来源：兵工科技
不久前，航空研究院在官微发布的文章显示，中国“新一代战斗机”将会在2021年首飞。国内网友普遍认为该机是以“鹘鹰”战机为基础发展而来的海军五代机，将是一架全新的隐形战机，其正式编号有可能是歼-35。而俄军事专家瓦西里·卡申也评价称，研制“下一代战斗机”的报道表明，中国正在积极地增强自己作战飞机的能力，该机更有可能是中国标准的五代机，是一款垂直起降战斗机。
FC-31“鹘鹰”改进型很可能成为我国新一代隐身固定翼垂直起降舰载机
另一方面，中国已经建造了两艘排水量为4万吨级的075型大型两栖攻击舰，076型两栖攻击舰也闹得沸沸扬扬，下一步中国也需要研制与美国海军陆战队F-35B类似的垂直起降战斗机，配备在075等两栖攻击舰上，以增强作战能力。那么，中国未来固定翼垂直起降战机会采用哪种方式和技术呢？
鹞式方式： 隐身性差，难担大任
目前，固定翼垂直起降战机的技术路线主要有三种：以英国鹞式飞机为代表的重心附近多喷管提供向上推力，合力作用于重心垂直起降；以原苏联雅克-141飞机为代表的升力发动机（重心前）与主发动机（重心后）同时提供向上推力，合力作用于重心垂直起降；以美国F-35B为代表的升力风扇（重心前，由发动机通过传动轴驱动）与发动机（重心后）同时提供向上推力，合力作用于重心垂直起降。
其中，鹞式是世界上第一种实用的可以垂直起落、快速平飞、空中悬停和倒退飞行的战斗机。鹞式飞机垂直起落，主要靠设计独特、性能优秀的英国罗·罗公司的“飞马”发动机。当飞机垂直起飞时，发动机前后四个喷管转到垂直向下的位置，产生向上推力，使飞机垂直上升；短距起飞时，喷管水平向后产生向前推力，使飞机滑行加速，然后喷管迅速向下偏转60度，再借助机头甲烷喷管的作用，使飞机脱离地面起飞；此外，四个喷管还可以从向下的垂直位置再向前偏转8度，可在着陆滑行时产生反推力刹车，在空中飞行时可使飞机倒退飞行。
AV-8B“海鹞”战机
在矢量喷管研制方面，我国已经走在了世界前列。我国矢量喷管研制初期（90年代及以前），对偏流式、折流板式、关节偏转式、二元矢量喷管等均进行了大量研究，研制生产了多种样机，进行了大量试验。目前，我国已将国际公认技术难度最大的，隐身轴对称柔性全向矢量喷管研制成功，并在多型飞机上试用。2018年11月珠海航展上，使用这类喷管的歼-10B战斗机为公众献上了精彩的表演轻松完成了国际公认的多种高难度过失速机动，震惊世界。这标志着我国推力矢量技术取得重大突破，成为世界上三个（美、俄、中）掌握此项关键技术的国家之一。与隐身轴对称柔性全向矢量喷管相比，主要在起降时偏转的早期矢量喷管（一般属于较简单的偏流式或关节式），研制难度小得多，而且我国对得到的鹞式飞机也进行了多年的分析研究。因此，我国短期内完成这类早期型喷管柔性改进型（减少偏转推力损失）的研制、生产和试验，并不困难。
歼-10B推力矢量验证机做“眼镜蛇机动”
但这类飞机发动机位于重心附近，相对靠前，进气道较短，高速性能和机动能力差。同时，由于存在外露的多个可偏转喷管（若设计成可收放式，将导致系统结构复杂重量大，可靠性降低，可能得不偿失），也会破坏机身的隐身外形，较大幅度增强雷达波反射。因此，鹞式的技术路线虽然成熟，但其在隐身特性上的先天缺陷，决定了它难担重任。
雅克-141方式： 技术不成熟，难度较大
雅克-141战斗机采用升力/巡航发动机相结合的方案布局，装备一台图曼斯基设计局研制的R-79推力矢量升力/巡航涡扇发动机，在靠近飞机重心处两个尾撑间装轴对称关节偏转式喷管，使用寿命为1500次偏转循环。飞机短距起飞时，喷管向下偏转65°，打开至全加力状态，滑跑距离很短即可离地。喷管最大偏转角95°，垂直降落时具有反推减速作用，此时的升力推力约为发动机巡航推力的80%。座舱后部机身前后并联安装2台同一设计局研制的RD-41升力发动机，为飞机垂直/短距起飞时提供重心前向上平衡推力。升力发动机与垂直面成15°安装角，推力偏转范围为±12.5°，配数字式电子调节系统。
