推力偏轉可以實現垂直起落，但很費勁，難怪 YC-15、C-17 只用推力偏轉實現短距起落而不是垂直起落，一個是空軍的要求降低了，最主要的還是垂直起落比短距起落難好幾個數量級。但垂直起落畢竟是航空人孜孜以求的。最徹底的推力偏轉莫過于把發動機直接對著地面，但水平飛行的時候，發動機還是要水平才是，那何不打破飛機水平起飛的常規，讓飛機豎立起來，尾巴坐在地上垂直起飛，起飛后再改平呢？由于起飛、著陸時飛機都是機尾沖地，所以稱為“坐地”式（tail sitter）。以

FW 190

戰斗機出名的 Focke-Wulf 在二戰后期眾多的秘密武器研究計劃中，就有一個 tail sitter 的方案 Triebflugel，用沖壓式發動機驅動三葉寬弦大彎度剛性旋翼，旋翼和機身通過滑環連接。從道理上講，這樣的戰斗機沒有理由為什么不能升空，盡管有很多技術細節的問題，諸如滑環的可靠性問題。如果戰爭再晚幾年結束，沒準 Triebflugel 真能服役。實際性能不說，那揮舞的機翼像耍把式的惡漢，沒準就把敵人給嚇著了。戰后，根據戰時的經驗，美國海軍對減少對護航航母的依賴，在民船上分散部署可以垂直起落的護航戰斗機很感興趣，tail sitter 在技術上的風險最小，成為首選。洛克希德和康維爾分別推出 XFV-1 和 XFY-1。兩者都用巨大的機頭同軸反轉螺旋槳驅動，用下洗氣流作用下的機翼上的氣動控制面控制垂直起落和平飛階段的飛行。試飛結果表明，垂直起飛和向平飛的轉換十分容易，但著陸是一個大難題。著陸時，由于剩余的前進速度，飛機不光頭朝上，還稍有一點尾沖前的姿態，由于飛行員是仰面朝天的姿態，習慣的參照物像地平線、地標等全都看不見，對估計飛機在下降過程中的前進速度、下降速度、高度、位置都帶來極大的困難。Tail sitter 在經過初期的樂觀后，很快消失了。Tail sitter 的主要問題是著陸時飛行員的控制問題，但無人機就沒有這個問題，所以波音在近年重又撿起 tail sitter 的概念，用于 Heliwing 無人機上，現在仍在接受軍方的評估。



德國人瘋狂起來真是吃不消，這不是哈德分子的狂想，而是 Focke-Wulf Triebflugel 的設計方案，如果戰爭再延長幾年，沒準會投入戰斗的。這樣用機翼作旋翼，在道理上是可行的，不過和機身相連的滑環要求很高 / 這樣揮舞著機翼迎擊敵人，像飛舞著巨錘的妖怪，心理脆弱一點的敵人，還不掉頭就逃？



戰后，Focke-Wulf 沒有放棄 tail sitter 的概念，這是噴氣式 FW 860 tail sitter 的方案 / 在地面中奇怪的支架支撐

起飛時，可以先短滑跑，然后支架把飛機猛地豎起來（這就是圖中的 erection，不要有聯想哦！），然后像 tail sitter 一樣垂直起飛，著陸時順序反過來



洛克希德 XFV-1 / 康維爾 XFY-1 Pogo

康維爾 XFY-1 在平飛中



進入噴氣時代了，Tail Sitter 也要與時俱進，Ryan 研制了用噴氣發動機的 X-13 / Vertijet 也可以從傾斜導軌上起飛

Tail sitter 作為有人駕駛戰斗機已經是一個過時的概念了，但用于無人機，還是不錯的，波音的 Heliwing 就是一個例子
　　Tail sitter 不光在美國引起很大的興趣，在法國同樣得到很大的重視。SNECMA 是制造航空發動機的，但 SNECMA 在 50-60 年代也卷入了對垂直起落飛機的研究，推出 Coleoptere 系列的 tail sitter 研究機。Coleoptere 和美國海軍的 tail sitter 還不同，不光采用噴氣發動機，還采用了罕見的環形翼（annular wing）。環形翼可以看作圓整后的上下雙翼，而且上下雙翼之間還用翼梢小翼連接起來。在同樣翼展情況下，環形翼可以產生比水平翼更高的升力。環形翼沒有橫滾穩定性的問題，滾到哪個角度對機翼都是一樣的，盡管機艙里的人可能已經顛三倒四了。當然，環形翼在氣動分析和制造上比較麻煩，用于水平起飛時，前起落架必須出奇地高，但用于 tail sitter，這就不成問題。SNACMA 的 Coleoptere 發展到 C450，這時 tail sitter 的著陸困難問題已經很顯眼，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，tail sitter 和常規戰斗機的性能相差甚遠，法國空軍的興趣也揮發了。



法國對 Tail Sitter 的概念很感興趣，SNECMA 設計了這個采用奇特的環形翼的 C450 Coleoptere 研究機 / C450 在起飛

這個角度可以清楚地看到環形翼，從某種意義上說，這就是翼梢小翼走向了極端，或者說雙翼機的雙翼用圓環完整地連到一起

法國對 Tail Sitter 是很認真的，曾考慮過采用 Tail Sitter 概念的 JCM88 戰斗機
采用各種增升手段實現垂直起落，在理論上效率可以比直接噴氣產生更大的升力，但在實用中問題多多，常常不能實現理論上的優越性。相反，直接用噴氣發動機產生升力，既不取巧，也不用擔心理論和實際的匹配問題，至少是踏實的。50 年代時，體積小、推力大的噴氣發動機技術為航空界吹入了一股新鮮空氣，羅爾斯.羅伊斯一馬當先，推動專用的升力發動機的發展。從航空發動機公司的角度，研制專用的升力發動機十分有利。從技術上說，升力發動機要求推重比大，但工作條件簡單，工作時間不長，用專用的升力發動機，容易對這一特定的工作條件最優化，用較簡單的技術，實現很高的性能和可靠性。從生意的角度，一架飛機同時采用升力發動機（尤其是多臺升力發動機）和推力發動機，這一筆生意就做出兩筆的錢來，何樂而不為呢？羅爾斯.羅伊斯的策略是研制小巧的專用升力發動機，所以一架飛機上可以用多臺升力發動機，便于在氣動上平衡，也便于的結構上安裝，還可以根據飛機的重量增減升力發動機的數量。1954 年英國的 Short 飛機公司首先將 4 臺羅.羅 RB108 升力發動機垂直安裝在中機身重心周圍，另外再水平安裝一臺 RB108 在機尾，用作推進發動機。



