垂直起降戰鬥機

垂直起降戰鬥機

垂直起降戰鬥機,是利用垂直起降技術起降的戰鬥機。垂直起降戰機不需要滑跑就可以起飛和著陸,對跑道條件要求低,能在前沿和攻擊艦上跟隨地面部隊部署和攻擊,對前方支援回應速度快,使用非常靈活。典型代表有英國鷂式戰鬥機和美國F35B戰鬥機。

垂直起降戰鬥機也可以借用跑道起飛,鷂式最短距離是435m、F-35B最短距離是170米內,兩機尾流溫度在600度左右。垂直起降技術是從50年代末期開始發展的一項航空技術。雖然起步相對較早,但是受制于飛控、發動機動力、材料等多種因素導致成功服役的戰機相對較少。目前性能比較好的垂直起降戰鬥機是美國的F-35當中的F-35B型號。已經服役。美國在垂直起降技術方面已經超越了創始國英國,擁有目前世界最先進的垂直起降技術。並專門為F-35B垂直起降戰鬥機定製“閃電航母(Lightning Carrier)”。

基本介紹

  • 中文名:垂直起降戰鬥機
  • 外文名:Vertical takeoff and landing aircraft
  • 定義:利用垂直起降技術起降的戰鬥機
  • 創始國:英國
  • 載體:兩棲攻擊艦
  • 代表:鷂式戰鬥機、F-35B
原理,發動機,著陸,發展歷史,提出構想,計畫出爐,製造約束,事實證明,各國發展,德國發展,法國發展,英國發展,蘇聯發展,美國發展,中國發展,印度發展,鷂式戰機優缺點,優點,缺點,韓國為兩棲攻擊艦購買F35B垂直起降戰鬥機,

原理

固定翼飛機能垂直升降,就要向飛機提供足夠大的向上推力,這時就要噴管朝下。而再往後就應該改變噴管的角度,但不能一下子變成向後.因為在改變噴管方向的時候要繼續有足夠向上的推力,同時提供一部分向前的推力.這也就要求有精密、準確的角度變化.而這個角度的變化就成了一個矢量的變化,也就是說噴管的作用力要很精確的能分解成向下和向前的兩個分力(我想應該是一個倒平拋曲線).當然這只是理論,在現實操作中可不是一件簡單的事情,比如提供向上推力是怎樣保持飛機機體的平衡,角度怎樣變化才是最佳,怎樣來保證角度的變化精確度。
目前性能較好的垂直起降戰機——F-35目前性能較好的垂直起降戰機——F-35

發動機

由於鷂式、雅克141的技術已經過時,F35B是採用變態級推重比F135-PW-600渦輪扇發動機+升力風扇(關鍵在傳動軸、離合器),其基本創意源自總結參考和揚棄各國的垂直起降戰鬥機設計資料,並在以上基礎上美國人進行了改進和創新。
一個核心帶動兩個推力系統,通過把發動機前端進氣錐設計成傳動連桿帶動升力風扇,在升力風扇和發動機尾噴口轉向協作下形成兩點平衡抬桿起飛模式。STOVL型F135-PW-600為了滿足垂直起降要求,設計了升力風扇+發動機噴管下偏+調姿噴管的垂直起降動力方案。升力風扇由涵道、風扇、D形噴管、聯軸器、作動裝置和伺服系統組成,由主發動機F135的2級低壓渦輪驅動;升力風扇直徑為1.27m,可以向前偏轉13°,向後偏轉30°,在STOVL工作狀態下使戰鬥機上方的冷氣流以230kg/s的流量垂直向下噴出,產生90千牛的升力;3軸承偏轉噴管垂直向下偏轉(最多可偏轉95度,可左右各偏轉10度),產生71.1千牛的升力;該噴管可使發動機的排氣從水平偏轉到垂直甚至向前,可以使推力從水平方向偏轉到垂直向後。
此外,每側翼根處的滾轉控制噴管利用發動機壓氣機的引氣,也可提供16.7kN的推力;在控制桿端的噴管差動地打開和關閉,實現滾轉控制;通過偏轉噴管偏航實現偏航控制;通過升力風扇和發動機推力分離器實現俯仰控制。包括主發動機在內的整個推進系統的長度為9.37m,懸停總推力為175.3千牛,短距起飛推力為169.5千牛。

