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歼-13飞机的设计思想酝酿于1971年底，当时根据六院的指示由601所招收研究下一代歼击机方案 。601所根据作为我国空军歼击机主力的歼-6已经落后的情况，认为应研制接替歼-6的空战歼击机，作为80年代的空军主力战斗机 。
带着这一设想，601所派人于1972，1974年两次去空，海军12个部队进行调查研究，新歼击机的设想得到空，海军领导机关的赞同 。1974年初，空军全面提出了歼-6后继机的战术技术要求 。1975年冬，空军有关部门又与设计部门反复探讨，正式拟定了歼-6后继机的战术技术要求，1976年上报，同年4月24日，常规装备发展领导小组正式行文批复 。
在方案论证过程中，最大的问题是缺乏合适的发动机 。对有可能选用的发动机，技术人员意见不同 。为此，于1976年6月，三机部专门召开了歼-6后继机动力装置选择论证会 。1976年底常规装备发展领导小组正式批准采用一台涡扇-6加力风扇发动机 。
1976年9月，三机部在沈阳召开了歼-6后继机武器火控系统座谈会，通知和空、海军、四机部、五机部以及有关厂所、部门座谈讨论，初步确定了歼-6后继机的武器，火控系统配置方案 。1976年11月的一次会议上，又对机载电子设备进行了讨论 。
在方案论证，审查过程中，自1973年起，进行了多种气动布局的风洞试验，达3，000多次；自1974年起，对20多种机翼结构设计方案进行了强度和气动弹性计算；自1975年下厂征求工艺员和工人的意见，对方案进行了调整和修改；1976年以来，又和621，625所以及冶金部工厂进行了材料选用和工艺方案的讨论 。
1977年6月1日至11日，三机部在北京召开了歼-13飞机论证会 。国家计委，国防工办，总参装备部，空军，海军，航定委，一，四，五机部，冶金，石油，轻工部，建材总局等71个单位256名代表参加了会议，其中王震也参加了会议 。会议认真审查方案之后认为“飞机的总体方案是先进可行的，经过努力是可以实现的 。”
【歼-13战斗机的研发历程如何？】1978年8月，从国外引进了米格-23MC，以601所112厂为主进行了全面的技术分析，其发动机P-29主要由410厂分析 。1979年3月10日，三机部下达了开展歼-13飞机选用涡喷-15（P-29）发动机方案论证的通知 。601所经过计算，歼-13改用涡喷-15发动机，可使飞机有些性能提高，发动机的现实性和把握性也比较大 。同年10月9日，在沈阳召开了歼-13装涡喷-15发动机方案论证会 。1980年5月，总参和国防工办正式批准歼-13改用涡喷-15发动机 。
但由于后来由于空军队装备发展规划的调整以及缩短新机研制战线等原因，1981年3月以后，停止了研制，直接研制费1221万元 。
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