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2009年8月31日，在瀋陽某機場，綽號為“飛鯊”的殲15艦載機成功完成陸上首飛。
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2012年11月23日，遼寧艦起飛助理用火爆全國的“航母Style”手勢“放飛”了一架飛鯊艦載機，這是殲15艦載機首次在我國首艘航母遼寧艦上成功起飛！
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2013年6月，殲15完成首次遼寧艦上駐艦飛行訓練。同年，中國海軍艦載機部隊正式成立，成為中國海軍序列中最年輕的部隊之一。
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2013年9月，殲15首次掛彈在遼寧艦起降。
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2015年9月3日，紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70週年閱兵式上，檢閱首次出現艦載機受閱梯隊，5架殲15以楔形梯隊飛過天安門廣場。
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2016年12月25日，殲15隨遼寧艦等艦艇組成的中國航母編隊首次穿越宮古海峽，突破第一島鏈進入西太平洋。
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2017年7月30日，在朱日和舉行的紀念人民解放軍建軍90週年沙場大閱兵中，7架殲15編隊接受檢閱。
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2018年4月12日，海上大閱兵。習近平主席查看遼寧艦殲15起飛訓練情況。
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截至2019年年初，殲15完成航母晝夜間起降、特級飛行、儀表導航、編隊、實彈攻擊等訓練科目，並隨航母完成複雜海況作戰訓練，已形成作戰能力。
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2019年3月20日，殲15“飛鯊”艦載戰鬥機進行夥伴加油訓練，這標誌著中國艦載航空兵部隊已經熟練掌握了夥伴加油的技術，對我國航母編隊的戰鬥力生成具有重大意義。
