一：重型战斗机和中型战斗机的差距
美国海军一直支持航母大型化，二战时的“埃塞克斯”级，“中途岛”级都是载机百架的大型航母，重型航母使用成本是中型航母的3~4倍，但用同样标准设计时，技术差异不到10%，对港口和护航舰艇的要求也相差无几，但重型航母体积大，甲板大，综合战斗力比中型航母高57%，中型航母虽然成本低，但载机量不足以保证作战要求，成本效率不如重型航母，重型航母的综合战斗力完全可以抵消成本，二战后的美国航母都在8万吨以上，载机量70架以上，20世纪70年代以前，美国海军舰载机分工明确，A-4、A5、A6、A7负责攻击，F-8、F4、F14负责防空，F-14战斗机无疑是一流的航母战斗机，但33.7吨的重量达到弹射器和拦阻系统的极限，巨大的尺寸也影响飞行甲板的调度和停放数量，
从战术角度上看，大航程的舰载战斗机能大幅度外推防空圈，压缩敌方攻击强度，当战斗机在航母550千米距离巡逻时，绝大多数中、轻型战术攻击机已经无法攻击航母了，重型攻击机虽然作战半径能到达航母，但如果没有护航力量，想要不受舰载战斗机的拦截就必须采取迁回航线飞行，F-14D战斗机攻击距离为100千米，也就可以覆盖100千米的半径空域，攻击机迂回航线就要比直线多飞1.7倍航程，舰载预警机雷达探测距离超过战斗机巡逻线200千米时，战斗机拦截距离将达180千米，攻击机迂回航线就要比直线多飞2.2倍，攻击机的航程本来就是勉强够用，一迂回就不够用了，由此可见舰载战斗机的作战半径对航母战斗群的安全有着关键的作用，航母利用战斗机的航程“拉断”敌方攻击机航程，迫使敌方要组织复杂的护航、加油及电子战机的数量，从而削减可直接攻击航母的火力。
舰载战斗机的航程是根据装备条件和威胁环境计算出来的，航母在放出攻击机群打击敌方的时候，敌方就可以根据来袭方向、飞机作战半径来逆推航母大致所在海域，然后出动攻击机群进行搜索打击，航母舰载机作战半径为600千米时，舰载机只能沿直线飞行，这时只需搜索航母与目标中轴正负约15度的海域，如果在400千米距离放出攻击机群，那就有200千米航程用来迁回。这时搜索范围就要扩大到正负约60度，而且舰载机航线不确定，敌方必须沿着任何可能的航线逐步收缩搜索，当舰载机作战半径从600千米增加到840千米时，航母放飞海域面积就增加一倍，敌方要搜索的海域也增加4倍，航母舰载机作战半径越大，放飞海域距离敌方就越远，也就越安全，当舰载机的作战半径超过敌方岸基侦察飞机的作战半径，航母就可以隐蔽发动攻击
如果舰载机作战半径超过敌方攻击半径，风险也大幅度下降，苏联AS-1/2反舰导弹射程只有150千米时，F-8A昼间战斗机在航母180千米距离巡逻就可以了，续航时间就设定为2.65小时，F-4“鬼怪”II重型战斗机则增加到260千米/2.4小时，苏联AS-3反舰导弹射程提高到300千米后，F-14战斗机的拦截距离就要达到400千米，苏联装备射程400千米的AS-6反舰导弹后，F-14战斗机的巡逻距离就前推到550千米，不过由于航母载机有限，舰载战斗机飞得越远，防御密度就越低，也就无法应对小编队和多方向的突击机群，F-14战斗机战斗力虽强，但数量不足，美国海军只有集中2-3艘航母才能保证足够的数量，美国海军于是发展作战半径只有F-14战斗机一半的F/A-18C/D中型战斗/攻击机，作为F-14战斗机的轻重搭配，这样就简化了机种，提高了出动效率，
