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针对当时“米格”-21飞机存在的机内载油量少导致作战半径过小、没有安装雷达缺乏自主搜索探测目标的能力、只安装1门机炮和挂载2枚空空导弹致使攻击火力弱等缺陷，提出在“米格”-21的基础上自行设计一种飞得更高更快、作战半径更大、机载武器火力更强并能够全天候作战的新型歼击机。歼-8飞机并不是在“米格”-21或歼-7基础上简单地进行等比例放大而成的，而是在保持歼-7气动总体布局基本不变的情况下，根据当时所掌握的技术并结合性能指标的要求对其进行了一定程度的改进，设计方案也是经过大量的风洞吹风最终优选出来的。歼-8采用加大机翼后掠角、相对厚度较薄的高速翼型、机翼前缘扭转、低置的水平尾翼、进气锥无级调节等技术措施，减小了飞机的超音速飞行阻力，2台大推力的“涡喷”-7甲型发动机提高了飞机的推重比，在拥有更快速度和更高升限的同时仍能具有好于“米格”-21的机动性。更大的机体得以装载更多的燃油，大幅提高了飞机的作战半径。同时歼-8飞机也没有受到当时国外流行的“取消航空机炮”思潮的影响，而是采取了导弹和机炮并重的武器配置方案，在之后多次局部战争的实战经验也证明这种选择的正确性。2门固定机炮和4枚空空导弹的武器配置也使得歼-8飞机拥有了更强的作战火力，服役后成为了当时海军航空兵里性能最好的歼击机。