著陸

飛機著陸時,當噴口完全垂直於地面時,由於飛機懸停在空中,沒有前進動力,機翼上的升力隨之消失,飛機的重量又完全由發動機產生的垂直推力來支撐。而後,飛行員開始關小油門,減少發動機供油量,垂直推力漸漸變小,飛機開始緩慢下降,直至最後著陸。垂直起落飛機的整個起降過程只需一塊空地便可完成,從而結束了噴氣式飛機只能依賴跑道起降的歷史。機上多個甲烷噴口共同控制和調整飛機的姿態,實現在垂直起落和懸停時對飛機的操縱。

發展歷史

提出構想

在各種飛行器中,最奇特的是直升機。它在空中能自如地向前飛,後退飛,側著飛,甚至翻筋斗,它可以不需要機場,只要有塊小空地,便能起飛降落,並可垂直升降,平穩地懸停在空中。雖有以上優點,但仍有速度低、航程短、可靠性差、噪音大、操縱複雜、事故率高的缺點。這些缺點,特別是速度低,安全性差,是直升機與生俱來的,難以根本改進。因此人們夢想著能設計出新的更好的飛行器以超越直升機。
F35B垂直起降戰鬥機F35B垂直起降戰鬥機
這樣,便出現了傾轉旋翼機垂直起落飛機
最早的垂直起降飛行器構想是幾位英國人在1975年提出的,構想是由一對裝有螺槳推進器的可旋轉機翼組成的飛行器,在進行垂直起飛和降落時機翼與地面為垂直狀態,依靠螺槳產生的升力進行上升與下降,當飛行器上升到空中時,機翼旋轉90度,變成與普通飛機一樣的方式前進(類似美國的魚鷹),按照該構想,飛行器的動力由一台蒸氣引擎提供。

計畫出爐

到了1981年,在俄國有人提出了需要製造由旋轉機翼和引擎組成的能進行垂直起降的飛機的計畫,並且,該計畫第一次提出來由噴氣式引擎做為垂直升降的輔助動力。同時,發明家C.I.Baranovski提出了一個具有歷史意義的設計圖,這是一架兩個螺槳引擎的單翼飛機,機頭裝有一個與地面水平的螺旋槳,整個機身與地面接近垂直(比較恐怖),該飛機在停機坪時,機翼還可以折起以便減少占地面積,而飛機所用引擎,發明家並未明確說明。
噴氣式垂直起降示意圖噴氣式垂直起降示意圖

製造約束

之後,以旋轉機翼做當時主流的垂直起降飛機計畫被各地提出,不過限於當時的製造工藝,缺乏強有力和輕的引擎以及無法解決兩側機翼同步旋轉的問題,這種構想並未成為可以進行試飛的實物,直到二十世紀這些想法作為參考用在了新型飛機的設計上。