90年代美国海军由于经济压力退役了F-14D战斗机，F/A-18C/D战斗机又难以独自挑大梁，又发展了30吨的F/A-18E/F战斗机作为海军航母的主力舰载机，F/A-18E/F战斗机的载荷和续航性能接近了重型舰载机，F/A-18共有A、C、E三大改型，E型的空重比C型增加了30%，燃油增加33%，最大起飞重量增加了36.4%，但机长只增加了7%(17.07米增加到18.31米)，翼展增加10.6%(12.31米增加到13.62米)，折叠后增加12%(9.32米增加到8.38米)，所以两种飞机的甲板停放空间完全相等，但是F/A-18C战斗机带4枚500千克炸弹，2枚空空导弹和“蓝盾”吊舱后只能挂载2个1200升副油箱，作战半径只有570千米，如果挂载数量再多，就会受到外挂点数量的限制且需要减少机内油量了。
F/A-18E战斗机带同样载荷后还能挂载3个1800升副油箱，作战半径达到930千米，不过如果全程低空飞行就减小到500千米，以尼米兹级航母最大一波攻击波出动规模计算，如果相同样距离F/A-18E战斗机携带的弹药比C型要多一倍，F/A-18E战斗机的航程依旧不如F-14D战斗机，F-14D战斗机可在距航母900千米外部署1个双机编队，在300千米外部署第2个双机编队。这样不但提高了拦截和侦察距离，又使敌方发现第1个编队也需要在100万平方千米海域内搜索航母所在点，F/A-18E战斗机只能在300千米外保持1个双机编队留空3小时，拦截能力大幅度下降，需要更多的出动量，敌方搜索航母所在点的范围缩小了10倍，作战能力和作战灵活性较F-14D战斗机稍逊一-筹，这也是为什么美国海军对F-35C战斗机提出了近乎苛刻的1000千米作战半径要求的原因，
二：中国航母舰载机的困境
中国海军的“辽宁”号和“山东号”航母均是满载6万吨级的中型航母，总共可以搭载44~48架歼-15重型战斗机，苏联海军研制“辽宁”号的前身时，只是将其作为“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母的全通甲板技术过渡舰，技术和“基辅"级载机巡洋舰4号舰类似，可以视为“基辅”的改进型，所以舰载机计划使用40架雅克-41垂直起降中型战斗机作为反航母攻击群的空中掩护力量。而苏-33重型战斗机其实是为“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母研制的，可“乌里扬诺夫斯克”号核动力航母最后被拆毁，雅克-41垂直起降中型战斗机也被放弃，“库兹涅佐夫”号航母也只好勉为其难的装上了苏-33重型战斗机，“库兹涅佐夫”号航母中段宽度小，为了保证斜角跑道的长度就减缩小了前、后甲板的停机区，甲板空间就比较紧张，属于“大飞机、小平台”，
苏联海军舰载机原本也是米格-29K和苏33的“轻重搭配”模式，由于俄罗斯独立后缺少足够的资金，只好选择拥有更大的航程、载弹能力和作战性能更好的苏33战斗机，但苏33服役了近30年俄罗斯也没能力和资金恢复生产和现代化改进，一直拖到由印度海军出资研制的米格29K完成后，俄罗斯才采购航程、作战半径及载弹量比苏--33差得多的米格29K替换，不过对只有一艘80%的时间不出海的“库兹涅佐夫”号航母来说苏33或米格-29K没有区别，只是证明俄罗斯拥有航母的象征而已。中国海军在引进“瓦良格”号航母时，还不能自行研制舰载机，只能在引进的苏-27SK技术基础上再参照苏-33重型战斗机发展出歼-15战斗机，甲板空间紧张的问题自然也和“库兹涅佐夫”号航母一样，机库虽然可塞进20架歼-15战斗机，但考虑到要展开机翼挂弹、维修以及牵引空间，机库最多能停放15架。
歼-15战斗机长21.2米，折叠后翼展7.4米，占甲板面积157平方米，之所以尺寸如此巨大，完全是受苏联防空军对苏-27战斗机航程要求很高所造成，中国在引进了苏-27战斗机组装线后开始进行国产化，先后研发出歼-11、歼-16与歼-15战斗机，歼-15战斗机的研制在“瓦良格”号航母改装之前的2006年就已经启动，当时中国没有任何舰载战斗机研制经验，只有一架从乌克兰购买T-10K-3早期验证机作为参照，能逆向研发的技术非常有限，不过沈飞公司研制歼-11B战斗机时积累大量经验，很快搞定了飞行包线、气动数据，机载设备兼容国产武器，只用了3年就实现了原型机首飞，2012年辽宁舰交付时已经生产了12架，歼-15的研制成功使中国基本掌握了舰载机的设计，而且超过了原型。