Short SC-1 研究機，世界上第一架噴氣式垂直起落飛機 / 圖中可以看到機背上四臺升力發動機的進氣門，和機尾垂尾根部的推進發動機進氣口
　　同期，法國也在緊鑼密鼓地研制自己的垂直起落戰斗機，以幻影 III 為基礎，把 8 臺 RB108 兩列分組縱向布置在加寬的中機身，前后由主起落架隔開，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。飛機被命名為巴爾扎克 V（V 指 vertical，垂直），或許是看著它比較胖吧（作家巴爾扎克是一個胖子）。巴爾扎克盡管胖，這是第一架超音速垂直起落飛機。面對冷戰威脅，北約上下的共同認識是，固定機場的優質混凝土跑道靠不住，新一代空軍必須在不依靠機場跑道的分散部署、靈活出動上下功夫。在接下來的北約垂直起落戰斗機竟標中，法國的幻影 III V 和英國的 P.1154 共同得標。但北約并不撥款，進一步的研發還是要靠東道國。法國繼續使用羅爾斯.羅伊斯的升力發動機，這次換用更先進的 RB162，推重比達到 16：1！推進發動機加 SNECMA 的 TF104 加力渦噴（后先后改用 TF109 和美國的普拉特.惠特尼 TF30 渦扇），垂直起落和懸停中的飛行控制改用首尾和翼尖的姿態控制噴嘴。幻影 III V 在 65 年 2 月首飛，66 年 3 月首次完成垂直起落到水平飛行的轉換，在以后的試飛中，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。巴爾扎克 V 和幻影I II V 證明了一點：任何飛機只要安裝足夠多的升力發動機，總可以實現垂直起落，問題是這些升力發動機占用了大量機內體積，燃油和武備就沒有地方了。在一次試飛中，來自美國空軍的一個試飛員在低空懸停和機動動作中，動作正在興頭上，燃油耗盡，被迫彈射逃生，飛機報銷。

胖胖的巴爾扎克 V 升空了，不知道那位 MM 在試驗場地做什么？和巴爾扎克調情？

不大的巴爾扎克機體內塞滿了升力發動機，根本不給燃油和機載設備留下多少空間

幻影 III V 在懸停中，可以清楚地看到機背打開的進氣門

幻影 III V 試過兩種升力發動機的進氣門：開門式（前圖）和勺式（本圖）

洛克希德 XV-4B 研究機是在引射增升失敗后，安裝升力發動機的產物，還沒有來得及做懸停，就在一次常規飛行中失事
　　意大利在現代航空界中不大起眼。作為北約內部分工，意大利在 50 年代受命設計輕型攻擊機，其結果就是 Fiat G.91。G.91 輕巧、靈活，曾作為北約標準攻擊機，裝備意大利、西德和其它北約國家，但到了 50 年代末，已經過時。在北約大規模核報復戰略指導下，意大利也開始研究可以垂直起落的 G.91 的替代飛機，代號 G.95。在研制過程中，方案搖擺幅度很大，從高亞音速攻擊機到超音速戰斗機，一應俱全，但都采用專用的升力發動機，其中 G.95/4 還做了臺架試驗。最后 G.95 計劃和西德的 VAK-191 合并。



在現代航空界中并不起眼的意大利，在 60 年代也研究過垂直起落戰斗機。意大利的目標是研制 Fiat G.91 的替代，代號為 G.95 / G.91 到 G.95 的研制思路的演變，其中 G.95/6 可以達到兩倍音速，最后方案定在 G.95/4，采用 4 臺專用的升力發動機，巡航發動機后置，進氣道從升力發動機兩側繞道

G.95/3 的方案比較有意思，除了機身內前后的升力發動機外，機身兩側的升力-巡航發動機索性和機身平行，不和升力發動機搶地方，垂直起落時，升力-巡航發動機的主噴管關閉，噴氣從中間就向下偏轉，產生升力 / G.95/4做了臺架試驗
　　蘇聯對垂直/短距起落戰斗機具有和西方同樣濃烈的興趣，除了雅科夫列夫設計局專職設計垂直起落戰斗機外，米格設計局和蘇霍伊設計局也對量產戰斗機設計了垂直/短距起落的型號。為了最大限度地簡化設計，并利用現有機體，米格和蘇霍伊都在現役主力戰斗機座艙后機體重心處，增加一截機體，其中安排 2-4 臺升力發動機，但主要目的不是垂直起落，而是短距起落。



米格-21PD，升力發動機在機背的進氣門和機腹的排氣門已經打開。可以看到，機翼后的襟翼已經放下，說明這是在做短距起落，看樣子這是在著陸 / 可以看出，機首進氣道在升力發動機出分叉繞道，對主發動機的工作也有一定的影響

向上打開的“勺”形進氣口（scoop intake）在前飛時增加升力發動機的進氣效率



米格-23PD 也是類似的短距起落型號 / 甚至 3 倍音速的米格-25 也有類似的設想，其一前一后的機背進氣口很有意思

蘇-15VD 不光可以短距起落，還可以垂直起落

不過米格的 PD 和蘇霍伊的 VD 最終都只停留在研究機階段，沒有實用化，主要問題和幻影 III V 一樣，升力發動機不光有死重，而且占用機內體積太多，沒有地方裝燃油了
升力發動機不光引起軍方的強烈興趣，也引起了民航的巨大興趣。60 年代歐洲經濟快速復蘇，美國的 Baby Boomer 一代也開始成形，城市間交通需求急劇增長，各國民航界急需可以從市中心小機場甚至樓宇間的空曠場地起落的客機，對垂直起落客機的要求應運而生，英國、德國對此特別起勁。英國航空工業在美國的壓力下，越來越感到力不從心，急于另辟蹊徑，開拓新戰場，擺脫被動。德國航空工業在戰爭中受到徹底的破壞，戰后初期也由于種種限制和人才流失，陷于假死狀態，同樣急于抓住機會，走出困境。采用專用分立的升力發動機的布局在技術上相對簡單，可以通過增減升力發動機的數量適應不同重量級的客機，也可以在不易布置常規發動機的位置安裝升力發動機，適應氣動設計的需要，英、德不約而同地從這里入手，研制垂直起落中短程客機。但大量的升力發動機造成巨大的噪音問題，給垂直起落客機在人煙密集地點起落帶來很大的環境問題。大量的升力發動機的油耗也是民航不能接受的。民航客機比軍用飛機的安全性要求要苛刻很多，垂直起落階段，一旦個別升力發動機故障，立刻影響飛機的平衡和控制，非常容易失事。Short SC-1 在設計時就考慮到這個問題，特別設計了 50 年代還很罕見的三余度陀螺自動增穩系統，但在試飛中三個陀螺都出故障，還是墜毀了，這對民航客機是不容許的。采用專用升力發動機的垂直起落客機的種種技術和經濟難關，最終使各國放棄了在市中心使用垂直起落客機的計劃。



HS.141 初看并沒有太大的特別，但是采用 16 臺升力發動機加兩臺推進發動機

VFW VC-180 采用類似的概念

不過將十臺升力發動機從翼根移到翼尖，改善了懸停狀態的控制，也把重量移到翼尖，為機翼卸載



多尼爾 Do.231 是 Do.31 的發展型 / 也是很猛，12 臺升力發動機，比 HS.141 進步的地方在于，升力發動機不僅用于提供升力，還兼做姿態控制

模型的底部可以清楚地看到升力發動機的排氣門

意大利的 Fiat G.222 是為了滿足意大利空軍垂直/短距起落戰術運輸機要求而設計的，由垂直起落型（2x4 臺升力發動機），短距起落型（2x2 臺升力發動機）和常規起落型（無升力發動機），圖為垂直起落型