事實證明

無數的事實表明,性能最好的常規起降飛機,也只是在跑道完好時才可能起降。那么,能不能使飛機擺脫跑道的束縛,垂直起降呢?不是已經發明了直升機嗎?為什麼還提出使戰鬥機垂直起降的問題呢?這是因為,直升機的飛行速度在噴氣式飛機的面前,就顯得太慢了,它不能滿足戰鬥時以速度取勝的需要;而且,直升機本身的設計及裝備,也不能擔當起戰鬥的重任。所以人們才構想讓噴氣式戰鬥機也能垂直起降。40年代初,就有一些人在探索飛機垂直起降的方案。當時,英國有人提出將噴氣升力發動機裝于飛機上,來實現垂直起降的構想。40年代末,美國也開始對各類的垂直起降飛機模型進行研究,但因當時的噴氣發動機的起飛推力,達不到將噴氣戰鬥機垂直升起的要求,終歸沒能獲得成功。50年代中期,核大國的戰術核武器已對準了每一個已知的機場跑道,這就使研製垂直起降和短距離起降飛機成為當務之急。航空技術的發展,也為研製這種飛機提供了可靠的基礎。首先,英國開了頭炮,設計出一種有實用價值的垂直起降飛機,這就是世界上最早的垂直起降“鷂”式攻擊機。垂直/短距起降攻擊機具有直升機和固定翼飛機兩者的長處,它能像直升機那樣起飛和著陸,又具有固定翼飛機的速度和攻擊能力。假若戰爭一旦爆發,垂直/短距起降攻擊機就可迅速疏散隱蔽。戰爭中它可以從任何一塊堅硬的地面上垂直起降,或是從受到轟炸破壞的機場跑道的彈坑之間進行短距進降,還可以在中、小型軍艦甲板和尾部小平台上垂直起降。這種飛機還特別適合渡海登入作戰,當部隊強行登入戰領灘頭陣地以後,垂直和短距起降攻擊機可以立即從軍艦甲板上起飛,對陸、海軍提供空中支持,摧毀敵方防禦工事。“鷂”式飛機的發動機設有4個噴口,都在機身兩側而且可以轉動。當噴口向下時,產生的推力可使飛機垂直上升;當噴口向後時,產生的推力可使飛機前進。飛行員調整噴口的方向和角度,便可改變飛機的飛行姿態。這種飛機在一起35×35米大小的空地便可起降,對作戰條件要求較低,適應性特彆強。“鷂”式飛機有一個致命弱點就是時速只有1000千米,屬高亞音速飛機,無法在空中進行高速格鬥作戰。而一般作戰飛機都達1倍音速以上。由於垂直起降時受自身重量限制,掛載燃油和武器較少,作戰半徑100千米左右。為了增大航程和加大掛量,一般採用短距滑跑起飛,垂直降落方式,加掛副油箱,作戰半徑可增加到三四百千米。垂直起降技術雖然存在一些重大弱點,但這些弱點正在得到明顯改善,前景非常值得看好。
垂直起降戰鬥機在美國級兩棲攻擊艦上垂直起降戰鬥機在美國級兩棲攻擊艦上
在霍克西德利公司也在研製該垂直起降飛機,達索也在研製垂直起降戰鬥機,不過兩者的結局卻完全不同。在幻影Ⅲ家族中有一個型號特別引人注目,即幻影ⅢV垂直起降戰鬥機,請注意編號後的“V”是英文字母,而不是羅馬數字。該機裝有8個分布在主發動機兩旁的小型的供垂直起降使用的發動機,該機是應北約在60年代中期提出的垂直戰鬥機要求而研製的。為了驗證升力發動機,達索改裝了一架幻影Ⅲ,加裝了8台羅·羅公司的RB-108升力發動機,每台能提供980千克的推力,這架驗證機就是後來的巴爾扎克,在1962年就進行了垂直試驗,次年又進行了從垂直到平飛的過渡性飛行。1964年在試飛中該機墜毀,飛行員犧牲,達索將墜毀的飛機修復後繼續使用,不過很不幸,在次年的試飛中該機又一次墜毀,這一次飛機已經徹底毀壞,無法修復。在巴爾扎克基礎上,達索製造了幻影ⅢV,該機機身大小几乎是巴爾扎克的兩倍,外形上和幻影系列飛機大體相同,只是機身較長,機翼面積較大,總共有9台發動機,主發動機為斯奈克瑪仿自美國普·惠公司JTF10渦扇發動機的TF-104,最大推力61.8千牛,8台羅·羅公司的RB162-1升力發動機,每台提供15.7千牛升力,達索共製造了兩架原型機,首架原型機在1965年年初就進行了垂直起降的試驗飛行。在試飛後不久,斯奈克瑪公司推出了推力更大的TF-106,推力達到了74.5千牛,在換裝發動機後,第一架原型機於1966年3月進行了從垂直到平飛的過渡性飛行。在平飛中,該機的最大飛行速度達到了1.31馬赫。第二架原型機換裝了82.4千牛的TF-30渦扇發動機,1966年首飛成功。在同年9月的試飛中,該機的最大飛行速度居然達到了2.04馬赫,可惜的是在1966年11月的試飛中這架原型機不幸墜毀。第二架原型機的墜毀給幻影ⅢV帶來不可挽回的損失,發展計畫被迫中斷,也使得在隨後的幾十年里飛行員再也沒有機會體驗這種飛行速度達2馬赫的垂直起降戰鬥機了。英國當時正在發展霍克P.1154驗證機,霍克·西德利原想和達索合作,但達索一意孤行,堅持自己的幻影ⅢV,這也使得後來的鷂幾乎沒有超音速飛行的能力。英國取消了P.1154,將在該機上取得的成果用運在了後來的鷂身上,成功地裝備英國皇家空軍並出口到世界許多國家。達索的幻影ⅢV只能停留在幻想里了,究其原因,8台發動機帶來的維護性問題將是可怕的,這些不僅將影響飛機出勤率,也將影響該機戰時可靠性,所以,即使第二架原型機不墜毀,項目被取消也是理所當然的。曾經的西德垂直起落空軍計畫,以建設“全垂直起落化空軍”為目標,研製了三劍客之一 VJ101型戰鬥機(另外兩個是垂直起降運輸機Dornier Do 31、垂直起降轟炸機VAK 191b)。俄羅斯一直有航空產品延續性發展的傳統,1961年6月,北約技術委員會宣布開始研究能夠垂直起降的艦載機。同時,蘇聯軍方也意識到了此項技術在軍事方面的優點,在60年代,為了使戰機能在核戰時期進行空戰,戰機需要有能垂直和短距起降的能力。於是,由米高揚蘇霍伊,和雅可夫列夫各自牽頭進行了這方面的研製工作。之後,分別有米格設計局於1967年完成試飛的垂直起降的米格-21PD,由蘇霍伊設計局於1965年進行式飛的蘇15VD,和由雅克夫列夫設計的於1962年研製成功的雅克36。雅克-38是蘇聯追趕西方國家的結果,但為趕超西方國家,蘇聯於1974年開始設計其後續型雅克-41超音速垂直起降戰鬥機。1989年3月雅克-41的第一架原型機首次試飛,在當年夏天突破音障,速度達到1400千米/小時。1990年代初研製了全新的雅克-141飛機。 美國軍火企業洛克希德-馬丁公司2010年18號宣布,由他們牽頭研發的F-35B型聯合攻擊戰鬥機成功實施垂直降落,F-35B可以在陸地或海上的小塊區域內實施垂直降落,這在超音速隱形戰機上是絕無僅有的能力
垂直起降戰鬥機在美國級兩棲攻擊艦上垂直起降戰鬥機在美國級兩棲攻擊艦上