苏33受到苏联航空材料技术限制，大量采用铝合金和高强度钢，结构重量达18.7吨，歼-11B战斗机大量采用复合材料、钛合金及铝锂合金，比16吨的苏-27减重700~800千克，歼-15战斗机也比苏33减轻一吨，在同样使用AL-31F发动机的情况下，歼-15的机动性和飞行性能超过苏-33，歼-15航电系统基本上与歼-11B类似，换装了综合化座舱、数字式四余度电传操纵系统、双向数据链系统、综合电子对抗/预警系统，脉冲多普勒雷达对空探测距离超过130千米，可同时打击2个空中目标，也可以引导空地精确制导武器进行对地/海作战，远远超过苏-3370年代中期的水平的航空电子设备，在推重比、载荷、航程、留空时间上与F/A-18E/F战斗机在仲伯之间，
但是F/A-18E/F战斗机使用的有源相控阵雷达功率更大、功能更强、探测距离更远，而且AL-31F发动机推重比只有7.8，采用滑跃起飞方式时限制了燃油和弹药的携带量，导致作战能力大幅下降F/A-18E/F战斗机的F-414发动机推重比高达9.2，而且体积小，重量轻，使用寿命是AL-31F发动机的4倍。针对歼-15战斗机的不足，中国正在研制换装全新有源相控阵雷达和涡扇-10B发动机的弹射型歼-15B战斗机，电子设备性能基本上达到F/A-18E/F战斗机的水平，但是中国海军面临的威胁不仅是F/A-18E/F战斗机，还有正在扩散的隐身战斗机，美国的F-35C型舰载战斗机于2010年6月首飞，由于F-35C型战斗机毛病太多，交付一再延期，部署并不顺利，美国海军不得不在2018年采购了30多架F/A-18E/F战斗机作为过渡。
不过F-35C型舰载战斗机上舰是无法逆转的，美国一定会逐步淘汰F/A-18E/F战斗机，最终全部换装F-35C舰载战斗机，同时美国两栖攻击舰和日本“出云”级直升机航母也会搭载F-35B型战斗机，这些隐身战斗机形成的绝对技术优势对歼-15战斗机构成极大的威胁，F-35C型舰载战斗机雷达反射截面积是0.05平方米，歼-15战斗机对其的探测距离只有30-50千米，而歼-15战斗机的无外挂雷达反射截面积达3~5平方米，F-35C型战斗机的AN/APG-81有源相控阵雷达可在100千米以外就探测到歼-15战斗机，虽然F-35战斗机机动能力较弱，但携载的AIM-120C/D空空导弹射程达到120~180千米，超视距空战占有很大的优势，携载超过90度的离轴发射能力的AIM-9X近距空空导弹时在近距格斗都不会太差。
三：中国新一代航母舰载机的要求
中国正在建设一支远洋打击力量，所以重型航母成为中国海军的重中之重，中船重工曾发布过一篇名为《新征程，新谋划，高质量发展的新时代，中船重工应该怎么干? 纲要明晰前进方向》的文章，明确要加快发展核动力航母的规划，中国海军采用“小步快跑”模式，先发展了滑跃式甲板航母，接着是常规动力航母，最后是重型核动力航母，随着电磁弹射器、电磁拦阻器的成熟，中国航母向大型化、弹射化发展是大势所趋，新一代舰载战斗机也是航母整体战斗力的关键所在，要抵消F-35隐身战斗机的单向远程打击能力，中国海军也要拥有自己的隐身战斗机，在隐身能力上至少要达到F-35隐身战斗机的水平，以保证50千米的互相探测能力，如果隐身性能达不到这个状态，就无法对抗F-35隐身战斗机的巨大威胁。
