自主研製、艱難突破為國家提供了戰略威懾力
（1962年至1978年）
上世紀60年代初蘇援斷絕，中國的武器發展進入了一個將近二十年的完全自主研製階段。此間中國同蘇聯逐漸進入敵對狀態，同美國為首西方國家的關係雖由對抗走向緩和，卻基本未得到軍事技術幫助，國內的科研人員和軍工企業在近乎封閉狀態下靠著自力更生研製武器裝備。
60年代最令國人自豪的軍事成就，就是“兩彈”（導彈、核彈）的研製成功。這一項目受蘇聯撤退專家的影響並不大，是因為中國自己有一批在國外學習回國的頂尖級專家，並且在蘇援中斷前就掌握了核心技術和全面配套的設備。中國於1960年研製成國產地對地導彈，1964年首次爆炸原子彈成功，1966年實現了原子彈和導彈的“兩彈”結合發射成功，1967年空投氫彈爆炸試驗成功，1970年成功發射了人造地球衛星。
中國開始“兩彈”項目時，一輛汽車、一架飛機還都不能獨立製造，在此薄弱基礎上起步，十幾年內就完成了“兩彈一星”項目，創造了世界上研製時間最短的跨越式發展奇跡。當年出於“爭氣”的鼓勁需要，曾宣傳搞尖端武器是“勒緊褲腰帶”，其實若仔細計算，中國在“兩彈一星”項目上的花費總計只有100億元人民幣左右，只相當於每年國家財政支出的2%和年均國防費的12%，這在世界各大國研究核彈、導彈時又是花費最少的。
當年中國的尖端武器能實現跨越式發展，其主要原因有兩點：一是起點高，從起步便瞄准世界先進水平；二是有所為有所不為，集中力量在重點領域。中國在接受蘇聯援助的設備、技術時，一開始就掌握著自主知識產權。在“文革”的動亂中，從事“兩彈”研製的知識分子和技術人員還大都得到保護，使這一項目還能在惡劣的環境中繼續發展。中國在尖端武器方面取得的這些成就，為國家提供了重要的戰略威懾能力，成為在世界上奠定大國地位的重要支柱之一。1970年“兩彈一星”項目最後完成，1971年聯合國便通過恢復新中國的合法席位並驅逐台灣的“中華民國”代表的決議，其中的因果關係是不言自明的。
在上世紀60年代和70年代，中國的常規武器研製進入了一個漫長的消化蘇聯技術的時期，雖有部分自主創新，卻因原有技術基礎薄弱而未能實現跨代突破，“文化大革命”的動亂又造成許多科研、生產單位處於癱瘓或半癱瘓狀態。鑒於常規裝備與世界水平的差距拉大，60年代後期中央軍委又強調“師團行動騾馬化”，出現了指導思想的倒退，軍隊的訓練和許多日常工作也受到很大干擾。當時許多武器項目的科研指導又出現急躁冒進思想，違反科學規律而按“大會戰”方式搞突擊。例如空軍同時上馬搞殲-8、殲-9、殲-11、殲-12、殲-13，十幾年間卻沒有一種能夠定型。海軍雖製造出新型驅逐艦，艦體建好後卻遲遲缺少相應的雷達等儀器，十餘年後才能形成有效的戰鬥力。無數事實證明，國防現代化是一項艱巨的系統工程，應該靠提高全民全軍的科學素質來解決，不能依照小農經濟的單向思維以短期努力希望一蹴而就。
從1964年起，我國半數左右的基本建設費投入了三線建設，在西部原來的偏遠地區形成了一個龐大的獨立的軍工體系，對改善我國國防工業的布局起到了一定作用。不過當時實行的是“軍民兩層皮”的建設模式，軍工體系的建設只是單純投入，沒有經濟收益，這也使國防科研經費往往難以為繼。由於國防企業只生產軍品而不生產民用品，軍品援外還以“不當軍火商”的精神免費贈送，國防企業日益成為一種沉重的包袱。這樣的軍工建設模式不僅影響了國家經濟建設和人民生活改善，也影響了國防工業的自身發展。在1978年十一屆三中全會召開前的十幾年間，解放軍的常規裝備在仿蘇式基礎上幾乎未能出現質的突破，原先與世界先進水平已經大大縮小的差距又重新拉開。
我國武器裝備發展在這一階段的獨立探索，經歷了種種曲折，雖然步履維艱並走了不少彎路，卻畢竟積累了經驗，並總結了教訓。通過自身的努力，還鍛煉出一支本國自主科研隊伍，這又為後來的大發展創造了基礎條件。
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