式。由於有邊條前翼，使整架飛機的有效後掠角增大，相對厚度減小，所以激波阻力較小，適合於超音速飛行的要求。而基本翼的存在，又使整個機翼的有效展弦比增大，可減小低亞音速及跨音速時的誘導阻力，特別是大仰角飛行時，從邊條分離產生的邊條渦形成有利干擾從而增加了升力。另外拖出的邊條渦還可以給上翼面補充動能，延緩基本翼上的分離，從而又可以產生相當大的附加升力，這就非常有利於飛機在高亞音速或跨音速時作高機動飛行（要求有儘可能高的可用升力）。
殲13戰鬥機的兩種氣動構型，機腹進氣和兩側進氣
在當時同量級的新戰鬥機中，同時研製的還有美製的 F-16，這一型飛機設計非常成功，並經過了不斷改進，成為了北約國家的主力裝備。雖然同處兩個世界，意識形態完全不同。殲13戰鬥機與 F-16 的外形差別也是非常之大，但是在主翼的設計上確是驚人的相似。同是採用了邊條翼形式。雖然這一機翼構型現在已是十分常見，但在 60 年代末卻是絕無僅有的。而且美國畢竟至少擁有二次世界大戰以及噴氣時代殲擊機設計的經驗，而中國什麼都沒有，能參考的至多不過是米格-19，然而在完全獨立的，沒有任何經驗的情況下，竟能設計出如此先進而巧妙的機翼構型，本身就是個奇蹟。
不僅如此，為了使阻力減至儘可能的小，殲13戰鬥機採用了上單翼。但是上單翼形式穩定性好，不利於高機動飛行。所以該機在設計時巧妙地使主翼下反，增加了飛機的軸向不穩定性，解決了這個矛盾的問題。
而且該型機是中國殲擊機首次採用前緣機動襟翼，雖然偏轉速度現在已不得而知，但足以和飛機的俯仰姿態響應，和飛機的飛行馬赫數及仰角相配。更何況當時我國還沒有隨控佈局中的“放寬靜穩定度”技術，飛機無法靠“增穩系統”自動控制舵面，所以使用這一設計是十分大膽的。
致命弱點
殲13戰鬥機的主要制約因素在於其發動機。
一開始，殲13戰鬥機擬採用一臺英制斯貝發動機MK202（加力推力9,300公斤力）的國產型渦扇-9（WS-9），但因推力不能滿足需要而改用推力為 12,200 公斤力的渦扇-6（WS-6）發動機。不久從國外引進了米格-23 之後，又決定改裝米格-23 所用的 P-29，國產型也稱渦噴-15 的渦輪噴氣發動機。但後來都未能付諸實施。
P-29（R-29）發動機
從表格可以很輕易地得出結論，同期同量級的美製戰鬥機 F-16 所採用的發動機推重比達到 8，而我國的殲13戰鬥機所採用的發動機，小的竟只有 5.2，大的不過 6.5。與美製發動機存在著根本的，巨大的差距。
由於發動機的成功，美製 F-16 後來成了一款成功的，優秀的北約制式戰鬥機。而同是新研製的殲擊機，殲13戰鬥機氣動外形設計優秀，不但沒有量產，甚至在原型機還未製造出來，就已經夭折，頗令人扼腕。
而中國的殲擊機，基本都受制於發動機。幾乎每一架殲擊機，都不得不說是發動機的悲劇。
吸取教訓
發展航空工業，極為重要的一條，就是優先發展航空發動機工業。航空發動機是飛機的“心臟”，它的技術性能和結構關係飛機的戰術技術性能、可靠性和經濟性。各種類型的航空發動機都要在高溫、高壓、高轉速、高負荷的苛刻條件下長時間地反覆工作，同時還要求它重量輕、體積小、使用安全可靠、經濟性好。
同時提出的多種性能要求和極端的工作條件，迫使各種型號的航空發動機必須設計精巧，加工精密，使用高性能的材料和成品附件。發動機綜合了多學科和多種專業技術成果，技術難度大，研製週期長，耗資多。它當之無愧地代表了一個國家的工業和科技最高水平。環顧世界，也只有美、前蘇聯、英、法等少數工業發達國家，才能獨立地研製和發展先進的航空發動機。
中國航空發動機的老師是前蘇聯。從技術角度講，蘇聯的發動機在一些方面不如美國。它們通常體積較大，製造較粗糙，使用壽命較短，耗油率較高。中國仿製的航空發動機一些性能指標還低於前蘇聯。殲擊機發動機大修週期（即一個安全使用期限）通常為 100~200 小時，而美國等西方國家發動機使用週期一般大於 4,000 小時。
正當中國航空工業傾力消化吸收改進渦輪噴氣發動機時，國際上更先進、更經濟、更穩定的渦輪風扇發動機誕生了，並立即成了航空界的主流。經過反覆權衡，中國航空界決定上渦扇機。又是一段艱難的歷程，渦扇機的難度、複雜性遠遠超過渦噴機。工程費時費力，進展緩慢，從 60 年代一直拖到 80 年代。雖然也研製成功渦扇5、渦扇6 等型號發動機，但因種種原因，終於未投入批生產。