美国海军航母数量多，舰载机数量达到500架，中国海军未来10年最多拥有4艘航母，舰载机不到200架，在舰载机数量占优的美国航母面前，中国航母的防空任务至少达到7成，新一代舰载战斗机必须具备很强的对空作战能力，理想状态要携带6枚空空导弹，雷达及航电系统至少要达到甚至超过F-35战斗机，飞行性能应该全面超过F-35战斗机，特别是作战半径，这将大幅降低F-35战斗机的活动范围，歼-15战斗机携载2到3吨武器后最大作战半径是1000千米，新一代舰载战斗机携带1到2吨武器作战半径不应低于1000千米，如果能达到1300到1500千米，那就可以400千米外巡逻2.5小时，执行攻击任务时可达西太平洋，如果有超声速巡航能力，空战效能将提高3倍，拦截任务时，拦截效能提高4.5倍，可以控空域增大8到10倍，对没有超声速巡航能力的F-35战斗机形成明显的优势。
中国海军开始未来舰载机选型时，有两种隐身战斗机可选，重型的“歼-20”和中型的“FC-31”，重型的“歼-20”是中国空军投资50多亿美元研制的，FC-31是沈飞公司自筹研制费用发展的项目，还处于验证机状态，1.0版“FC-31”还是按陆基战斗机设计的，空机重量为12.5吨，机翼面积45平方米，推重比只有0.85，翼载接近每平方米490千克，翼载高推重低，很难滑跃起飞，发展成舰载型的技术难度较大上舰还要放大机翼，加大机翼后重量更大。
歼-20巨大的机翼改动幅度很小，鸭翼还可以提供有力的抬头力矩和升力，并已经接近量产，技术稳定、完善，发展舰载型的研制周期会更短，费用会更低，而且完全可以满足对抗F-35的技术要求，而且沈飞还要生产歼-16和歼-15B，沈飞的产能是每年40~50架，生产舰载型FC-31至少要占一半产能，沈飞的优势就是有丰富的舰载机研制经验，对于一些特殊设计问题比较容易解决，可以节省研制时间，
四：歼-20的优势
歼-20配备涡扇15发动机推力达16.5吨，空战重量27.5吨时空战推重比为1.2，FC-31半油加4枚SD-10中距空空导弹重21吨，使用8.3吨的RD-33发动机时推重比只有0.85，使用9.5吨的增推型涡扇-13E推比为1.04~1.1，和F-35A的20.5吨空战重量时空战推重比为1.19还有差距，除非换装推力更大的涡扇-19，歼-20最大起飞重为36.1吨，舰载型要增加1500千克，滑跃起飞时歼-20使用涡扇-10发动机时起飞重量达到33吨，可以带17.5吨载荷起飞，FC-31使用涡扇-13E发动机时最大起飞重量只有22.3吨，只能携带7.8吨载荷起飞，而且两者还有巨大的升力差距，起飞表现还会加大，降落方面，美国MK7-2拦阻系统最大钩索速度是61.73米/秒，着舰速度低的歼-20拦阻更为容易。
不过歼-20展弦比为3.48，起飞距离是427米，降落距离为670米，无法适应航母甲板，而且三角翼布局对着陆非常不利，要加长机翼和减少了主翼后掠角才能满足降落航母要求，歼-20的鸭翼紊流越严重，主翼翼展延长和后掠角减小后鸭翼后方紊流直接打到延长的主翼翼尖上，导致飞机难控，这样只能缩小鸭翼，另外以155海里/小时的起飞速度计算，弹射器弹射36.3吨的歼-20要75000磅，弹射25.4吨的FC-31只要56000磅，“以尼米兹”级航母的C-13-1弹射器为例，75000磅弹射力已经是极限了。歼20战斗机作为舰载机一直有一个争论，就是歼-20太大，翼展13.5米，机翼面积78平方米，比F-35C和F/A-18长了5米左右，
“辽宁”号航母属于中型航母，甲板和机库容量有限，最大可搭载36架的飞机，其中是24架歼-15战斗机，歼-20载量要少2架，如果要搭载固定翼预警机和电子战机，载机量不会超过17架，由于滑跃甲板有五分之一的飞行甲板不能停放战斗机，最多可停靠14架歼20战斗机，歼-20在中、后甲板调度均需占用斜角甲板全段，不能进行着舰作业，FC-31只需要在舰桥后段调度，不会占用降落跑道，可以同时进行甲板调度和飞机着舰。
