中國(guó)在造垂直起降戰(zhàn)機(jī)嗎？

本報(bào)特約記者張亦馳本報(bào)記者劉揚(yáng)

中國(guó)要造垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)的消息25日在互聯(lián)網(wǎng)上引發(fā)熱烈討論。據(jù)報(bào)道，3月20日，中航工業(yè)成發(fā)與中航空天發(fā)動(dòng)機(jī)研究院就短垂項(xiàng)目加工合作舉行簽約儀式。據(jù)稱，短距起飛/垂直降落飛機(jī)（以下簡(jiǎn)稱垂直起降）推進(jìn)系統(tǒng)項(xiàng)目是針對(duì)提高海軍兩棲作戰(zhàn)能力、填補(bǔ)該類作戰(zhàn)武器裝備空白而進(jìn)行的探索項(xiàng)目。垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)在哪？中國(guó)研制這種技術(shù)可以如何應(yīng)用呢？

三大技術(shù)流派

說(shuō)起垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)，很多人的最初印象可能來(lái)自好萊塢電影《真實(shí)的謊言》中，施瓦辛格扮演的主角駕駛那架戰(zhàn)斗機(jī)垂直起飛，并且可以在空中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間懸停。這種技術(shù)真的有電影中渲染得那么神嗎？對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)機(jī)的垂直起降，人類先后進(jìn)行過(guò)大量的研究試驗(yàn)，但是最終研制成功的，卻只有3個(gè)技術(shù)流派。

第一大流派就是以英國(guó)的“鷂”式為代表的，使用單一發(fā)動(dòng)機(jī)完成垂直起飛和巡航的模式。“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)是世界第一種實(shí)用性的垂直起降飛機(jī)，核心是一臺(tái)“飛馬”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。相對(duì)于其他戰(zhàn)機(jī)，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的布置非常靠近重心，發(fā)動(dòng)機(jī)的4個(gè)可旋轉(zhuǎn)噴口（噴口范圍0度到98.5度）也布置在機(jī)身重心附近，可以說(shuō)整個(gè)機(jī)身都是圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)的。在起降階段，噴口接近垂直于地面，提供升力。后來(lái)的“海鷂”以及美國(guó)的AV-8B都繼承了這一流派。《真實(shí)的謊言》中出現(xiàn)的就是AV-8B戰(zhàn)斗機(jī)。

第二個(gè)流派以蘇聯(lián)的雅克-38、雅克-141為代表。這兩種戰(zhàn)斗機(jī)除了使用一臺(tái)帶有矢量噴管的主發(fā)動(dòng)機(jī)以外，在座艙后部的機(jī)身中間安裝兩臺(tái)小型、大推重比的渦輪噴氣升力發(fā)動(dòng)機(jī)。起降階段，主發(fā)動(dòng)機(jī)的推力矢量噴管垂直朝下，同時(shí)，開(kāi)啟兩臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，以這兩股分別位于全機(jī)重心前后的升力抬起飛機(jī)。這種總體布局方式可以減少主發(fā)動(dòng)機(jī)的研制難度，雅克-141還獲得了超音速飛行能力。但是兩臺(tái)升力發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)進(jìn)入巡航階段就成了“死重”，既浪費(fèi)空間，也浪費(fèi)重量。這一點(diǎn)一直被西方設(shè)計(jì)師詬病。

第三個(gè)流派以F-35B為代表，它實(shí)際上是雅克-141的衍生流派。雅克-141位于全機(jī)重心前部安裝的是兩臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，而F-35B只安裝了一部大型的升力風(fēng)扇，通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)軸從主發(fā)動(dòng)機(jī)引來(lái)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇。升力風(fēng)扇的重量遠(yuǎn)比兩臺(tái)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的重量低，減少了死重，另外風(fēng)扇向下吹的是冷風(fēng)，而非高溫燃?xì)猓瑢?duì)地面或飛行甲板的燒蝕較小。可以說(shuō)，這是目前超音速垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)最先進(jìn)的模式。從中航工業(yè)披露的信息來(lái)看，其設(shè)計(jì)應(yīng)該是類似于F-35B的方案，技術(shù)上比較先進(jìn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)是首要難題

無(wú)論哪種流派的垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)，都需要一臺(tái)具有推力矢量噴嘴的發(fā)動(dòng)機(jī)，而且和常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)的推力矢量噴管不同，垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)需要的矢量噴管，其旋轉(zhuǎn)角度需要超過(guò)90度，遠(yuǎn)大于常規(guī)的推力矢量噴嘴，這是研制垂直起降戰(zhàn)機(jī)的首要難題。

第二個(gè)技術(shù)難點(diǎn)在于操縱、控制技術(shù)，特別是在起降階段和過(guò)渡飛行狀態(tài)下如何保持戰(zhàn)斗機(jī)的飛行穩(wěn)定性。在起降階段，飛機(jī)的速度很低，各個(gè)氣動(dòng)控制面基本起不到作用，而主要靠控制發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的直接力控制飛機(jī)的平衡。在起降階段可能受到地面效應(yīng)、發(fā)動(dòng)機(jī)功率變化、氣動(dòng)擾動(dòng)、燃?xì)馕廴镜纫蛩赜绊懀魏挝⑿〉氖Ш猓伎赡軐?dǎo)致機(jī)毀人亡，控制系統(tǒng)必須非常精密，且具備很高的可靠性。

當(dāng)然，如何盡量保留并提高垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)的飛行性能也是所有戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)師共同的心愿。垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)，不能光解決起降問(wèn)題，還要把機(jī)動(dòng)性、載荷、速度、隱身等一系列問(wèn)題綜合考慮，這又使得設(shè)計(jì)難上加難。

垂直起降戰(zhàn)機(jī)必要嗎？

對(duì)于中國(guó)是否需要垂直起降戰(zhàn)機(jī)技術(shù)，以及這種技術(shù)可以如何使用，一名不愿透露姓名的中國(guó)航空專家并未直接給出答案，他只是表示，進(jìn)入隱身戰(zhàn)機(jī)時(shí)代，F(xiàn)-35B代表著垂直起降戰(zhàn)機(jī)的最高水平，美軍一般是把這類戰(zhàn)機(jī)用在兩棲攻擊艦上，作為海軍陸戰(zhàn)隊(duì)兩棲作戰(zhàn)時(shí)的空中火力支援。

另一名中國(guó)軍事專家則對(duì)中國(guó)研制垂直起降戰(zhàn)機(jī)并不太看好。他對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，從技術(shù)角度來(lái)看，航空工業(yè)應(yīng)該進(jìn)行更多的技術(shù)驗(yàn)證、廣泛涉獵。但一支軍隊(duì)是否一定要裝備垂直起降飛機(jī)還值得商榷。▲