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上世紀90年代中期， 中俄兩國簽署了購買蘇30戰機的協議， 最終， 俄羅斯在2000年底， 向中國交付了第一批蘇-30MKK戰鬥機。
在使用之後， 中國覺得蘇30MKK戰機性能十分符合戰備需求， 於是， 2002年， 中國再次向俄羅斯採購改進型蘇30MK2戰機。
中國前後總計購買了100架蘇30系列戰機， 其中76架為蘇30MKK， 交付給中國空軍， 24架改進型蘇30MK2， 交付給中國海軍航空兵。
不過， 100架蘇30戰機並不能滿足中國海空軍的作戰需求， 為了擴大重型戰機在海空軍的裝備數量， 於是， 在蘇30MKK基礎上， 中國沈飛開始研製殲16戰機。
殲16戰機在2011年10月17日首飛成功， 並於2013年初正式亮相。
從外形上可以看出， 殲16和俄羅斯蘇30MKK戰機基本一致， 因此有人稱殲16抄襲蘇30MKK， 或者殲16是蘇30MKK戰機的國產版。
其實， 這些評論也並不能說錯， 畢竟兩者外形相似， 殲16在設計上參考蘇30MKK戰機， 也是一個事實。
不過， 殲16從一開始就追求完全國產化， 以便徹底解決受制於人的被動局面， 因此， 不管是發動機、航電系統、火控雷達等關鍵設備， 殲16都實現了全部國產化， 這也使得， 殲16在研製過程中， 並不是一帆風順。
即使在2017年建軍90周年閱兵， 以及2018年2月中國軍方公佈的空軍演習的圖片中， 殲16都以編隊形式參與， 但殲16戰機的生產和裝備數量， 並沒有全速展開。 主要原因是殲16在技術上還沒做到完全成熟，
殲16相比蘇30MKK戰機， 機載設備幾乎全部進行了升級和改進。
首先， 殲16裝備有國產有源相控陣雷達， 由於殲16戰機機頭很大， 可以裝備體積更大的雷達系統， 因此， 除了具備多目標作戰能力外， 機載雷達在綜合性能方面， 也更加完善， 這也是殲16戰機最大的改進之處。
其次， 航空發動機是中國航空工業最薄弱的一個環節， 很多中國戰機至今仍使用的是俄羅斯發動機， 不過， 殲16裝備的是2台中國自行研製的改進型渦扇10發動機， 推力達13噸， 這可以保證殲16可以在滿油滿彈的情況下， 獲得較強的空中機動作戰能力。
殲16被稱為“炸彈卡車”， 是一架可以飛行的小型武器庫。
該機總計有12個武器外掛點， 最大可搭載8噸各型彈藥， 包括霹靂8、霹靂9、霹靂10和霹靂12空對空導彈， 鷹擊62反艦巡航導彈、鷹擊83反艦導彈、鷹擊91反艦/反輻射導彈， 以及雷霆和雷石系列精確制導炸彈等， 由此可見， 殲16戰機在綜合作戰能力方面， 已經完全超越了殲轟7“飛豹”戰機。
此外， 沈飛已經開始在殲16基礎上， 研製專用的殲16電子戰飛機， 該機的主要改進之處， 包括增加電子對抗用的相關設備。
從外形上看， 該機兩側翼尖上安裝的吊艙從前到後各有4個刃狀天線， 可以推測這一吊艙的作用和美國EA-18G“咆哮者”翼尖吊艙類似， 具備寬頻信號感知和識別功能。 當前， 殲16電子戰飛機， 已經首飛成功， 相信不久就會裝備部隊使用。
雖然殲16戰機作為中國海空部隊的新型殺手鐧武器，
有消息稱， 殲16的單機造價， 僅次於成飛研製的殲20第五代隱身戰機， 這就是一個很尷尬的問題， 並不具備五代機的隱身能力， 但是造價卻已經接近殲20， 如果大批量建造殲16， 還不如將這些經費用於建造殲20， 但是如果不裝備， 中國沈飛此前耗時10餘年， 最終努力的成果得不到回饋， 確實是一個巨大損失。
因此， 殲16如果想要大量裝備， 後續必須解決兩個問題， 一個就是技術問題， 包括產能和戰機綜合作戰穩定性等方面；另一個就是單機造價問題， 如何在保證現有戰鬥力的基礎上，