既从事科研管理，又执着于专业技术研究20世纪70年代初，美国的F-15、F-16战斗机项目已经取得了重大进展，先后进入生产装备阶段。但是，当时我国空军和海军装备的主力战斗机还是歼6飞机，尽管使用部队对该机的整体评价还不错，但是与国外即将投入服役的飞机相比，歼6已经明显落后了。作为时刻关注和追踪战斗机世界前沿技术和发展趋势的601所来说，对此有着冷静的思考，那就是必须尽快研制歼6的后继机型。
4号任务“下马”后，李明被调到601所革委会的科研生产指挥组（相当于原来的科技处）下的技术组（相当于原来的技术科），属机关性质，同组的还有骆长天、黄乃斌，一共3人，归钟敏昭领导，但日常生活以及党组织事宜由李云贵负责。
1971年底，所里根据六院的指示，正式开始歼6后继机的研究，开始起名叫2号机，后来逐步发展演进成歼13飞机。
按照程序，首先要拟定一份2号机的简要战术技术要求，由总体室的应福田执笔，李明参与了文件的论证并组织上报。在编写这份战术技术要求的过程中，李明带领了一个小组到沈空机关征求意见，并通过沈空机关联系去部队调研，包括去柳河机场参观山洞机库。在柳河机场，李明对“深挖洞”有了最直观的认识：山被掏空了，洞口的尺寸是按能进入歼6/歼7/歼8飞机设计建设的，工程之浩大超乎想象。当问及部队的同志对新飞机有什么要求时，部队的同志幽默地说，你们研制的飞机，别超出这个尺寸范围了。
要研制一种新型飞机，能否找到一种合适的发动机，是整个项目成功与否的关键所在。所以，从部队调研结束后，李明又组织一室的几个同志前往410厂、606所，以及位于四川江油的624所进行调研，希望为2号机找到一款合适的发动机。
624所是从606所分出去的，也设有一个发动机设计研究室，但当时624所的主要任务是建设发动机高空试车台。在624所调研的过程中，通过与刘大响、鞠则文等几位同志交流得知，该所的发动机设计研究室虽然收集了不少资料用于发动机设计技术的研究，但并未开展发动机的研制工作。刘大响带领大家参观了高空试车台，尽管当时尚未建成，但硕大的压缩机厂房和安装的压缩机群十分壮观，各种拖动设备和测试间都在陆续安装调试，工作井井有条。参观高空试车台时，李明觉得中国人靠自己的力量建造这样的重大试验研究设施，又在这样一个深山区，是非常了不起的。
调研了一圈，并未找到合适的发动机，这也成了2号机研发推进过程中的一块心病。
回到所里时，方宝瑞副主任已在组织开展气动布局方案研究，并准备开展选型风洞试验。当他提出让李明组织协调模型设计与制造生产时，李明爽快地答应了。
当时，模型的设计与生产周期比较长，经过长时间在车间观察和调研，李明逐渐弄清了个中原因。一方面，试验模型有的简单，有的比较复杂，试验项目也有多有少，设计员本身的技术水平、设计能力也有高、低之分；另一方面，到了加工车间，工艺编制、任务分配、零件与工序的调度等都会影响模型的加工周期，特别是高速模型，大量的工序是由钳工完成的，钳工的技术和责任心直接影响模型的加工进度。所以，在李明看来，要缩短模型的生产周期，并保证模型的生产质量，既要设法改进生产工具、装备，还要靠腿勤、嘴勤，设计人员要跟产，自己也要常常下到车间跑工具、搬零件，做好服务工作。
模型制造好并验收后，李明作为机关工作人员，还参与了模型的风洞试验，并在试验过程中负责协调和解决一些现场出现的问题。此外，通过在沈阳、哈尔滨两地的高、低速风洞跟试，还增加了不少第一手知识。
在技术组的一年里，除了在外面到处跑跑颠颠，回到机关后李明就会坐下来了解一些技术、设备方面的事情，对感兴趣的、觉得有用的就会钻进去研究一番。
当时601所计算机室开发了一种可在441B计算机上使用的高级语言，并专门出版了一份使用手册，推荐所里的科研人员学习并自己动手编写程序，上机进行工程计算。
一直都善于研究和接受新事物的李明马上觉得这是个好东西，将来肯定能大大提高计算速度和效率，于是有空就学习、理解、钻研一番，并决定选个题目试用一下。思来想去，考虑到2号机方案论证中的大量性能计算分析都与发动机性能和飞机重量估算有关，而反映到总体参数上就是飞机的推重比和翼载，于是李明就决定以“推重比与翼载选择对2号机性能影响的数值计算分析”为题，编一个程序。
万事开头难，对于李明所选的这个题目，难点不在于性能计算，而在于如何使发动机性能通用化，还有就是翼载变化时，机翼重量变化规律及其对全机重量的影响规律。前者，李明通过对发动机的高度速度特性的比较分析，形成了一个“橡皮发动机”的概念，它的性能可以按计算要求放大与缩小而不致带来太大的误差，而对于后者，李明则与重量组的同志一道，通过统计分析多个机种的重量数据，得到一个统计规律，并将它应用到计算程序中。
