2017年9月28日，在国防部行记者会上，国防部新闻发言人吴谦大校介绍歼-20飞机已经列装部队。这是解放军首次公开证实歼-20加入解放军服役。从2011年首次试飞到2017年服役，歼-20才花费了不到六年时间就加入空军服役，可谓是世界上研制周期最短的第五代战斗机，下面全程回顾歼-20的发展历程。
从目前公开的信息可以知道，歼-20原型机阶段目前共分为三个批次。
第00批次，718工程验证机，即歼-20战斗机的验证机批次。机身编号以200开头。
2001：技术验证机，2011年1月11日首飞成功。
2002：技术验证机，2012年5月16日首飞成功。
2003：静力实验机，承担静力强度试验。
2004：技术验证机，改装自2002号技术验证机。
第01批次，即原型机批次，机身编号以201开头。
2011：原型机，2014年3月1日首飞成功。
2012：原型机，2014年7月26日首飞成功。
2013：原型机，2014年11月29日首飞成功。
2015：原型机，2014年12月19日首飞成功。
2016：原型机，2015年9月18日首飞成功。
2017：原型机，2015年11月24日首飞成功。
第02批次，即太行发动机版原型机批次，机身编号以202开头。
2021：原型机，2017年9月19日首飞成功。
2011年1月11日中午12时50分左右，2001号歼-20隐形战斗机进行首次升空飞行测试，13时08分成功着陆，历时大约18分钟。整个首飞过程在歼-10S战斗教练机陪伴下完成。在此后开始进行密集的试飞，歼-20试飞在空中进行了许多机动动作，包括S型机动，横滚机动以及大角度转弯等机动动作。歼-20在试飞过程中进行了绕八字，低空高速通场后大仰角拉起，开加力小半径转弯，S型机动，横滚机动以及大角度转弯等高难度飞行动作，展现出强大的机动性能。此外在试飞过程中打开侧弹舱，并进行了加力起飞测试。
2012年3月10日，2002号技术验证机出现在我国某机场一架并进行了低速滑跑测试，照片显示这架歼-20战斗机和2001号停在一起，并进行了一系列露天科研调试。与2001号相比，2002号验证机外形改动较明显。2012年5月16日下午14时49分，经过一系列地面测试和高速滑跑后，2002号技术验证机首飞成功，并于15时8分安全降落。
2012年10月20日，第三架技术验证机曝光。机身没有涂上编号，而且空速管也比前两架短了许多。
2014年3月1日中午12点左右，2011号原型机成功首飞，伴飞的是1架歼-10S战斗机。12点30分左右2011号原型机成功降落。
2014年7月，2012号原型机进行了地面滑跑测试。有网友拍摄到该机成功首飞。
2014年11月20日，2013号原型机在成都飞机制造厂首飞成功，该机是歼-20的第五架原型机，也是改进批次的第三架原型机。
2014年12月19日下午，2015号原型机首次升空试飞。该机是歼-20的第六架原型机，也是01批次的第四架原型机。值得注意的是，相比之前已经完成首飞的歼-20，2015号又有了新的改动，在机尾尾撑处做了削尖处理。
2015年9月18日15时35分，2016号歼-20原型机试飞成功。该机利用透波材料对进气道鼓包、主翼前缘及腹鳍等处进行了重新设计，并延长了发动机舱以增强尾部红外隐身性能。
2015年11月24日14时15分，2017号歼-20原型机成功首飞。该机对座舱盖进行修型且使用了新型镀膜以减弱座舱空腔结构对雷达的散射。
2015年年底，互联网上出现了一架新的歼-20，与以往的歼-20明显不同的是，这架歼-20还处于只有底漆的“黄皮”状态，其机身编号也从以往的20XX直接晋升为2101号，据称，这是歼-20的首架量产型。
2016年年初，互联网上发布疑似第二架“量产型”歼-20的照片，飞机编号为2102，仍然采用和2015年年底曝光的2101一样的黄色涂装。
2016年7月4日，网上出现新的歼20试飞照片，在新的照片中，飞机机身不再刷试飞编号，中国空军“八一”的标识也变成了灰色。
2016年8月25日，首架量产型歼20交付部队试用。
2016年10月，军事论坛出现歼-20的试飞照，可以看出，歼-20已换成双色斑块迷彩，极可能为量产型的涂装，并且两架歼-20一起试飞，显示试飞工作步入尾声，而且可能已经到了培训种子教官飞行员的阶段。
2016年11月1日，珠海航展开幕2架歼20突然现身未落地飞完就走。
2016年底网络上出现挂载4个副油箱试飞的歼-20清晰图片。
2017年3月9日，中央电视台报道歼-20战斗机正式进入空军序列。2016年下半年曾有消息传出，歼-20首批量产型已经进入空军部队，根据曝光的歼-20机身编号，首批装备歼-20的部队为空军某试训基地某旅。而中央电视台的此次报道，则是以官方身份首次证实歼-20已经进入空军服役。
2017年7月30日，歼-20三机编队参加在朱日和举行的庆祝中国人民解放军成立90周年阅兵。
2017年9月19日，对于中国的航空工业来说是一个值得铭记的日子。中午12点50分左右，使用两台国产“太行”改进型发动机的歼-20，成功首飞，并于13时17分左右顺利落地，首飞时间约27分钟。
2017年9月28日，国防部首次公开证实歼-20加入中国空军服役。
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