locallove 2010-1-24 14:19
垂直起降技術
垂直起降技術顧名思義就是飛機不需要滑跑就可以起飛和著陸的技術。它是從50年代末期開始發展的一項航空技術。
為什麼人們會去發展垂直起落技術呢？首先，具有垂直起落能力的飛機不需要專門的機場和跑道，降低了使用成本；其次，垂直起落飛機只需要很小的平地就可以起飛和著陸，所以在戰爭中飛機可以分散配置，便於偽裝，不易被敵方發現，大大提高了飛機的戰場生存率；第三，由於垂直起落飛機即使在被毀壞的機場跑道上或者是前線的簡易機場上也可以升空作戰，所以出勤率也大幅提高，並且對敵方的打擊具有很高的突然性。
垂直起落技術是怎麼實現的呢？我們知道，飛機飛行需要克服兩種力─重力和阻力。重力是由飛機的氣動面，即機翼和尾翼產生的升力平衡的；阻力則是由發動機提供的推力克服的。正常飛機的起飛過程就是飛機在發動機的推動下，克服阻力向前滑跑，當滑跑速度足夠大到使機翼產生的升力大於飛機的重量時，飛機就可以離開地面升空飛行了。而垂直起落飛機由於不需要滑跑，就不可能由機翼產生平衡重力的升力，所以要實現垂直起落，就只能把希望寄托到飛機的動力設備─發動機上了。垂直起落飛機就是由發動機提供向上的推力來克服重力實現垂直起落的。
垂直起落飛機產生升力的辦法有三個，一個是偏轉發動機的噴管，第二種是直接使用升力發動機提供升力，第三個是前兩種辦法的組合，同時使用升力發動機和主發動機。
英國的”鷂”式（Harrier）就是使用偏轉噴管方式的垂直起落飛機。這種飛機機身中部安裝有一台”飛馬”式推力轉向發動機，前後兩對可旋轉噴口分別位於機身兩側，相對機身重心保持對稱。發動機將從進氣道吸入的空氣一部分通過前面的兩個可旋轉噴口噴出，另一部分經過燃燒室和渦輪從後面的兩個可旋轉噴口噴出，四個噴口噴出的氣流共同產生供飛機垂直起降、空中懸停和水平飛行的動力。
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”鷂”式垂直起飛示意圖
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”鷂”式垂直起飛氣流形態
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”鷂”式垂直起飛
波音的X-32也採用偏轉噴管方式提供升力，在垂直起降時利用三個固定式的下吹噴嘴偏折噴氣以提供升力。
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X-32垂直起飛示意圖
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X-32垂直起飛示意圖
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X-32引擎
法國的Mirage IIIV則是直接使用升力發動機提供升力，完全不依賴主引擎；其採用了8具1000 Kg的升力引擎，及一具2200 Kg的推力引擎，各司其職。
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Mirage IIIV三視圖
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Mirage IIIV垂直起飛
俄羅斯的雅克-36和雅克141是使用升力發動機和偏轉噴口主發動機相結合的垂直起落飛機。飛機的兩台升力發動機位於座艙後的機身內，其進氣道在機身上部；主發動機裝在機身內，噴口在後機身兩側。當飛機垂直起飛時，主發動機的一對可旋轉噴口從向後位置轉到向下位置，同時升力發動機工作，也是四束噴流提供了飛機的起飛升力。當飛機進入平飛狀態之後，主發動機轉至向後，升力發動機則停止工作，其進氣道關閉。
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YAK-141垂直起飛示意圖
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YAK-141前飛示意圖
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YAK-141垂直起飛
由雅克141的靈感啟發，洛馬的X-35採用發動機來產生推力，另一方面帶動位於重心附近的風扇以提供升力，並且轉動噴嘴向下以提供平衡的升力，也是採用混合式的垂直起降。
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X-35B引擎
”鷂”式（Harrier）、X-32及X-35都在兩個翼尖處裝有小型控制滾轉的噴嘴。