美國人就此評論說：“中國人缺少的並不是製造能力。他們十分出色地進行著循規制造、手工與機器相結合的生產和小批生產。他們所沒有掌握的是現代化連續生產流程、精密自動設備技術以及其他組織方面的經營管理技術。在這方面，成套工廠設備進口可能是最有裨益的。航空工業就是這方面的……例子。中國在 50 年代後期和 60 年代初期致力於噴氣發動機。但後來抽走了一些最優秀的科學家、工程師和其他稀有資源……因此使飛機發動機技術一直處於緩慢發展狀態。其結果使中國飛機發動機的設計和生產能力（安裝在他們的蘇式 50 年代戰鬥機和中型轟炸機上的），同羅爾斯．羅伊斯、普拉特．惠特尼、通用電器等公司生產的、做為大多數西方飛機動力的當代尖端渦輪風扇發動機之間存在著巨大差距……中國人自己判斷，他們的航空發動機技術至少比西方落後 20 年……這樣一個巨大的差距是無法通過獨立的、逐步提高的辦法，或是通過進口一些先進的發動機充做樣板來加以克服的……同汽車工業一樣，航空工業要大幅度提高水平，只能來自國外的直接技術協助……引進（羅爾斯．羅伊斯的”斯貝發動機）將使中國在比較短的時間內前進 10 年……同西方最先進的渦輪風扇發動機相比，中國人至少還將落後 12 年。儘管如此，10 年跳躍的實踐結果將意味著，對他們未來飛機性能的一次關係重大的提高……努力的勢頭會超的初步地跳躍而繼續下去，中國的獨立設計和製造能力將會飛快增長。
先進的，就需要學習，在這個問題上，我們應該拋開意識形態問題。
美國的航空工業在這一點上與中國相比較，簡單說，那就是美國先有發動機，後有飛機，而中國是先有飛機，後有發動機。
表面上看，雖然中國的體制彷彿適合於給飛機配備最合適於它的發動機。但是在實際操作上，我們可以看到一開始殲13戰鬥機決定採用仿製的斯貝發動機，確實斯貝MK202 軍用型發動機加力比（即加力推力與不加力推力之比）大，耗油率較低，使用壽命長（這是蘇式發動機的致命弱點），壓氣機的喘振裕度大，各種工作狀態下部件的效率高，工作可靠，裝有抽氣系統控制襟翼，可改善飛機的起飛著陸性能。但正如西方所評論的，它畢竟是 60 年代末的產品，結構複雜，推重比（推力與自重之比）較低，高空性能差。在當時，該機型也只可能是中國引進的好發動機了。當今世界諸國中，又有誰會真心幫助中國去實現現代化呢！
斯貝發動機的中國型號為渦扇9，定在西安發動機廠生產。國家花數億英鎊引進該機，十分重視。王震副總理三次視察西安廠，關照試製工作。航空部副部長莫文祥帶隊蹲點，陝西許多廠、所、大專院校多方協作。除使用進口原材料外，國家專門安排了金屬材料、非金屬材料、成品附件和大型鍛件的國產國制化工作。
1976 年，西安廠的試製工作全面展開。光整機的技術資料即達 42 萬份，工藝裝備圖紙 3 萬項，僅 3 年多的努力就裝出 4 臺渦扇9 發動機。1979 年發動機臺試成功。1980 年，發動機在英國複雜條件試車成功，並通過了循環疲勞強度試驗。中英雙方代表簽署了渦扇9 發動機考核成功文件，中國的斯貝發動機終於誕生了。
但是加力推力只有 9,300 公斤的斯貝發動機，能以單臺推力帶動起龐大的殲13戰鬥機的機身呢。F-16 重量比殲13戰鬥機小，但所使用的發動機加力推力高達 12,400 公斤。所以後來決定換裝自產的渦扇6。
但是在引進米格-23 獲得成功後，又看中了米格-23 所使用的 P-29。但是以中國當時的基礎，在沒有任何經驗，又沒有人教的情況下，怎能搞的出來呢。況且即是成功了，P-29 仍然是一種推重比並不高的發動機。
反觀美國，在 F-16 還沒有研製的時候，空軍和海軍空中優勢戰鬥機就計劃要求大幅度提高發動機推重比和改善進氣道和發動機的匹配性。同時，美國國防部做出採用一個核心機發展兩種發動機的決定，要求研製的發動機能同時滿足空軍和海軍的要求。
美國的普拉特．惠特尼公司以 JTF-22 核心發動機為基礎，為發展美國空軍和海軍用的兩種發動機進行投標。不久就推出了世界上最早投入使用的推重比達 8 以上的發動機F-100發動機並使得選用它的 F-16 推重比超過了，成為了世界上首架實用的，能垂直爬升的高機動戰鬥機。
教訓是沉痛的。但是，中國並不是沒有希望，相反仍有相當大的潛力可挖。事實上，70 年代初，中國援助巴基斯坦的殲-6 飛機發動機，經美英專家重新組裝調試後，使用週期已經延長了一倍。
而且現在，我們在發動機領域已經投入重金，並且有了正確的道路，製造自己的優秀髮動機，並且出現了已經替代殲13戰鬥機的國產新型殲擊機，能夠沒有遺憾地與 F-16 再爭高下。
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