火力强大，使用三门30-1型30mm机关炮，初速780米/秒，射速850发/分，三炮齐发，威力无比，特别适合用于攻击敌大型飞机。当然，随着加特林机炮等更高技术的高射速航炮的出现，30-1型机炮射速过慢、精度不足的缺点暴露无遗，据国内科研单位计算三门30-1的实战效能仍不如一门M6120mm加特林机炮。使用弹药包括航30-1杀爆燃曳光弹和航30-1穿燃弹。可以外挂四个57毫米火箭发射器，或者携带炸弹。后期的改进型号可以携带霹雳-1或霹雳-2空空导弹。
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歼-6装两台仿制的苏联图曼斯基RD-9BF-811型九级轴流式涡轮喷气发动机。该发动机在中国由沈阳黎明机械厂仿制，名称涡喷-6(WP-6)。涡喷-6在苏联发动机的基础上改进了火焰筒和涡轮，增强了可靠性和安全性，首次返修寿命由苏联产品的100小时增加至200小时，但寿命还是较短。涡喷-6最大推力为2600千克，飞行高度在6000米以下和以上时，最大推力持续使用时间分别为6分钟和10分钟；中间推力和巡航摧力分别为2150千克和1720千克，无持续使用时间限制；最大加力推力为3250千克，持续使用时间为15分钟。长5420毫米，最大高度950毫米。
在三年自然灾害期间，苏联停止援助的情况下，黎明厂在1963年实现涡喷-6装机首飞。实际上，涡喷-6投入批生产的时间是1959年，由于“大跃进”年代出现的“左”倾错误思想影响，仅仅用不到两年的时间研制出的涡喷-6先后出现多起大的质量问题，严重影响了发动机的正常交付。1961年年初，工厂针对涡喷-6发动机质量问题展开了优质过关活动。同年10月，涡喷-6发动机所需的金属材料、成品件，国内能全部供应和试制供应的分别达到98％和96％。1974年，北京航空航天大学等单位应用有限元法等方法对喇叭形涡轮盘应力分布进行计算分析和实验分析，排除了涡喷-6发动机连续发生涡轮轴断裂的故障，使歼-6飞机得以正常飞行。
InSep20,1965,PLANavypilotGaoXiangshotdownaF-104CofUSAFnearHainanisland,USAFpilotPhilipSmithcapturedbyChinese.
举两个实战例子：1965年9月20日美军一架F-104C入侵海南岛，海航空兵大队长高翔驾歼-6迎击，把F-104C打得当场爆炸，飞行员菲利普·史密斯跳伞后，成为第一个在中国领空被击落并活捉的美国飞行员。右图为史密斯被扣押在我军营房内。有趣的是，80年代，史密斯重返中国，专程找到高握手言欢。
In1960s,ChinaexportedF-6stoPakistan,whichlaterequipedwithtwoUSAAIM-9P/Lmissile.
六十年代中国向巴基斯坦提供了歼-6。印巴战争中歼-6共击落一架米格-21，八架苏-7和三架英制“猎人”战斗机，自己损失三架。当时在巴的美国顾问认为歼-6技术水平相当高，爬升率比印度的米格-21和巴基斯坦当时拥有的美制F-104都快，低空缠斗性能好过当时亚州除F-86外的所有战机，在加挂两枚美制AIM-9P/L“响尾蛇”空空导弹后，威力更强。
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