最后常規起落型投產 / 洛克希德按許可證生產，作為 C-130 下一級的補充，美軍編號 C-27“斯巴達人”
單獨的升力發動機在設計上簡單，升力發動機在巡航時不工作，又占用機內體積，這是死重。減少或消除死重是垂直起落飛機一個急需解決的問題。將升力和巡航發動機合二為一，當然就消除了專用升力發動機的死重。巡航和升力發動機合二為一的最直接的方法，莫過于傾轉噴氣發動機，把發動機直接對著地面吹，當然就產生直接的升力。這么簡單的道理，為什么不是垂直起落飛機的首選呢？首先，傾轉發動機對發動機在飛機上的位置帶來很大的限制，不光機翼、發動機的位置必須和飛機的重心一致，也基本上只有翼下或翼尖位置，這樣，一旦部分升力發動機故障或瞬時出力不足，非對稱升力容易引起災難性的事故。傾轉旋翼用同步軸解決這個問題，傾轉噴氣發動機就基本不可能在一側發動機失效時，由另一側發動機補償。再說，發動機本身十分沉重，傾轉機構談何容易。還有，發動機對進氣的要求很高，否則發動機效率直線下降，但發動機在傾轉過程中，進氣的條件很難保證。另外，垂直起落要求在短時間內產生大量的推力，巡航要求工作時間長但推力遠遠要不了那么多，兩者之間在設計上很難協調。由發動機直接產生升力，沒法取巧。從極端情況來說，滑跑起飛、用機翼產生升力，只需要很少的推力；但用噴氣動力垂直起飛，至少需要 1：1 的推重比，動力要求高得多。用引射增升、Coanda 效應什么的，至少在理論上可以四兩撥一斤，小本大利。在發動機推力不足的年代，采用種種“巧”辦法還是很有吸引力的。但是，從另一方面來說，直接產生的升力畢竟直接，不容易受到外界非理想條件的限制，理論計算和實際情況之間不會出太大的意外。　　美國的貝爾 65 型研究機最先對傾轉噴氣發動機進行研究。在“制海艦”還熱火朝天的年代，格魯曼為替代彈射起飛的 S-3，推出用傾轉噴氣發動機的 698 型方案，作為 XFV-12 戰斗機的補充。高亞音速的“鷂”式戰斗機之后，英國一直意圖推出超音速垂直起落戰斗機，Hawker Siddely 并入 BAe 后，推出 P.103 方案，也是采用傾轉噴氣發動機。不過 P.103 放棄了垂直起落，而是采用超短滑跑起飛/垂直降落的所謂 STOVL 模式，對發動機的要求大大降低，對實際作戰靈活性又沒有太大的損失，一度差一點被美英軍方選中。



貝爾 65 是傾轉噴氣發動機的先驅，但發動機置于翼下，進氣是不是會受到阻礙？/ 為了最大限度地簡化，貝爾 65 連常規的起落架也沒有，只有直升機才有的滑橇式起落架

機尾有用于姿態控制的小噴嘴



格魯曼 S-3 作為美國海軍航母反潛和加油的主力，已經垂垂老矣，格魯曼向美國海軍提議，用 698 型垂直起落飛機接替 S-3 / 格魯曼 698 型采用傾轉發動機產生垂直起落的升力




BAe P.103 方案，采用傾轉的翼下噴氣發動機，可以實現超短距起飛和垂直降落，即所謂 STOVL（short take off and vertical landing） / P.103 三視圖

據說美國也對 P.103 表示興趣，這是美國空軍涂裝的 P.103 想象圖，和上面的 P.103 略有不同


　　從純傾轉噴氣退一步，將傾轉噴氣和專用升力發動機混合使用，可以增加發動機布置上的靈活性。這樣可以降低對升力-巡航發動機的推力要求，緩解工作條件，延長壽命，另外增加專用的升力發動機作為升力-巡航發動機的補充，用于短時間的垂直起落。在冷戰高峰的 60 年代，西德作為抵御上萬輛蘇軍坦克和幾千架作戰飛機的前沿，面臨作戰機場在第一時間被全面摧毀的現實危險，著力研制垂直/短距起落作戰飛機，曾有計劃組建一支“全垂直/短距起落化”的空軍，其戰斗機部分稱為

VJ-101

，最后獲選的方案就是由 Messerschmitt、Heinkel 和 Bolkow 合組的 EWR（Entwicklungsrin）提出的，采用傾轉噴氣和巡航噴氣發動機相結合的混合方案，采用翼尖傾轉升力-巡航發動機加座艙后機身內的專用升力發動機。從實現垂直起落的角度來說，VJ-101 的設計是成功的，也能夠達到超音速，但 VJ-101 遇到后來噴氣式垂直起落飛機共有的問題：熾熱的噴氣在地面反彈，然后被發動機重新吸入，極大地影響了發動機的正常工作。熾熱噴流對地面的燒蝕是另一個嚴重的問題。同時，垂直起落耗油極大，對載彈和航程的影響太大，以至于“鷂”式戰斗機的前身“鷹”式（Kestrel）被戲稱除了飛行員外，只能載一包香煙，航程只夠繞小城飛一圈。VJ-101 也有同樣的航程問題。很快，VJ-101 的飛行員們就發現，短短的滑跑可以極大地緩解熾熱噴流回吸（hot exhaust re-ingestion）問題，同時減輕對地面的燒蝕，也大大增加了載彈和航程。然而，垂直起落的要求對戰斗機的性能影響還是太大，VJ-101 不足以對付性能日益增高的蘇聯戰斗機。分散部署在事實上也證明不實際，分散部署遠遠不是能夠在林中空地垂直起落那么簡單，分散的地勤和指揮體系沒法保證高烈度條件下的作戰節奏，北約空軍的戰略思想由分散部署的低性能戰斗機轉向集中部署高性能戰斗機，由機場的鋼筋混凝土加強掩蔽部保護，增加生存力，VJ- 101 下馬了。

Heinkel He 231 的翼尖傾轉升力-巡航發動機是 VJ-101 的翼尖發動機的靈感的來源

Messerschmitt P 1227 方案，比較循規蹈矩，圖中橫七豎八的管道是升力-巡航發動機尾噴管中斷引出的向下的推力偏轉噴管，由關閉尾噴管產生升力

采用 4 臺升力-巡航發動機加一臺升力發動機



VJ-101 是 He 231 和 P1227 的結合，和 F-104 有幾分相似。本來嘛，VJ-101 就是取代 F-104 的 / 每側翼尖有兩個一組的升力-巡航發動機



翼尖發動機傾轉，就可以實現垂直起落 / 德國空軍對 VJ-101 的垂直起落能力寄予極大的希望，意圖實現分散部署，極大地增加作戰彈性，減低對容易遭到集中打擊的機場的依賴