各國發展

德國發展

二戰結束後,德國作為戰敗國被禁止發展航空器。這條禁令直到1955年才被撤銷。禁令撤銷後,新的德國國防部討論了發展一種新的截擊機的必要性。作為北約前沿的德國辦事效率很高,於一年後的1956年,選中海因克爾和梅塞施密特公司開始研發工作。當時的觀點是:現代超音速戰鬥機儘管性能不斷提高,但是起降所需的跑道也變得長而脆弱。因此1957年秋天,國防部給新截擊機加入了VTOL要求(垂直起降)。在這種情形下,海因克爾、梅塞施密特和波爾科(直升機公司,研製過BK-117直升機)三家公司宣布共同研發並製造5架VJ-101原型機。1959年2月,3家公司共同組成EWR小組展開工作。 1964年7月的試飛中原型機速度達1.08馬赫(沒開加力,也不靠俯衝)時,跨越了音障。這使VJ-101 C 成為史上第一架超音速的垂直起降飛機。此外德國空軍同時還研製了垂直起降運輸機Dornier Do 31、垂直起降轟炸機VAK 191b。

法國發展

立式垂直起降不光在德國和美國引起很大的興趣,在法國同樣得到很大的重視。法國斯奈克瑪公司在50年代也投入了對垂直起降飛機的研究,並推出了“甲蟲”系列垂直起降環翼機方案。和XFV-1等方案不同,“甲蟲”系列不光以噴氣發動機為動力,環形翼也是它最大的特點之一。當然,環形翼在氣動分析和製造上比較麻煩,而且有著立式垂直起降的共同缺點:著陸困難。隨著時間推移,法國空軍的作戰要求也已經改變,僅僅能作垂直起落不再足夠,立式垂直起降戰機和常規戰鬥機的性能相差甚遠,“甲蟲”系列飛機也退出了歷史舞台。
同期,法國也以幻影III為基礎,把8台RB108發統計兩列分組縱向布置在加寬的中機身,前後由主起落架隔開,左右由推進發動機的進氣道隔開,兩個一組以加強可靠性,每組共用進氣門和排氣門。這種幻影III的改型飛機被命名為巴爾扎克V(V指vertical,垂直),是第一架超音速垂直起落飛機。隨後,法國人又進一步研製了幻影III-V型飛機,這次使用的發動機是更先進的RB162,全機推重比達到了驚人16:1!幻影III-V在1965年2月首飛,1966年3月首次完成垂直起落到水平飛行的轉換,在以後的試飛中,最高速度達到M2.04,至今仍然是垂直起落飛機的最高速度紀錄。