雅克-141采用了两台RD41喷气式发动机作为升力系统，升力风扇排出的气流温度较低，对甲板和起降场地的要求较低
关节偏转式喷管结构简单，已广泛使用于苏-30/35等飞机上，我国几年前采购了20余架苏-35，对该技术已经较为熟悉。因而，我国短期内研制出技术难度较低，结构更简单的关节偏转式喷管，主要供飞机起降时使用，相对容易。若在鹘鹰基础上，将目前不可偏转喷管更换为关节偏转式喷管，再将升力发动机以一定安装角布置在座舱后的机身中。辅以机头、机尾两侧的平衡小喷管——以发动机压气机引气供气，改进为雅克-141方式的垂直起落飞机，理论上可行，并可以保留隐身性能。但我国未研制过升力发动机，缺乏经验，全新研制的话，实用化估计需要十年左右（从国外引进也不现实：俄罗斯目前失去了研制生产能力）。由于大中型发动机长达数米，难以在厚度有限的机身内竖直安装，升力发动机一般为小推力发动机，双（多）发并联使用。其一般仅在起降或悬停等状态使用，比一般发动机寿命明显要短，比一次性使用的弹用发动机寿命明显要长，同时要求高推比，避免太大死重。由于我国4-5吨级小推力涡扇发动机（如岷山）受到大、中型发动机研制的冲击，目前进展不快，若采用岷山来改进改型，因基础型不成熟，周期也未必较全新研制短。
此外，升力发动机向下排出燃气，受地效影响，会产生强烈乱流，可能进入主发动机进气道（无法完全避免），使其不能稳定工作，降低飞机可靠性。同时，升力发动机死重较大，将降低飞机有效载荷，同时还将占据机身的宝贵空间，导致机内载油量下降，弹仓布置难度加大，尺寸可能缩小。鹘鹰本来吨位不大，属于中型机，如此改进将明显削弱其作战能力，是否值得，需要有关部门综合考虑。
F-35B方式： 影响性能，有一定局限
美国F-35B安装了一台F135-PW-600发动机，采用了升力风扇+发动机喷管下偏+调姿喷管的技术方案。升力风扇直径为1.27米，可向前偏转13°，向后偏转30°，工作时冷气流以230千克/秒的流量垂直向下喷出，产生90千牛的推力；偏转喷管垂直向下偏转，也产生较大推力；该喷管可从水平偏转到垂直向下或斜向前，可提供滑跑降落时的反推力。此外，翼根处滚转控制小喷管利用发动机压气机引气，也可提供16.7千牛的推力；在小喷管差动控制时，实现飞机滚转；通过偏转小喷管实现飞机偏航控制；通过升力风扇和发动机喷管实现俯仰控制。
F-35B战斗机升力风扇
我国研制关节偏转式喷管没有难度，再辅以发动机压气机引气供气的姿控小喷管，双发中推天山（其改进型双发总推力不亚于F135）共同驱动类似F-35的一台共轴反旋升力风扇也不存在多大的技术障碍。我国航发沈阳所联合其他单位，2008年前便启动了垂直起落飞机升力风扇系统的跟踪研究。其通过减少风扇叶片数量，实现了系统的减重；通过优化叶片气动设计，在减少叶片的情况下，以和F-35升力风扇相当的尺寸，较小的气流量，实现了较大的推力。近年来，我国已经开始在国内招标采购升力风扇系统的试验用样机。这说明我国的升力风扇系统的研制取得了突破，已接近实用化，可满足试飞阶段样机的需要。因此，我国若参照F-35垂直起降的技术路线，目前是可行的，有望短期内获得一种吨位小于F-35（但差距不大），隐身和空战能力略优于对手的垂直起落隐身舰载机。
尽管升力风扇系统死重小于升力发动机，但仍会占据机身一定空间，造成内部燃油量下降，缩短飞机作战半径，并影响弹仓布置，可能缩小其尺寸。鹘鹰即使采用目前最先进的技术路线实现垂直起落，也会削弱其常规作战能力。而若将鹘鹰尺寸放大重量增加（不利于舰上使用），又会对发动机提出更高要求（换装不太成熟的新中推发动机，飞机改动较小；换装太行则需将中型飞机重新设计为大型，周期较长），降低飞机的可靠性或严重拖延研制进度。实际上使用垂直起落飞机的场合并不多，专门研制这类飞机，对我国军方是否很必要，目前尚未定论。
结语
综上所述，目前三种固定翼垂直起降战机都有明显的优缺点，未来我国固定翼垂直起降战机究竟会采用何种方式，或许随着时间的推移，谜底会逐渐揭开，我们可以拭目以待。