光靠翼尖的升力發動機還不夠，還有座艙后的專用升力發動機幫忙 / VJ-101 完成了很多次垂直起落、懸停到平飛的轉換

VJ-101 也是德國航空工業鳳凰涅磐的希望，但這個希望最終沒有實現
　　VJ-101 下馬后，為了大幅度提高垂直起落戰斗機的性能，EWR 在美國、北約和德國的資助下，轉入“先進垂直攻擊機”（Advanced Vertical Strike，簡稱 AVS）的研究。為了避免升力發動機對氣動外形的影響，AVS 別出心裁地將升力發動機裝在可伸縮的支架上，在垂直起落時伸出去，減輕反射噴流對機身的燒蝕。機身背部的進氣道可以緩解高溫噴氣回吸的問題，但可能帶來大過載機動時進氣道氣流畸變的問題，限制機動能力。后機身的升力-巡航發動機采用推力轉向噴管，減少死重。AVS 還采用 70 年代時髦的可變后略翼技術，意圖極大地提高性能。但這樣集中地采用高風險、高重量的技術，最后無疾而終并不奇怪。AVS 也下馬后，德國最后和英國、意大利一起，轉入“多任務作戰飛機”（Multi-Role Combat Aircraft，簡稱 MRCA），這就是后來的“狂風”戰斗轟炸機。

VJ-101 下馬后，EWR 繼續研究新的垂直起落戰斗機方案，多采用背部進氣道。這不是出于現在的隱身考慮，而是讓開地方，為升力發動機騰地方，同時緩解下洗噴氣回流吸入發動機的問題



美國海軍對 AVS（Advanced Vertical Strike）也一度很有興趣 / AVS 垂直起落時的情景

AVS 的三視圖，可以看到 AVS 不光垂直起落，還具有可變后略翼，其重量可想而知
　　翼尖傾轉的升力-巡航發動機不是 Heinkel 的專利，美國的貝爾在同期也在研制 XF-109（也稱 D-188），同樣采用兩兩一組的翼尖傾轉的升力-巡航發動機，在座艙后另有兩臺專用的升力發動機，特別的地方是，在機尾另有兩臺專用的巡航發動機，全機共有 8 臺通用電氣的 J85 渦噴發動機，其中翼尖和機尾的 6 臺有加力。這是和 F-5 戰斗機上相同的發動機，而不是專用的升力發動機。XF-109 只達到全尺寸模型階段就下馬了，那么多發動機的成本、維修和可靠性都是問題。

美國空軍本來準備將 XF-109 作為 F-104 的后繼，兩者都有幾分相像

XF-109 全尺寸模型

[url=http://www.mx3g.com/misc.php?action=viewratings&tid=755&pid=2013][/url]

　　西德“全垂直起落化空軍”計劃中的運輸機部分由多尼爾 Do.31 完成。Do.31 采用翼尖升力發動機和翼下升力-巡航發動機。為了可靠性，翼尖的升力發動機組達到每側 4 臺之多，翼下發動機可以推力轉向，增加垂直起落時的升力，并在巡航時提供推力。Do.31 完成了大量的試飛科目，但在試飛中發現油耗驚人的問題。同時，垂直起落時，噪音非常驚人。翼尖巨大的升力發動機艙也在巡航時引起很大的阻力，作為戰術運輸機，并不實用。隨著北約戰略從大規模核報復向靈活反應轉變，空軍對垂直起落的要求大大降低，Do.31 也隨之下馬。

多尼爾在戰后專注于垂直/短距起落運輸機，這是采用翼尖升力發動機加翼下升力-巡航發動機的 Do.31，本來要作為西德空軍的主要戰術運輸機，和 VC-101、VAK-191 一起，構成一個“全垂直/短距起落化”的西德空軍

Do.31 在懸停中，可以清楚地看到所有升力發動機門都打開了



Do.31 在平飛中，可以看到，巨大的翼尖升力發動機艙形成很大的巡航阻力 / Do.31 已經遠遠超過方案階段，多尼爾制成兩架原形機



翼尖升力發動機的好處是不占用機內體積 / 翼下升力-巡航發動機的細節



翼尖的升力發動機細節 / 打開的翼尖升力發動機排氣口
　　60 年代時，垂直起落的風潮也席卷了歐洲民航界，德國航空工業力圖在垂直/短距起落客機市場取得突破，在研制垂直起落軍用運輸機的同時，舉辦了一個垂直起落客機的竟標，其中不乏富有創意的方案，前述 Messerschmitt Bo.140 和 VFW VC-180 也是其中的候選，更有噴氣式的 HFB-600，極有創意地采用渦噴發動機驅動風扇，而風扇的推力方向由百葉窗導流板控制，在垂直和水平之間轉換，實現垂直升力和水平推力。HFB- 600 在機身內另外布置 4 臺專用的升力發動機，不直接噴氣產生推力，也是驅動風扇產生推力，相當于渦漿發動機的變種，比純噴氣的低速推進效率更高，這對民航飛機更為重要。

同期，德國航空工業力圖在垂直/短距起落客機市場取得突破，有國防部和漢莎航空出面，組織竟標，這是 HFB-600 方案



翼下的發動機不直接噴氣，而是驅動風扇，風扇的推力方向可以由“百葉窗”轉動，在直接升力和巡航推力之間轉換 / 機身中段另有 4 臺專用的升力發動機，同樣驅動升力風扇，而不是直接噴氣產生推力
　　西德的“全垂直起落化空軍”中攻擊機部分是 VAK-191，這也是將專用的升力發動機和機身內的升力-巡航發動機相結合的方案，在機身前后各布置一臺升力發動機，在中機身再布置一臺類似“鷂”式的 “飛馬”發動機的升力-巡航發動機。VFW（Vereinigte Flugtechnische Werke，包括 Focke-Wulf、Heinkel 和 Weser）的 VAK-191 是按北約大規模核報復的要求設計的，用來替代 Fiat G.91 輕型攻擊機，是北約當時最為輕小的垂直起落戰術飛機。在設計期間，北約戰略改為靈活反應，VAK-191 設計要求隨之改變，降低核攻擊的要求，更強調常規攻擊和作戰靈活性。VAK-191 最大的問題是攜載能力不足，短距起落靠滑跑中啟動升力發動機實現，技術要求高，飛行員工作負擔太大，在實戰中不實際。意大利退出共同研制計劃后，VAK- 191 作為量產型飛機的計劃就中止了。

VAK-191 在垂直起飛，注意其打開的升力發動機進排氣口

VAK-191 的發動機試驗臺正在試驗



VAK-191 的 RB193 升力-巡航發動機，注意其與羅爾斯.羅伊斯“飛馬”發動機驚人的相似，這是羅爾斯.羅伊斯和 MTU 合作研制的，難怪 / 打開的后升力發動機進氣口