按照80%的出动率计算，一个波次最多出动12架，其中6架执行进攻，6架执行防空，只能各分成3个双机编队，这样规模的即不能威胁美军航母编队，也不太可能防御得住美军航母一个波次的机群进攻，即使中国拥有“尼米兹”级航母大小的航母，最多只搭载45架歼-20，其中甲板停放30架，这样一个波次最多出动10架执行进攻，20架执行防空。如果用FC-31，停放时占用的空间只有歼-20的55%~60%，辽宁”号可搭载30架，比歼-20多出近50%，而且在甲板/机库内调度空间更充裕。
五：歼-20与FC-31效能对比
假如大型航母飞行甲板可停机32架，歼-20长度近20米、FC-31长近18米，搭载数量差异为:2x31+18=3架，大部分战斗机环绕飞行甲板边缘停放，机翼折叠后的两者翼展基本一致的话，停放数量一致。攻击波次也一样的话，歼-20隐形状态可以携带2吨弹药，C-31只能携带1吨弹药，歼-20出动10架就投弹20吨，FC-31则要出动20架，接照“尼米兹”级航母每天能出动140~160架次计算，采用电磁弹射器的003航母母每天能出动上限可达200架次，歼-20一天可投弹量400吨，C-31一天只能投弹量200吨，
歼-20内部燃油9吨时作战半径可达1350千米，FC-31内部燃油是7吨，作战半径是1150千米，歼-20可以在700千米外巡逻1小时5分钟，歼-31只能巡逻45分钟，巡逻时间比FC-31高17%，FC-31没有超声速巡航能力，超音速时拦截不超过400海里，歼-20本身是大航程的重型战斗机，具备超声速巡航能力，可以截击距离增加一倍，极大的提高航母安全性，多装载空战导弹2枚的大型弹舱在拦截大量敌机时优势更为明显，多载2枚导弹就增加一次打击机会，战斗力是FC-31的1.55倍，而且依靠高速和隐身能力可以前出打击敌方预警机，FC-31只能和敌方添油式的混战，不过4架FC-31的任务弹性比2架歼-20更好，，但这个优势将被作战半径所抵消，
FC--31的劣势主要是航程和载荷，如作战半径1200千米对1500千米，4枚导弹对6枚，歼-20就多了30%优势，假设歼-20战斗力比值为1，FC--31比值则为0.7，假设FC--31的单价为歼-20的60%，30架歼-20的价格可采购50架FC--31，根据兰开斯特平方律计算，50架FC--31对战50架F-35A，假设空战交换比是1:3.3，击落50架F-35A会损失15架FC--31，歼-20由于有超巡性能，可将F-35A分割为两半各个击破，交换比为1:8.3，击落50架F-35A会损失6架歼-20，FC--31的损失数量高150%，战损采购成本是歼-20的1.5倍。打击作战中，FC-31较短的航程必须尽可能的靠近敌方，造成航母编队陷入不必要的风险之中，无论是翼载荷，推重比、航程、火力、雷达孔径，战斗力，性价比，歼-20都占有占有压倒性优势
六：结语
不过这些压倒性优势没什么用，未来二十年中国海军也不会与美国航母进行大洋对决，而是在第一岛链附近与岸基远程打击体系协同阻止美国航母介入，FC-31如果在太平洋上与美国航母决战绝对不如歼-20，但是在第一岛链600千米左右内，FC--31有空军预警机支援，在覆盖范围500千米的预警机防空区域内，FC--31航程和载荷劣势就会基本消失，小巧的机身在隐身和机敏性上会有优势，双方机载雷达都不具备先发现、先攻击的能力，战斗力不会比歼-20差多少，反而因为数量的优势大幅度增加应对更多的敌机，最后一个原因是国家的均衡工业发展策略，不能让成飞把所有活都干了，也要让沈飞有饭吃。