编写程序这个工作并未在技术组完成，而是李明调回设计室之后才进行的。后来在调试程序中遇到问题找人解答时，才知道这本ALGOL-60高级语言使用手册是所里的祝丕奇和张宏魁两人开发与编写的。当时知识分子与技术人员的不甘寂寞由此可见一斑，也说明所里的技术人员都能很快接受新事物。
让李明感到欣慰的是，在技术组的一年，虽然仍处“文化大革命”时期，但政治运动的冲击明显减小，尽管此时盛行大批判，但是大家都能够以各种形式巧妙应对，所以科研工作整体上相对稳定。而唯一的遗憾是同组的黄乃斌同志得了肺癌，尽管后来先后转入沈空463医院、北京空军总医院，但不久还是病逝了，让人非常惋惜。
在基层历练与歼13飞机研制
1972年6月，李明从机关调回到一室任副主任，这时的一室是由以前的总体室和气动室合二为一的一个研究室，管德是室主任，副主任还有方宝瑞、沙正平，因此，李明分担的任务并不重。一年半以后，即1973年底，李明也被任命为室主任，室里变成了双主任，原因是管德不久被所里按上级要求派到县里当带队干部去了，去了一年时间，回来后接手工作不久就被调任副总师了。
1980年后，所里机构调整，一室又分为总体室（一室）和气动室（二室），不过专业设置有了变化，李明留在二室任室主任。
刚回一室时，李明把办公地点设在了性能、操稳组，这样可以很方便地参与组里的工作。由于刚回一室时的事情不多，李明就决定把在技术组用高级语言编写程序的工作开展起来，在计算方案、公式都准备好了之后就开始动手编写程序。由于是第一次尝试，尽管极其小心并耐心遵守使用该语言编程时的各种规定，但总是差错不断。那时编程后要由穿孔员穿成纸带，若设计员写的程序潦草，穿孔员读错了，也会导致程序出错，因此调试程序费了不少时间。
程序编写完之后，经过断断续续几个月的上机调试，终于可以上机运行了。当时计算结果是一卷一卷地从打印机输出。那时计算机的输出没有二次程序或其他的作图手段，因此，计算结果的整理与绘成曲线全靠手工完成。满心欢喜迎来的大量数据几乎成了包袱，李明加班加点整理，进展仍然很慢。方宝瑞副主任比较关心这一计算工作，发现李明一个人整理数据结果太辛苦，就号召组里同志帮助承担一些数据处理任务，以加快进度。李明编写的这个程序大大提高了计算的效率和准确性，很快为室里的同志们所接受。当时性能操稳组的李兵、凌政国、史景升等几个人认真看了李明编写的源程序，受到启发，他们也开始自己动手编程上机计算，所里掌握高级语言编程的人越来越多，加快了计算机技术在飞机研制过程中的推广应用。
1980年后，2号机研制正式定为歼13飞机型号任务，所里由顾诵芬总师总负责，并对各个室所参与的工作进行了分工；空军科研部派何立武参谋主管型号的主要战术技术要求。当时李明是二室的主任，二室承担的工作主要有两个方面，一是配合进行歼13飞机的动力装置选择，二是气动布局方案选型的不断深化。
新机方案的可行性和成熟度与发动机关系极大。歼13飞机开始研制后，遇到的首要问题仍然是发动机问题。正如前文中提到的调研情况，当时航空发动机领域并没有什么技术储备以及同步开展研制的计划。
在这种情况下，所里决定从现役发动机改进改型、新研制发动机、购买国外可能的航空发动机等多个途径着手，选择歼13飞机的配套发动机。为此，先后探讨过811发动机系列改进改型、815发动机系列改进改型、910发动机改、E-300发动机（一位奥地利设计师在埃及时设计的发动机）等，而针对每种发动机，都要安排总体布置方案，修改布局参数，估算和修正飞机方案的重量、重心和气动力升阻特性，进行性能计算并与战术技术要求的指标作比较，以判断发动机能否满足要求。
当时，国内航空发动机的现状也引起了上级以至中央领导的关注，有的中央领导还想方设法创造各种条件帮助解决发动机问题，经过多方努力，终于有了引进英国斯贝（Spey）发动机的机会。当时，国内对于斯贝发动机还知之甚少，只知道该发动机的台架推力为9300千克力[2]，推重比为5左右。后来顾诵芬总师去英国考察，带回来一些较为详细的资料，才知道这是英国人买美国的F-4B飞机后，将购买后续发动机要发生的费用，改用为研发一种替代发动机，即Spey发动机，其在英国国内用量不大，当时也没有别的买家。关键是计入一些附件后，该发动机的推重比达不到5，并且发动机的高度速度特性不好。所以如果用这种发动机，除飞机的航程等几项性能有所提高外，其余大多数性能无法满足歼13飞机的战术技术指标要求。