翼尖傾轉的升力-巡航發動機有減少向下噴氣對機身燒蝕的好處，噴氣回吸的問題也相對比較好解決，但沉重的發動機像啞鈴一樣掛在翼尖，遠離重心，橫滾方向的轉動慣量很大，對機動性非常不利。像上述傾轉噴氣一樣，在垂直起落階段，遠離中軸的升力發動機一旦故障或瞬時出力不足，非常容易引起災難性的事故，所以 VJ-101 和 XF-109 都在翼尖采用雙份發動機，但進一步增加翼尖發動機組的重量和復雜性。如果把升力發動機全部集中到機身內，這個問題就可以得到解決。蘇聯的雅可夫列夫就是這么做的，直接結果就是：雅克-38 只有兩臺升力發動機和一臺升力-巡航發動機。機體內的升力發動機也降低了單發失效對安全的威脅。但升力發動機安裝在機體內，也是有其問題的。首先，熾熱的噴氣里發動機進氣口很近，容易造成噴氣回吸問題。第二，高速噴氣在機體下延地面向兩側流動，而機體上方除升力發動機進氣口附近外，空氣相對靜止，造成使機體向地面吸附的效果，即所謂 suck down。雅克-38 在使用中對飛行員的操控要求十分苛刻，一個不小心，就會出事故。雅克為此專門設計自動彈射救生系統，在垂直起落階段，一旦機體傾斜超過一定程度，就自動彈射，速度和高度達到一定程度以上，自動解除。從某種意義上說，雅克-38 是為了和“基輔”級航空母艦配套而匆匆投入使用的。作為作戰飛機，雅克-38 并不成功，只有 600 公斤的載彈量、100 公里的航程和有限的機載電子設備，在實戰中，很難作為同時代的 F-14、F-18 的對手。雅克-38 的可靠性也十分糟糕，第一個中隊的 6 架雅克-38 隨“基輔”號出航時，出發伊始，就有一半不能飛，等到一個月后返航時，只剩一架還能升空了。為了盡可能增加航程和載彈量，蘇聯海軍飛行員最后走上德國和英國同行的路，采用短滑跑起落。但早期的雅克-38 沒有考慮滑跑起飛，前機輪不能控制轉向。雅可夫列夫設計局根據使用經驗，設計了改進型雅克-38M，不光前機輪可以轉向，而且在機背升力發動機進氣口兩側，增加了縱向的擋板，可以緩解一點噴氣回吸的問題。蘇聯曾經想過將雅克-38 用于前線近距對地支援，并在阿富汗試驗性地部署了幾架雅克-38，但垂直起落時造成的巨大塵土大大增加發動機的磨損，也嚴重惡化了飛行員視界，危害飛行安全。很高的地勤支援要求也使前線部署不實際，這個想法很快就放棄了，雅克-38 再也沒有作為陸地起落的戰斗機部署過。蘇聯解體后，軍費劇減，雞肋的雅克-38 在 92 年就退出現役，配套的“基輔”級航空母艦也很快推出現役，其中的“明斯克”號成了中國人的海上主題公園。

最早在海上遭遇雅克-38 時，西方很是為之一震：莫非這是航母化的蘇聯海軍的前奏？



雅克-38 曾經是蘇聯海軍航母化的希望，但只有 600 公斤的載彈量和 100 公里的作戰航程，使雅克-38 的實際作戰空域和圖中相差不遠 / 可以看到，前升力發動機的進氣門和排氣門已經打開，升力-巡航發動機的噴口也轉向垂直

按照設計，雅克-38 只能垂直起落，但飛行員們創造性地使雅克-38 短滑跑起落，大大改善了航程和載彈

雅克-38 試驗過在民船上垂直起落，由于對甲板燒蝕過于嚴重，只有在緊急情況下偶爾為之，沒有作戰價值，最后放棄了



雅克-38M 是雅克-38 的改進型，外表上最明顯的改動，就是機背升力發動機進氣口兩側的擋板，用于改善噴氣回吸的問題。不太明顯的改動是前機輪改為可轉向，便于短滑跑起落時的控制 / 雅克-38 雙座型，這可以競選選丑冠軍了

蘇軍曾試圖將雅克-38 用于陸上的近距空中支援，但垂直起落造成的沙塵對發動機壽命和飛行員視野影像太大，其載彈、航程太低，對地勤的要求太高，遠遠不如武裝直升機實用，很快放棄了
　　在雅克-38 的基礎上，雅可夫列夫設計局進一步設計了超音速的雅克-41（也稱雅克-141）。雅克-41 在設計上比雅克-38 要成熟很多，據說作為戰斗機的基本性能不亞于米格-29，那比雅克-38 是一個非常大的進步。雅克-38 的發動機噴口是 Y 形的，在中機身向兩側分叉。這是為了保證升力-巡航發動機的噴口在機體重心附近。雅克-41 反其道而行之，采用單一的向量噴口，但尾翼安裝在噴口兩側的尾撐上。雅克-41 進行了成功的試飛，但雅克-41 生不逢時，正好趕上蘇聯解體，軍購急劇縮水。雅可夫列夫用自己的經費還勉強支撐了幾年，希望能吸引外國合作伙伴，但沒有結果。海灣戰爭和 ATF 竟標后，雅可夫列夫看到隱身對新一代作戰飛機的影響，將雅克-41 按隱身要求修形成雅克-43，后來還進一步改進成雅克-201，最后還是無果而終。然而，洛克希德看中了雅克-41 的設計經驗。盡管不能說 X-35 抄襲雅克-41，但 X-35 的設計受到雅克-41 的影響是沒有問題的，尤其是其升力-巡航發動機的安排，這是和雅可夫列夫交流的結果，洛克希德也供認不諱。

雅克-41（也稱雅克-141）是吸取雅克-38 的經驗后研制的，本來有望成為第一架實戰型超音速垂直起落戰斗機，圖中可以清楚地看到尾矢量噴管轉到垂直起落狀態，升力發動機的進氣門、排氣門也已經打開

雅克-41 在較高高度懸停，可以看到升力發動機正在工作。較長的尾撐和雙垂尾是配平全機重心的需要



吸取雅克-38 的經驗后，雅克-41 從一開始就是按可以常規滑跑起落設計的 / 雅克-41 的主要用戶當然還是海軍

在 91 年海灣戰爭后，雅可夫列夫意識到隱身將是新一代作戰飛機的重要特征。在見識了 F-22 的新姿后，雅可夫列夫急忙推出雅克-43 的方案，明顯地采用一些隱身修形，但雅克-41 的基本布局不變

雅克-43 將比 F-35 更大，但性能就不好說了，畢竟是蘿卜、青菜，不好比

還有更時尚的雅克-201 方案，不過沒有走下紙面

噴氣式垂直起落飛機的終極當然是只用升力-巡航發動機，沒有專用的升力發動機或巡航發動機，最大限度地減少死重。法國人 Michel Wibault 在 50 年代構想了這樣一臺發動機，將發動機主軸延長，驅動四臺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，將剩余推力用于垂直起落。用四臺壓縮機是為了同時提供前后左右的姿態控制力矩，即所謂“四立柱原理”（4 poster），用離心式壓縮機是因為當時技術條件下，離心式壓縮機體積最小，產生的壓力最高。事實上，早期噴氣發動機很多都是用離心式壓縮機的。 Wibault 找上法國航空界，但法國空軍的興趣集中在看起來技術上風險較小 tail sitter，后來導致 SNECMA Coleoptere 系列，對 Wibault 的“體制外”的方案沒有興趣，Wibault 只好去找北約的美國資助的“共同武器開發計劃”（Mutual Weapons Development Program，簡稱 MWDP），MWDP 的 Johnny Driscoll 很快把 Wibault 的設想轉交給英國的 Bristol 航空發動機公司，當時 Bristol 正在設計用于 G.91 輕型攻擊機的M WDP 資助的 Orpheus 發動機，所以兩家互相都很熟悉。Bristol 的 Gordon Lewis 很快把 Wibault 的離心壓縮機更換成效率更高的軸流壓縮機，并把核心發動機更換成最新的 Orpheus，新的發動機成為 BE.52，并申請了專利。　　Bristol 把 BE.52 的方案呈交給 MWDP，MWDP 出資 75%，Bristol 出資 25%，兩者聯合起來，向 Short 飛機公司兜售。Short 正在打 MWDP 的主意，一口答應，但資金到手后，還是回到前面提到過的 SC.1 研究機，把 BE.52（此時改名為 BE.53）為基礎的垂直起落研究機丟到腦后去了。

