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中国空军很早就开始追寻轻巧灵活、重视机动性的战斗机了。新一代战斗机不再单纯地追求速度快，还要有良好的机动能力。当时在越南战争中，美国造价昂贵技术复杂的F-4重型战斗机有时会在越南空军轻小的米格-17面前束手无策。而飞机的机动性能，主要是加速能力、爬升和盘旋性能。其中前两项指标是和高速飞行的设计要求相一致的，而最后一项指标却是与高速飞行的设计要求相互制约。一般来说强调飞行速度快的飞机，盘旋半径就越大，盘旋一周所需的时间就越长。局部战斗中的空战实践证明，即使在广泛使用空空导弹的情况下，战斗机在近距离时利用机炮进行格斗仍不可避免。格斗中，战斗机常被迫以尽可能小的转弯半径或尽可能快的转弯速率，绕到敌手后方，占据有利的射击位置。这时，速度较低或机体重量较轻的飞机反而处于优势。
1965年，当沈阳飞机设计研究所新一代歼8、歼9歼击机方案向沿海空、海军作战部队征求意见时，空军航空兵很多部队一再强调希望有机动性好、而且轻到能装在卡车上的小飞机，以便实施全民皆兵的思想。1965年9月，沈阳飞机设计研究所总体室曾作过一个方案，但性能不能满足要求而中途夭折。
然而，空军机关的一些人并未放弃，后来又提出了“空中李向阳”的想法--要求飞机重量轻，而且机动性好，重量在4吨左右--随时能打随地能战，就像空中的游击队员，实现全民战斗机的想法。1969年，空军航空工业领导小组向南昌飞机制造厂设计室及沈阳飞机设计研究所下达了研制任务，要求设计这种类型的轻型歼击机。正当沈阳飞机设计研究所准备派人去部队调研时，南昌飞机制造厂已经完成了这种飞机--歼12歼击机的方案设计。飞机装一台涡喷6发动机，重4.1吨，最大马赫数1.8。空军曹里怀副司令员怕歼12方案不可靠，要求南昌飞机制造厂到沈阳飞机设计研究所征求意见。
南昌飞机制造厂以1年零5个月的时间，完成了“小歼”歼12详细设计、主要风洞试验、强度试验和系统模拟试验。原型机于1969年12月26日首次试飞成功。1973年9月10日，歼12飞机向中央首长做了精彩的汇报表演，被叶剑英元帅赞誉为“空中李向阳”。李向阳是电影《平原游击队》主人公游击队队长的名字，而这一绰号道出了歼12飞机机动灵活的特点。
但歼12超过声速时遇到了困难，直到70年代中才飞到了马赫数1.6。由于歼12追求机体小、重量轻。因此机内燃油贮量为1250千克，可带两个400升的副油箱最大航程为1385千米，属于“短腿”的飞机。此外，歼12的机载武器是1门30毫米机炮，备弹80发；1门23毫米机炮，备弹120发；另外可挂2枚红外制导的空对空导弹，火力比较弱。飞机采用机头进气形式，对增装先进设备不利。但若改为两侧进气设计并加装先进的火控系统，则重量和阻力都要增加，其原有的优点也将削弱。最后，歼12虽然也给军委首长做了表演，但最终空军没有要求进行批量生产。