英國發展

在這么多方案中,二戰前著名的法國飛機設計師米歇爾·威博特在50年代構想了這樣一台發動機:將發動機主軸延長,驅動四台可以傾轉的離心式壓縮機,產生垂直升力,主發動機噴口也用百葉窗導流板,將剩餘推力用於垂直起落。由於當時法國醉心於立式垂直起降戰鬥機的設計,身處“體制外”的威博特,其發動機方案自然也沒有被本國的研製部門採納,最終輾轉落到了英國布里斯托航空發動機公司手上。隨後英國霍克公司與布里斯托航發公司在這一方案上進行合作,生產的發動機定名為BE.53,就是著名的“飛馬”發動機,而這款發動機也成為了後來“鷂”式戰鬥機的動力。鷂式”垂直起降戰鬥機、海鷂垂直起降戰鬥機、美國AV-8B垂直起降戰鬥機(英美合作由鷂式改進而成)。
最早的垂直起降戰鬥機——英國鷂式戰鬥機最早的垂直起降戰鬥機——英國鷂式戰鬥機
但英國皇家空軍從一開始就是把“鷂”式戰鬥機作為過渡性的應急之作,最終目標依然是超音速垂直起落戰鬥機,所以很早就開始研究“鷂”式的後繼方案。但這些方案,有些達到具體設計階段,有些也只是初步概念;原本只是作為過渡方案的“鷂”式戰鬥機,卻成為了一代名機。

蘇聯發展

蘇聯對垂直/短距起落戰鬥機具有和西方同樣濃烈的興趣,雅科夫列夫設計局在雅克-36驗證機之後,開始專職設計垂直起落戰鬥機。此外米格設計局和蘇霍伊設計局也對量產戰鬥機設計了垂直/短距起落的型號。為了最大限度地簡化設計,並利用現有機體,米格和蘇霍伊都在現役主力戰鬥機座艙後機體重心處,增加一截機體,其中安排2-4台升力發動機,但主要目的不是垂直起落,而是短距起落,由此誕生了米格-21PD、米格-23PD和蘇-15VD、雅克-38雅克-141等戰鬥機。

