飛機騰空而起

普通的飛機要想起飛，都必須沿著長長的跑道滑行加速，達到一定速度后才能離地升空。沒有這條跑道，就沒辦法起飛。如果遇到緊急情況或者跑道被敵方炸毀，普通戰斗機就成了廢鐵，只有留在地面挨打的份兒。那么，能不能制造一種不依賴或少依賴跑道的飛機呢，如果那樣，就不必勞神修建巨大的機場和跑道，敵方也就難以發現空軍部隊的藏身地點。

有人會說，直升機不就能垂直起飛嗎？沒錯，直升機可以不依賴跑道，通過轉動旋翼就能升空，但直升機飛行速度有限，一般每小時飛上個兩三百千米，無法作為空軍的主力作戰裝備。而飛行速度較快的噴氣式戰斗機，要想具備直升機那樣扶搖直上的本事，還真不是一件容易事。

原本噴氣式飛機升空，是通過噴氣發動機向后噴出高速氣體，讓飛機獲得向前的推力，隨著飛機滑跑速度的提高，機翼就會產生升力，升力大到一定程度，克服了飛機自身的重力，飛機也就騰空而起了。現在要讓噴氣式飛機垂直升空，就不能進行滑跑，沒有滑跑，機翼也就無法產生升力，那么飛機怎么克服自己的重力呢？一個直接的辦法是給它提供向上的推力，讓發動機產生的高溫高速氣體直接向下噴出，飛機就能獲得向上的推力，這一原理和火箭發射的道理差不多。英國人在1953年開始進行了多次試驗，認為這一方法可行。1957 年英國生產出了肖特SC1 垂直起降飛機，這架飛機上安裝了4 臺垂直升力發動機，負責把飛機“舉”起來，另外還裝有一臺水平發動機，為飛機提供前進的推力。

美國人和蘇聯人也積極開發垂直起降技術。美國人的想法是，設計一種旋翼可以偏轉的飛行器，在需要垂直起降時旋翼呈垂直方向，產生向上的拉力，把飛機提起來。升空后，旋翼可以旋轉到水平位置，產生向前的拉力，于是飛機就能高速水平飛行了。這種概念美國人始終沒有放棄，在多次試驗和失敗后，美國人最后完善了這項技術，成功開發出傾轉旋翼機V-22“漁鷹”。蘇聯人采用的方式和英國人類似，他們開發的雅克-38“鐵匠”艦載戰斗機在前機身裝有兩臺升力發動機，在后機身裝有一臺水平發動機。水平發動機的噴口可以旋轉，垂直起飛時轉動到下方，和升力發動機配合工作，一起把飛機頂起來。

利用升力發動機和水平發動機共同工作的方法雖然可行，但還是存在問題。首先，采用的發動機數量多了，耗油太多不說，可靠性也有問題，兩臺甚至更多的發動機一起工作，難保其中不出毛病。如果能用一臺發動機搞定，就最好不過了。英國人一直為了這個問題仔細研究，如果要讓一臺發動機同時為飛機提供垂直和水平推力，就要求其噴口必須能夠實現轉向，同時還要使用功率更大的渦輪風扇發動機。經過苦心研制，英國開發出“飛馬”噴氣發動機。這種發動機最大的特點是裝有4 個會轉動的噴口，可以在很大范圍內改變噴氣推力的方向。這種頗具創意的發動機后來成為英國著名垂直起降戰斗機“鷂”的動力系統。在1982 年英國和阿根廷爆發的馬島戰爭中，“鷂”式戰斗機多次從航空母艦上通過短距或垂直方式起飛，有效保衛了英國艦隊的安全。鑒于這種飛機性能很好，美國也引進了這項技術，并加以改進，制造出AV-8B戰斗機。意大利、西班牙和印度也先后采購和裝備了“鷂”系列戰斗機。

“鷂”的設計思想給了美國人以啟發。如今美國F-35“閃電”II 型戰斗機就部分借鑒了當年“鷂”的設計思路。美國人也是用一臺發動機同時解決垂直升力和水平推力的問題。F-35 的前機身裝有一個巨大的升力風扇，風扇的傳動機構通過一根長長的傳動軸和后機身的發動機相連接，發動機的尾噴口還會旋轉，可以從水平位置轉到垂直位置。這樣一來，如果需要垂直起飛，發動機就把動力轉遞到升力風扇上，同時把尾噴口轉向下方。同時在機翼兩側還設有平衡調節噴嘴，可以幫助飛機保持橫向平衡。在垂直起飛時，會有計算機隨時監控飛機的姿態，并自動調節前后推力的分配，保證飛機平穩升空。飛機一旦到了安全高度，尾噴口就可以轉向后方，發動機和升力風扇分離，飛機就能高速向前飛行了。

能夠垂直起降的飛機最大的優點就是反應迅速，不用跑道就能立即升空作戰。但它們也有自己的問題。因為要垂直起飛，飛機就不能攜帶太多的油料和彈藥，否則發動機沒那么大力氣把飛機“托”起來；油料和彈藥有限，飛機就無法飛行很長的距離，也不能長時間作戰。不過，有些任務并不需要長時間飛行和作戰，對于航母艦載機，最大的要求就是能快速升空截擊敵機，所以垂直起降戰斗機配備在航母上還是非常合適的。

今天在世界各地舉辦的航展上，我們還常常能看到“鷂”系列垂直起降戰斗機進行各種表演活動。蘇聯也曾開發過很不錯的垂直起降戰斗機，雅克-141 就是其中的代表。但隨著蘇聯的解體，這種飛機的發展也沒了下文，如今只能到博物館里去看它們了。