飞机腾空而起

司　古

普通的飞机要想起飞，都必须沿着长长的跑道滑行加速，达到一定速度后才能离地升空。没有这条跑道，就没办法起飞。如果遇到紧急情况或者跑道被敌方炸毁，普通战斗机就成了废铁，只有留在地面挨打的份儿。那么，能不能制造一种不依赖或少依赖跑道的飞机呢，如果那样，就不必劳神修建巨大的机场和跑道，敌方也就难以发现空军部队的藏身地点。

有人会说，直升机不就能垂直起飞吗？没错，直升机可以不依赖跑道，通过转动旋翼就能升空，但直升机飞行速度有限，一般每小时飞上个两三百千米，无法作为空军的主力作战装备。而飞行速度较快的喷气式战斗机，要想具备直升机那样扶摇直上的本事，还真不是一件容易事。

原本喷气式飞机升空，是通过喷气发动机向后喷出高速气体，让飞机获得向前的推力，随着飞机滑跑速度的提高，机翼就会产生升力，升力大到一定程度，克服了飞机自身的重力，飞机也就腾空而起了。现在要让喷气式飞机垂直升空，就不能进行滑跑，没有滑跑，机翼也就无法产生升力，那么飞机怎么克服自己的重力呢？一个直接的办法是给它提供向上的推力，让发动机产生的高温高速气体直接向下喷出，飞机就能获得向上的推力，这一原理和火箭发射的道理差不多。英国人在1953年开始进行了多次试验，认为这一方法可行。1957 年英国生产出了肖特SC1 垂直起降飞机，这架飞机上安装了4 台垂直升力发动机，负责把飞机“举”起来，另外还装有一台水平发动机，为飞机提供前进的推力。

美国人和苏联人也积极开发垂直起降技术。美国人的想法是，设计一种旋翼可以偏转的飞行器，在需要垂直起降时旋翼呈垂直方向，产生向上的拉力，把飞机提起来。升空后，旋翼可以旋转到水平位置，产生向前的拉力，于是飞机就能高速水平飞行了。这种概念美国人始终没有放弃，在多次试验和失败后，美国人最后完善了这项技术，成功开发出倾转旋翼机V-22“渔鹰”。苏联人采用的方式和英国人类似，他们开发的雅克-38“铁匠”舰载战斗机在前机身装有两台升力发动机，在后机身装有一台水平发动机。水平发动机的喷口可以旋转，垂直起飞时转动到下方，和升力发动机配合工作，一起把飞机顶起来。

利用升力发动机和水平发动机共同工作的方法虽然可行，但还是存在问题。首先，采用的发动机数量多了，耗油太多不说，可靠性也有问题，两台甚至更多的发动机一起工作，难保其中不出毛病。如果能用一台发动机搞定，就最好不过了。英国人一直为了这个问题仔细研究，如果要让一台发动机同时为飞机提供垂直和水平推力，就要求其喷口必须能够实现转向，同时还要使用功率更大的涡轮风扇发动机。经过苦心研制，英国开发出“飞马”喷气发动机。这种发动机最大的特点是装有4 个会转动的喷口，可以在很大范围内改变喷气推力的方向。这种颇具创意的发动机后来成为英国著名垂直起降战斗机“鹞”的动力系统。在1982 年英国和阿根廷爆发的马岛战争中，“鹞”式战斗机多次从航空母舰上通过短距或垂直方式起飞，有效保卫了英国舰队的安全。鉴于这种飞机性能很好，美国也引进了这项技术，并加以改进，制造出AV-8B战斗机。意大利、西班牙和印度也先后采购和装备了“鹞”系列战斗机。

“鹞”的设计思想给了美国人以启发。如今美国F-35“闪电”II 型战斗机就部分借鉴了当年“鹞”的设计思路。美国人也是用一台发动机同时解决垂直升力和水平推力的问题。F-35 的前机身装有一个巨大的升力风扇，风扇的传动机构通过一根长长的传动轴和后机身的发动机相连接，发动机的尾喷口还会旋转，可以从水平位置转到垂直位置。这样一来，如果需要垂直起飞，发动机就把动力转递到升力风扇上，同时把尾喷口转向下方。同时在机翼两侧还设有平衡调节喷嘴，可以帮助飞机保持横向平衡。在垂直起飞时，会有计算机随时监控飞机的姿态，并自动调节前后推力的分配，保证飞机平稳升空。飞机一旦到了安全高度，尾喷口就可以转向后方，发动机和升力风扇分离，飞机就能高速向前飞行了。

能够垂直起降的飞机最大的优点就是反应迅速，不用跑道就能立即升空作战。但它们也有自己的问题。因为要垂直起飞，飞机就不能携带太多的油料和弹药，否则发动机没那么大力气把飞机“托”起来；油料和弹药有限，飞机就无法飞行很长的距离，也不能长时间作战。不过，有些任务并不需要长时间飞行和作战，对于航母舰载机，最大的要求就是能快速升空截击敌机，所以垂直起降战斗机配备在航母上还是非常合适的。

今天在世界各地举办的航展上，我们还常常能看到“鹞”系列垂直起降战斗机进行各种表演活动。苏联也曾开发过很不错的垂直起降战斗机，雅克-141 就是其中的代表。但随着苏联的解体，这种飞机的发展也没了下文，如今只能到博物馆里去看它们了。