美國發展

美國早期使用英美聯合研製的AV-8B,後印度鷂式戰鬥機退役後被美國購買給AV-8B替換零件,美國人自己研發的F-35B垂直起降戰鬥機,機身重約27噸,能夠攜帶6噸武器,而且是隱形飛機。在垂直起飛模式下,F-35B可攜帶武器的重量約為F16戰鬥機、“鷂”式戰鬥機的兩倍,其作戰半徑約為800千米大約也是F16戰鬥機、“鷂”式戰鬥機的兩倍。在美軍中,F-35B戰機將取代AV-8B。而美國也正在研究魚鷹的預警機與加油機型號與垂直起降戰鬥機配合使用。
垂直起降戰鬥機在黃蜂級兩棲攻擊艦上垂直起降戰鬥機在黃蜂級兩棲攻擊艦上
燕鷗無人機將是能在任何地方降落的“捕食者”。諾思羅普-格魯曼公司揭曉了一款飛翼立式起落無人機,宣稱它不需要跑道,因為它用尾部就能降落。該設計包含在諾思羅普公司針對國防部高級研究項目局的“燕鷗”項目提出的建議方案中。從裝備發展來看,DARPA和美國海軍正在通過概念定義、技術成熟和系統驗證等三個階段,致力於打造出一種“捕食者”級別的中空長航時艦載無人機,嘗試將現役小型軍艦變身為無人機航母,從而極大地拓展美國海軍的空中偵察與打擊能力。如果研製工作順利,最終投入生產的無人機將陸續裝備到美國海軍的各種軍艦上,承擔起情報、監視和偵察(ISR)任務,並可以對敵方小型目標實施有效打擊。
據《飛行全球》雜誌報導,諾思羅普公司負責研究、技術和高級設計的副總裁克里斯·埃爾南德斯說,國防部高級研究項目局計畫在明年1月招標建造並從駁船或退役海軍艦艇上試飛一架全尺寸原型機。
諾思羅普沒有公布其“燕鷗”概念圖片或手繪圖,但在12月11日邀請記者參觀時展出了這款飛機的模型。
埃爾南德斯表示,諾思羅普公司的立式起落無人機設計包括一套大型反轉螺旋槳,它覆蓋了9.14米翼展的約三分之二。它的機翼下方外掛武器和感測器作為儲備。
國防部高級研究項目局的項目負責人丹尼爾·帕特說:“卓有成效的21世紀戰爭要求能夠全天候進行機載情報、監視和偵察(ISR)並打擊任何地點的移動目標。但當前技術有局限性。直升機的飛行距離和續航時間相對有限。無論是有人還是無人駕駛的固定翼飛機能飛得更遠、更久,但需要有航母或者跑道在1英里(約合1.6公里)以上的大型陸上基地。‘燕鷗’構想以較小的船舶作為中高空長航時無人機的機動發射與資源回收筒點。燕鷗這種海鳥以飛行耐力強著稱——很多品種的燕鷗每年遷徙行程達數千英里,‘燕鷗’項目的目的是讓國防部更方便、更快捷、花費更少地在世界上幾乎任何地方部署持久的ISR和打擊能力。”
國防部高級研究項目局想要的無人飛行器必須能從飛彈驅逐艦級別或更小的艦船上起飛,並能攜帶272千克的載荷達到1670千米的作戰半徑。它還必須能夠在5級海況(即海浪高度2.5米至4米)下在顛簸的甲板上垂直起降。按照計畫,下一代無人機將能夠在小型水面戰艦上起降,從而拓展美軍無人機的作戰範圍,使之能夠觸及更加遙遠的戰場。全部軍艦變成無人機平台,“燕歐”將成為美國海軍無人機的重大飛躍。目前美國海軍能夠從驅逐艦和其他艦艇上起飛10英尺寬的“掃描鷹”無人機,能夠從瀕海戰鬥艦上起飛“火力偵察兵”無人直升機。除研發X-47B原型機以及其航母艦載衍生型無人機之外,美國還在研發陸基非武裝巡邏“廣域海上監視(BAMS)”無人機,該款無人機以美國空軍的“全球鷹”無人機為研發基礎,而“全球鷹”無人機的體積與波音737相近。從理論上講,“廣域海上監視”無人機能夠藉助美國多數水面戰艦起飛,美國海軍列裝有122艘水面戰艦,但這種無人機在航程、速度和載荷方面欠佳。因此,美國缺少一種中等重量無人機:一款占用甲板空間小,並可在多種水面艦艇上起降的速度快、航程遠的武裝無人機。
垂直起降戰鬥機在朱姆沃爾特級驅逐艦上空垂直起降戰鬥機在朱姆沃爾特級驅逐艦上空
據美國高級計畫研究局稱,研發可靠發射與回收技術,是“燕歐”無人機項目面臨的一個重要技術障礙。瀕海戰鬥艦和驅逐艦沒有可供無人機從長跑道上起飛所需的甲板空間,因此它們依靠藉助飛機彈射器起飛的“掃描鷹”無人機和垂直起飛的無人直升機。上世紀80年代和90年代初,美國海軍4艘二戰時期的戰列艦配備有“先鋒”無人機——體積約為“掃描鷹”無人機的兩倍——這些無人機藉助捆綁式助推器發射升空。
“先鋒者”無人機藉助一道懸網著艦,“掃描鷹”無人機則藉助懸空線著艦,而“火力偵察兵”無人直升機則垂直著艦。與舊式無人機相比,高性能、固定翼無人機需要更強大的推動力,著艦難度更大。
值得注意的是,上世紀90年代,美國直升機製造商貝爾公司設計了一款小型“鷹眼”傾轉旋翼無人機——這款無人機類似同為該公司的V-22“魚鷹”式傾轉旋翼機——可像直升機一樣起飛和降落,但受益於其發動機短艙,這款無人機能夠像飛機一樣巡航飛行。不過,“鷹眼”無人機從未找到買家,最終被廢棄。“燕歐”無人機項目很可能會令“鷹眼”無人機項目復甦。
如果“燕歐”無人機獲得成功,美國高級計畫研究局將做好擴大美國海軍無人機的規模,很可能會把幾乎所有軍艦轉變成移動無人機基地。
美國目前就正在發展新一代垂直/短距起降飛機(V/STOL)。隨著航空科技的發展,垂直起降技術必將進入一個新的發展高峰。
然而美國並不滿足於F-35B垂直起降戰鬥機的成功,美國又準備啟動下一代國家級軍用航空發動機技術研究計畫。美國VAATE計畫的內容擴展到涵蓋從進氣道到排氣裝置的整個推進系統,還包括了研發可用於一系列軍民用發動機類型的多用途技術。與IHPTET計畫集中在性能不同,VAATE計畫的目標是將經濟可承受性提高10倍。在該計畫啟動時也針對每類發動機專門確定了可度量的技術目標,這樣整個項目朝著10倍經濟可承受的目標情況也就可以定量測算。對大型渦扇/渦噴發動機,目標包括推重比提高200%,油耗降低25%,發動機研製、採購和壽命期維護成本減少60%。如果發動機目標實現,垂直起降將變成尋常能力。

