垂直起落技术

顾名思义，垂直起落技术是一种不需要滑行就能起飞降落的技术。自五十年代末以来，它一直在发展航空技术。

为什麽要发展垂直起落式的科技？第一，具有垂直起落能力的飞机不需要专门的机场和跑道，从而降低了使用成本；第二，垂直起落的飞机只需很小的平地就能起降，因此在战争中飞机可以分散配置，易于伪装，不易被敌方发现，大大提高了敌方战场生存能力；第三，由于垂直起落的飞机甚至可以在被毁的机场跑道或前线的简易机场上升空作战，因此出勤率也大大提高，并可对敌方造成很大的突然打击。

因此，如何实现垂直起落技术呢？众所周知，飞机的飞行需要克服两种力——重力和阻力。引力通过飞机的气动面，即机翼和尾翼产生的升力来平衡；阻力通过发动机提供的推力来克服。一般飞机的起飞过程，是指飞机在引擎推动下，克服阻力，向前滑行，当滑行速度足够大，使机翼产生的升力大于飞机重量时，才能从地面升空。而且垂直起落的飞机由于不需要滑行，机翼不可能产生平衡重力的升力，因此要实现垂直起落，只能寄希望于飞机的动力装置——引擎。直升飞机通过发动机提供向上的推力，克服重力的作用，实现垂直起落。

直立起落机产生升力的方法有三种，一种是偏转发动机的喷管，另一种是直接用升力发动机提供升力，前两种方法的结合使用了升力发动机和主发动机。

在英国，“鹞”型飞机是一种采用倾斜喷管的垂直起落飞机。该型飞机机身的中部装有“飞马”式推力转向发动机(“飞马”发动机构造图)，前、后两对可旋转的喷口分别位于机身两侧，相对机身的重心保持对称。引擎从进气道吸入的空气，一部分通过前两个可旋转的喷口喷出，另一部分通过燃烧室和涡轮从后两个可旋转的喷口喷出，四个喷口喷出的气流共同产生动力，使飞机垂直起降、空中悬停和水平飞行(图为“鹞”式垂直起飞示意图)。

雅克飞机垂直起飞图

俄罗斯的雅克-36和雅克141是一架垂直起落飞机，它使用了升力发动机和偏转喷口主发动机(雅克发动机原理图)。这架飞机的两个升力机位于座舱后面的机身内，其进气道位于机身上部，主发动机安装在机身内，喷口位于机身两侧。在飞机垂直起降时，主发动机的一对可旋转喷口由向后位置转向向下，而升力发动机的工作，也就是四束喷流为飞机的起降提供升力。在飞机进入水平飞行状态后，主发动机转向后，升力发动机停止工作，其进气道关闭。

雅克飞机短距起飞原理图

如前所述，采用垂直起落技术的飞机具有传统飞机无法比拟的优势，但也存在着许多明显的缺陷，如机动性不够灵活。一是航程短，由于飞机要实现垂直起落，起飞重量仅为发动机推力的83%-85%，极大地限制了飞机的有效载荷，影响了飞机的载油量和航程。与此同时，飞机垂直起降时发动机处于最大工况下，燃油消耗很大，也限制了飞机的作战半径。比如“鹞”式飞机，当它的飞行重量是1060千克时，其飞行半径只有92公里。因此在实际应用中，鹞型飞机尽量采用短距离起飞，以延长飞机的航程。所以垂直起落的飞机也叫垂直/短距起落飞机。此外，由于垂直起降飞机在实战中往往需要分散在野外，因此其维护也十分困难。

直升/短距起落飞机也是海军所青睐的飞机类型，由于舰船飞行甲板的长度总是有限的，直升/短距起落技术尤其具有实用性。配备有英国“皇家方舟”号航空母舰的“海鹞”号是一种“鹞”型海军。"海鹞"还采用了"斜面跃飞"的短距起飞技术，在航空母舰上安装了一个12度的斜面甲板，使飞机能够滑翔跳飞，并重新利用推力转向，使飞机在推力不足时仍能在空中稳定加速。

在世界范围内服役的垂直起落飞机有英国的“鹞”系列、美国的AV-8系列和俄罗斯的雅克36系列。俄罗斯有另一种超音速垂直起落飞机，编号为雅克141，但由于缺乏资金，未能在工程上取得进展。

尽管垂直起落技术并非一项新技术，也有一些严重的缺点，但它的优点确实让人难以割舍。现在，美国正在开发新一代的垂直/短距起落飞机(V/STOL)。伴随着航空科技的发展，垂直起落技术必将进入发展的新高峰。