Michel Wibault 的方案，用軸驅動的離心壓縮機產生垂直升力

布雷蓋 1010 方案準備采用類似 Wibault 的設計，但法國空軍的興趣集中在 SNECMA 的 Coleoptere 系列 tail sitter 上，布雷蓋 1010 和其它類似的法國方案都無疾而終
　　但是上帝關閉了一扇門，一定打開了一扇窗。英國的另一家飛機公司 Hawker 這個時候正在琢磨 Hawker“獵人”（Hunter）式戰斗機的后繼問題。Hawker 的“獵人”是英國 50 年代很成功的一種噴氣式戰斗機，在英國皇家空軍和很多國外空軍（如瑞士、印度）中服役，但 50 年代航空技術發展飛快，Hawker 十分明白，必須立刻著手后繼機的研制，否則就會落伍。Hawker 推出了 P.1103 方案，競爭英國皇家空軍的新型兩倍音速、掛載導彈的高性能戰斗機，但是落選。Hawker 不灰心，自費將 P.1103 改進成 P.1121，希望獲得英國和國外的“獵人”式戰斗機的升級市場。但 57 年英國政府宣布，國防研發重點轉向導彈，有人駕駛飛機項目大量下馬。Hawker 一面繼續寄希望于 P.1121，一面開始尋求退路，希望在垂直/短距起落飛機上殺出重圍，Hawker 就是在這樣的背景下，開始和 Bristol 就 BE.53 合作的。



Hawker“獵人”式戰斗機，50 年代英國和英聯邦國家的主力戰斗機 / Hawker 本來是在用 P.1103 方案競爭英國皇家空軍的新型戰斗機，無奈落選



Hawker 不灰心，在 P.1103 方案上，自費改進成 P.1121，希望用來取代“獵人”式戰斗機 / P.1121 也在英國國防采購政策傾向導彈后下馬，Hawker 只好另辟蹊徑，在垂直起落戰斗機上出奇兵
　　Hawker 開始時還是三心二意的，對 BE.53 也不是太認真，主管的 Ralph Hooper 馬馬虎虎畫了一個草圖，但這是 BE.53 還是只有前面的四個轉向噴管可以產生垂直升力。尾噴管只向后噴，這嚴重影響了發動機和全機的重心布置，最后設計成一個在地面需要高高揚起的怪設計，只有這樣，才有可能借助尾噴管的推力實現垂直起飛。Hooper 把先前的頜下進氣道改成兩側進氣道，再在翼尖和首尾增加了姿態控制噴嘴，這個時候靈機一動，把原本單一的尾噴管改成分叉的尾噴管，前后噴管都可以轉動，這樣所有四個噴管都可以用于產生垂直升力和水平推力，這就成了現在“飛馬”發動機的基本布局。Bristol 進一步將發動機風扇和壓氣機改成同軸反轉，以抵消發動機軸向一個方向旋轉在懸停時產生的陀螺章動，前噴管的噴氣從壓氣機引出，而不再需要專門的軸流壓縮機和相應的進氣道，“飛馬”發動機成形了。但是，三心二意的 Hawker 這時候被英國皇家空軍的攻擊機競爭項目所吸引，但是又一次落選（入選的 TSR.2 也沒有好下場，試飛成功后下馬了）。軍方對 P.1121 依然無動于衷，Hawker 只好又回到 P.1127 上來。這個時候，英國皇家空軍才姍姍來遲地提供風洞，但對于 Hawker 來說，這是軍方有興趣的第一個表示，而之前一直只是北約（其實就是美國）在資助。不過這又帶來了新的問題：皇家空軍和北約的要求不同，最后北約的要求演變到德國的 VAK-191。59 年時，P.1127 正式上馬， BE.53 發動機也改名為“飛馬”。
　　這期間，Ralph Hooper 帶著 Hawker 的試飛員到 NASA，和美國同行研究垂直起落飛機從垂直起落向水平飛行過渡時的飛行穩定性問題，并在 Bell X-14 上作了實地試驗。NASA 也主動幫助試驗自由飛模型，試驗結果對 Hooper 非常鼓舞。
　　60 年 10 月 21 日，P.1127 終于首次在系留狀態下升空。第一架 P.1127 的垂直升力勉強能把飛機升入空中，連無線電通信裝置都要拆除，以節約重量。試飛員 Bill Bedford 的右腿剛在車禍中骨折，還上著石膏，但他還是帶傷上陣。姿態控制和系留索打架，飛機在離地不高的空中像喝醉的母牛一樣東倒西歪。61 年 9 月 12 日，Bill Bedford 完成了第一次垂直起落到水平飛行的轉換，10 月 28 日完成了短距起飛，從一開始，人們就認識到短距起飛對增加載重-航程的作用。

最初的 P.1127 方案，尾噴管只向后噴，這嚴重影響了發動機和全機的重心布置

入選的 TSR.2 最后也沒有逃過下馬的命運

P.1127 的原型“雀鷹”（Kestrel），已經初具“鷂”式戰斗機的形象



“飛馬”發動機示意圖 / “飛馬”發動機向量噴口的液壓作動機構示意圖

羅爾斯.羅伊斯“飛馬”發動機，注意其四叉的噴口

“飛馬”發動機首次裝入 Kestrel 研究機



“飛馬”發動機的安裝位置 / Kestrel 的姿態控制系統，注意首尾和翼尖姿態控制噴嘴和高壓空氣導管



為了避開發動機噴流對起落架的影響，Kestrel 的起落架被布置成現代戰斗機上很少見的自行車式，除前后主起落架外，還在翼尖設置了輔助的起落架 / Kestrel 的向下的熾熱噴流很容易燒蝕地面，地勤人員正在噴水冷卻

Kestrel 的四叉噴口在這張圖里很容易看見

隨著各種技術問題不斷出現，又得到解決，P.1127 最終被命名為“雀鷹”（Kestrel），Hawker 把“雀鷹”正式呈報給軍方。但空軍又改主意了，把“雀鷹”的速度從高亞音速改為 1.2 倍超音速，但這超出了“雀鷹”的能力，加大發動機推力也不行，需要大動干戈修改。與此同時，西德在竟標垂直起落攻擊機（最后 VAK-191 入選），英國試圖把西德拉入“雀鷹”計劃，而美國陸軍又對“雀鷹”有了興趣，并把諾斯羅普拉進按許可生產“雀鷹”的意向書，所以英美德三方商議成立聯合評估中隊，共同評估垂直起落戰斗機的飛行性能、訓練和地勤支援要求、對空戰和對地攻擊的戰術使用。不過這從一開始就是充滿了黑幕，西德根本沒有把 P.1127 太當一回事，還是一門心思在自己的 VAK-191 上。美國空軍對陸軍介入固定翼飛機感到不滿，因此反對陸軍加入三國聯合評估中隊。英國皇家空軍也對 P.1127 性能不能達到超音速不滿，正想找借口溜號。這場各懷鬼胎的扯皮談了一年，最后三國中隊在 65 年 4 月 1 日（愚人節，不是一個好日子呀）成立，包括了皇家空軍、德國空軍、美國空軍、陸軍、海軍，演練了垂直、短距起落技巧，在野外簡易機場的隱蔽和起落，以及模擬對地攻擊。