中國發展

殲6垂直起降戰鬥機:出於國土防空需要,1968年7月11日,空軍向軍委辦事組和國防科委上報了 《關於三五期間我國飛機發展問題的建議的幾點意見》。其中就明確提出要儘快解決垂直短距起落戰鬥機的問題。隨後,六院根據空軍的指示,下達了短距起落戰鬥機的研製課題。
據中國航空工業網站訊息,2015年3月20日,中航工業成發與中航空天發動機研究院就短垂項目加工合作舉行簽約儀式。短距起飛/垂直降落飛機推進系統項目(簡稱“短垂項目”)是針對提高海軍兩棲作戰能力,填補該類作戰武器裝備空白而進行的探索項目。

印度發展

2006年8月,時任印度國防部長在印度國會表示政府正評估將開發光輝戰機的設計經驗投入到先進中型戰機計畫。
2008年10月,印度空軍要求印度航空發展局(Aeronautical Development Agency)撰寫一份詳細的項目報告,有關發展具隱形功能的中型戰鬥機。
AMCA“先進中型戰鬥機”是印度戰鬥機的開發計畫,目標為設計一款單座、雙引擎、第五代隱形多用途戰機。中型戰鬥機將會有非常低的雷達反射截面、S型進氣道、內置武器艙以及機身製造運用複合材料。
由2台印度國產引擎GTX Kaveri推動,達成推力矢量,更有可能達成超音速巡航。一件中型戰鬥機的風洞模型已於2009年班加羅爾航展上亮相。
2009年2月,印度航空發展局局長在班加羅爾航展上表示,該局經已與印度空軍緊密合作,共同開發中型戰鬥機。他指,根據印度空軍提出的設計要求,中型戰鬥機將大概20噸重,由兩台印度國產引擎GTX Kaveri 推動。
印度為配合即將服役的新航母,印度目前也在加緊研製自己的艦載垂直起降戰鬥機,被命名為AMCA。據悉,AMCA為單座、雙發隱形戰鬥機,該項目於2015年底獲正式立項。同時,關於該型戰鬥機發動機的配型,印度也在積極和美國談判引進F414發動機,法國達索公司也對印度拋出橄欖枝,表示願意分享“陣風”戰鬥機的技術。

鷂式戰機優缺點

“鷂”式戰機是世界上第一種實用型、也是目前型號最多、使用最廣的垂直起降戰鬥機,其研製工作最初是以純私人方式進行的。在沒有政府、軍方的資助和支持下,英國霍克·西德利公司(後併入英國航宇公司)基於當時勞斯萊斯設計的獨特的“飛馬”發動機已基本定形並正進行進一步研發的基礎上,於1957年開始研製P.1127飛機,作為新型飛機的原型機。霍克飛機公司很快研製出一架簡單的單引擎攻擊/偵察垂直起降飛機,除了發動機的迴轉式噴氣管外,噴氣控制系統是提供垂/短距起降能力的唯一複雜之處。
以下是1960年的鷂式垂直起降戰鬥機的優缺點皆被2012年的F35B垂直起降戰鬥機最佳化或克服。

優點

(1)隨時可以和地面部隊機動轉移,可以在狹小的地方起降,也可以在破損的機場起飛,必要時可以在公路,建築屋頂起降,在地面容易偽裝,不容易發現,所以戰場生存率大大提高。
(2)由於可以垂直起降,所以在寸地為金的航母可以增大載機數量。
(3)因為獨特,介於普通戰鬥機和直升機之間`可以在空中做快速巡航,空中懸停,倒飛原地轉彎等其他飛機做不到的高難度動作,必要時可以通過懸停躲避飛彈。
(4)起飛時省去了跑道的準備,作戰反應速度大大提高。

缺點

(1)太費油,鷂式在垂直起飛的時候要耗掉總油料的3分之一,所以不具備遠航能力。
(2)載彈量太小,鷂式戰機載彈量只有2271千克而同期美國的F-14有6577千克,對比一目了然在載彈量增加的時候,不能垂直起降了,必須要一段跑道`這樣還不如發展常規戰機。
(3)操作太難,飛行員不好訓練,英國在馬島戰爭時就有5架因為操作失誤墜毀了,所以費勁,費財
(4)發動機在全負荷運轉的時候對環境要求高,一旦有因為起飛掀起的沙土被吸進運轉中的發動機就有可能發生不可估量的後果。
(5)維護頻繁,需要的地勤維護時間普遍長於其他戰機。
F35B垂直起降戰鬥機具體戰鬥力參見美國空軍官網2016年美軍F35B、F35A分別參加的兩次紅旗軍演總結報告。

韓國為兩棲攻擊艦購買F35B垂直起降戰鬥機

據防務新聞網透露,韓國可能在2036年前將建成自己的航母,在2019年前開始為自己的“獨島”號兩棲突擊艦購買垂直起降戰鬥機。俄羅斯戰略與技術分析中心專家瓦西里·卡申指出,韓國的這一計畫將對整個亞洲軍事政治形勢產生影響。
現在韓國海軍擁有一艘滿載時排水量約為19000噸的“獨島”號兩棲攻擊艦。它能運載10架直升機,但是最初設計時就已把飛行甲板表面噴塗了聚氨酯材料,以便能夠承受像F-35這樣的飛機在起飛過程中產生的大量熱量。“獨島”號被看成是韓國未來海軍艦隊的一個有機組成部分。
最初計畫建設三艘艦隻。現在則考慮計畫先建兩艘攻擊艦。據來自防務新聞網的資料,將給第二艘“獨島”級兩棲攻擊艦裝備滑躍坡道以實現飛機的短距起飛、垂直著艦。這樣它將成為名副其實的輕型航母。到2036年有可能再建兩艘3萬噸級的輕型航母。可以搭載大約30架飛機的義大利“加富爾”號航母將作為它們的原型艦。
該地區其他國家也在實施航母建設計畫。可以說,今天亞洲一場類似第一次世界大戰前歐洲“無畏艦競賽”的航母競賽已經開始。實際上當時的所有海洋強國都競相開始了剛剛出現的原則上全新型的主力艦、即所謂的無畏艦的建設。今天航母在扮演類似的角色。
日本已經擁有3艘實際上具備輕型航母所有性能的“直升機驅逐艦”,儘管目前僅載有直升機。印度海軍的航母力量已經在俄羅斯的援助下得到全面升級。就連菲律賓一段時間以前也討論了購買西班牙的“阿斯圖里亞斯親王”號退役輕型航母的可能性。
目前中國正在上海建造第一艘國產航母,同時原蘇聯“瓦良格”號航母已被改建成“遼寧”號,用於各種訓練。中國還在為航母建造類似美國海軍E2C“鷹眼”預警機、載有整套遠程警戒雷達系統的飛機。
在所有亞洲國家中只有中國正在實施完全依靠自主研發的航母的建造計畫。印度目前還要依靠俄羅斯的幫助。俄羅斯已經為印度海軍建造了“維蘭馬迪雅”號航母,還將幫助印度依靠自己的工業建造一艘航母,並向印度提供米格-29K/KUB艦載機。韓國和日本依靠進口美國的海軍軍械。一旦他們決定把自己的輕型航母變成名副其實的航母,他們就會向美國求助。
一方面,這會加強中國在技術上的獨立性並讓中國人感到自豪。另一方面,如果亞洲海軍軍備競賽開始加速,那么中國人就有可能開始落伍。他們的對手在擁有相應資金的條件下能夠在世界武器生產大國那裡購買到現成的軍械和技術方案。中國為了進行研製和完善其他國家的軍械需要花費大量時間。
目前中國擁有的“遼寧”號航母沒有安裝彈射器,這會大大限制艦載戰鬥機J-15的起飛重量。因此不排除一旦日韓兩國海軍採用F-35B,東亞海軍力量平衡就會朝著不利於中國的一端傾斜。中國有可能寄希望於在建的第二艘航母和未來大型核動力航母。然而建設它們同樣需要時間,而競爭對手可以憑藉購買美國的新式軍械應對中國。

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