Kestrel 由英國、美國和德國飛行員共同評估，機尾上就是“三國評估中隊”的標志 / 按照設計，Kestrel 要能夠在林間空地起落，以實現核大戰條件下的分散部署和隱蔽出擊。實際使用經驗表明，分散部署對地勤支援的要求太高，在戰時根本不實際。以后北約戰略轉向強調高性能戰斗機，集中部署，集中保護，強調打擊敵人，而不是分散生存



P.1154“鷂”式超音速戰斗機下馬后，Kestrel 得到進一步發展，作為過渡，“鷂”的名字被轉用到這個改進型 Kestrel 上 / “鷂”式的賣點當然還是垂直起落



“鷂”式垂直起飛 / 手動轉動向量噴口的示意

“鷂”式垂直起飛時的計算流體力學示意圖

進氣口旁的輔助進氣口，用于垂直起落時增加進氣量



在實用中，飛行員發現，如果在垂直起落中有一點前進速度，可以大大降低噴氣回吸的影響，圖中地面塵土和飛機的相對位置，表明這個飛行員正在向前低速移動 / “鷂”式戰斗機上的“飛馬”發動機在這張剖視圖中清晰可見，其四叉噴口是實現向量推力的關鍵，但成也蕭何，敗也蕭何，正是這四叉噴口，極大地限制了發動機和飛機的整體布置，而注定了“鷂”式只可能用“飛馬”發動機，而不大可能有任何別的替代發動機

羅爾斯·羅伊斯和 BAe 正在試驗 PCB（Plenum Combustion Chamber，增壓燃燒室）
　　但是皇家空軍對超音速要求還是念念不忘，堅持要求 Hawker 把 P.1127 改進成超音速，否則不會訂貨，北約也有相應的要求。這倒不是皇家空軍和北約出花頭，而是大勢所趨。60 年代是一個追求高空高速的時代，戰術飛機不能達到超音速被看作是一個嚴重的缺陷。Hawker 將“雀鷹”加長，發動機的前轉向噴管采用噴管加力燃燒（Plenum Chamber Burning，簡稱 PCB）技術，和主發動機的加力推力一起，使飛機達到超音速，P.1127 也因此改名為 P.1154，并正式取名為“鷂”式。在 62 年北約竟標中，P.1154 贏得了技術分，但法國的幻影 III V 贏得了政治分，因為幻影對工作量在北約內均勻分布有利，否則好事全叫英國攤上了。不過最后結果實在也是無關緊要，因為北約并不對贏者撥款，還是要靠成員國自己出資進一步研發。
　　在英國，軍方希望用 P.1154 取代空軍的“獵人”和海軍的“海狐”（Sea Vixen），但是空軍需要的是單座攻擊機，海軍需要的是雙座截擊機，很快空軍和海軍就為了不同的技術、戰術要求而爭得不可開交。盡管 Hawker 對于在技術上是否可能同時滿足空海軍的要求根本沒有信心，但先把鴨子煮熟，調味以后再說。但釣魚工程不能瞞過所有人，最后的妥協方案空海軍同時拒絕了。 63 年底，軍方決定海軍的艦載戰斗機由裝備羅爾斯·羅伊斯“斯貝”渦扇發動機的 F-4“鬼怪”式戰斗機完成，海軍退出“鷂”式計劃。“斯貝”日后被中國引進，用于“飛豹”戰斗轟炸機，不過這是后話了。Hawker 終于可以輕裝上陣了，但這是風水又轉了，工黨政府對英國航空工業的大砍刀下來，P.1154（和前述 TSR.2）一同下馬。不過 Hawker 這一頭沒有一棍子打死，空軍的“獵人”也有“鬼怪”式代替，但是由“雀鷹”配合，作為對地攻擊使用，“鷂”的名字也被用于放大的“雀鷹”。“鷂”式在外形上和“雀鷹”十分相似，但要增大一圈，也增加了很多實用的戰術裝備。但是政府對“鷂”依然三心二意，財政部一算，外購“鬼怪”式和正在和法國合作研制的“ 美洲豹”（Jaguar）比自研“鷂”是節約一億三千萬英鎊。在財政部提議取消“鷂”式的時候，科技部強烈反對再砍碩果僅存的“鷂”式，“鬼怪”式的采購計劃由于“斯貝”發動機和“鬼怪”式的進氣道適配問題而大大拖延、超支，“鷂”式是這樣才躲過了下馬的大砍刀。政府對“鷂”式毫無感情，軍方對“鷂”式更是充滿了敵意，三年前取消“雀鷹”的采購計劃時的理由一個也沒有改變，皇家空軍是把“鷂”式當作過渡性的應急之作。Hawker 就是這樣步履維艱地開始了歷史上唯一參加過實戰的噴氣式垂直起落戰斗機的研制。經過多年的研制、改善，“鷂”式從單純的對地攻擊型，發展成具有空戰能力的 “海鷂”和“鷂 II”。 “鷂”式戰斗機不僅在英國空海軍服役，還出口到美國、西班牙、泰國、印度，成為戰后英國最成功的戰斗機。諾斯羅普和 Hawker 的意向書已經過期，Hawker 和這時已經通過“鬼怪”式和 Hawker 有合作的麥克唐納合作，為美國海軍陸戰隊制造“鷂”式。Bristol Siddeley 被并入當年試圖用帶推力轉向的“雙斯貝”攪局的羅爾斯·羅伊斯，Hawker 也和當年的競爭對手德哈維蘭、英國通用電氣等一起并入英國宇航，真是物是人非。



皇家空軍的“獵人”戰斗機，反正老了，打不動仗了，就做做秀吧 / 皇家海軍的艦載戰斗機“海狐”（Sea Vixen）



“鷂”式的名字本來是給 P.1154 的，計劃用來取代“獵人”和“海狐” / 這張圖比較容易看到采用加力燃燒的前噴管，進氣口可以向外張大，以便在垂直起落是加大進氣量，在平時則關回去，以減小阻力

P.1154 的 Bristol Siddeley BS.100 發動機



P.1154 已經進入全尺寸模型階段了，這是發動機噴管轉向時的樣子 / 第一架 P.1154 的機身已經開始制造

鷂”式是至今唯一參加過實戰的垂直起落戰斗機。在馬島戰爭中，作為皇家海軍特混艦隊唯一的艦載戰斗機，“鷂” 式在實戰中，創造性地使用推力轉向，極大地增強了空戰機動能力，打破了高亞音速戰斗機難以匹敵超音速戰斗機的謎思。采用跳板起飛后，“鷂”式的航程和載重大大增加，極大地增加的實戰性能。垂直起落能力使“鷂”式在惡劣氣候的出動能力甚至超過彈射起飛、攔阻降落的常規艦載戰斗機。“鷂”式不僅在馬島實戰中證明了自己的能力，而且重新點燃了中小國海軍的航母之夢，成為意大利、西班牙、印度、泰國海軍航母艦載機唯一現實的選擇。美國海軍陸戰隊是“鷂”式的最大的海外用戶。在美國海軍陸戰隊里，“鷂”式稱為 AV-8，參加了 91 年的海灣戰爭、95 年中的波黑和科索沃戰爭以及 2003 年的伊拉克戰爭。盡管美國海軍最終拋棄了“制海艦”的概念，美國海軍陸戰隊沒有完全放棄這個概念，而是把“制海艦”和大型兩棲攻擊艦結合起來。大型兩棲攻擊艦的大甲板本來是給垂直登陸的直升機用的，但給“鷂”式用，也同樣合適。美國海軍陸戰隊的打算是，在登陸階段，“鷂”式從兩棲攻擊艦上出擊，提供灘頭的局部制空權和近距支援；上陸后，在陸上用鋼板鋪簡易起落場，從陸上出擊，隨陸戰隊的地面部隊向縱深滾動。然而，在實戰中，美國海軍陸戰隊還沒有遇到向離岸縱深進攻的需要，在陸地上建造簡易機場，也不僅是用鋼板鋪跑道的問題，還有油料、軍械、維修和其他地勤問題，不如直接從兩棲攻擊艦上出擊，所以“鷂”式沒有在陸地上前進部署過。不過，“鷂”式的垂直起落能力和跳板起飛要求也給飛行員訓練帶來更高的要求，垂直起落和跳板起飛都是容易出事故的時候，90 年代，美國海軍陸戰隊曾在不長的時間內在接連損失 45 架“鷂”式，英國皇家海軍和空軍的“鷂”式也是一樣的問題，原因基本上是垂直起落階段發動機故障或飛行員操作失當。發動機的問題通過不斷的技術改進得到解決，飛行員訓練也通過雙座型“鷂”式逐漸得到解決。



“赫爾姆斯”號航母上的“海鷂”式在惡劣天氣中準備起飛 / 油畫描繪了“海鷂”正在追擊攻擊圣卡洛斯灣的英國艦船后撤離的阿根廷“短劍”式戰斗機



“海鷂”正在“大西洋運送者”（Atlantic Conveyer）號上著陸，這艘集裝箱船臨時改裝的簡易航母后來被阿根廷的飛魚導彈擊沉，隨船沉沒的還有若干“鷂”式和 CH-47 直升機 / 英國皇家海軍的“海鷂”從“無敵”號航母出擊，執行伊拉克南方禁飛區任務



美國海軍陸戰隊的 AV-8B 出擊后返航伊拉克的 Al Asad 基地 / 英國皇家空軍的“鷂”式在伊拉克作夜航出擊



AV-8B 在航母上作垂直降落 / 美國海軍陸戰隊的 AV-8B 正在伊拉克沙漠上空作空中加油
　　 用單一的升力-巡航發動機最大限度的避免死重，“雀鷹”/“鷂”式不是第一家。美國的貝爾首先用 X-14 研究機驗證了轉向噴管產生垂直升力的原理，日后 Hawker 的試飛員 Bill Bedford 在 Ralph Hooper 訪美期間，在 X-14 上作過試飛，重點探索垂直起落和水平飛行之間的過渡，對日后“雀鷹”的設計和試飛提供了極其寶貴的第一手資料。蘇聯的第一架垂直起落研究機雅克-36 也是采用轉向噴管。X-14 和雅克-36 遇上共同的問題：為了確保垂直升力的作用點在機體重心附近，發動機必須盡量往前安裝，這樣就需要一個長長的后機身來平衡發動機的重量，后機身有一個顯著的 “階梯”形，大大增加氣動阻力，全機布置也極不平衡。為了保證姿態控制，雅克-36 在機頭還特地向前延伸出一根又粗又長的桿子，用于安裝俯仰控制的噴嘴。西方情報機關一開始對這根長桿的作用十分困惑，有人甚至開玩笑地說，這該不是蘇聯恢復了海軍在風帆時代的沖撞戰術，要用這根“長槍”把敵機捅下來吧？這些早期的嘗試作為實用型飛機的氣動設計并不成功，盡管蘇聯曾在航展上為雅克-36 象征性地安裝過武器，想使之實用化，但是這些早期的經驗為后來的“雀鷹”/“鷂”式和雅克-38 提供了思路：采用分叉式尾噴管，從兩側避開后機身，使機身和尾噴管的流線型大大改善。但是這還是不能避免單一升力-巡航發動機的另外一些固有的問題。為了實現垂直起飛，發動機必須具有很大的推力。事實上，“鷂”式戰斗機的“飛馬”發動機曾經是西方推力最大的戰斗機用噴氣發動機。但是，為最大推力而優化的發動機對巡航油耗的降低不利。為了最大推力，發動機的核心加大，進氣道也必須加大，但巡航時要不了那么大的推力，過大的進氣道和發動機造成不必要的阻力和結構重量。由于升力-巡航發動機的特殊結構，極其和機體設計的高度一體化，不經過大動干戈的改動，在別的戰斗機上成功應用的新型發動機很難應用到垂直起落戰斗機上，所以“鷂”式的“飛馬”發動機一用就是40年，盡管羅爾斯.羅伊斯一直在不斷改進，但“飛馬”的核心發動機依然是 40 年前的 Bristol Orpheus。這個問題直到 F-35 采得到解決。



貝爾 X-14 首先驗證了向量推力用作垂直起落的原理，Hawker 的試飛員在 X-14 上獲得了寶貴的垂直起落經驗，大大幫助了日后 Kestrel 的試飛 / 為了使矢量噴口能夠安排在重心附近，兩臺發動機只能拼命往前放



雅克-36 是蘇聯第一架真正的垂直起落飛機 / 雅克-36 的發動機布置和貝爾 X-14 相似，也是拼命往前放

機頭、機尾和翼尖有姿態控制噴嘴，其中機頭的姿態控制噴嘴在延長桿的頂端
　　英國皇家空軍從一開始就是把“鷂”式戰斗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斗機，所以很早就開始研究“鷂”式的后繼方案。由于位于 Kingston 的 Hawker 是“鷂”式的始作俑者，“鷂”式的后繼方案基本都是在 Kingston 的原 Hawker 的設施里搞的，所以被稱為 Kingston Projects。以下是 Kingston Projects 中的一些方案，有些達到具體設計階段，有些只是初步概念。



超音速垂直起落一直是“鷂”式之后可望而不可及的目標，BAe P.121 采用前掠翼以解決發動機和噴口位置必須處于全機重心的矛盾 / BAe P.1214 的三視圖

這個模型更清楚地表示了發動機噴口的布置

Hawker-Siddley P.1216 方案，重點在于超音速，格外長的尾撐用于平衡全機重心，主發動機的向量推力噴口可以布置在重心附近

P.1216 的三視圖
　　受到“鷂”式成功的鼓舞，和美國海軍在 80 年代“制海艦”設想的驅動，美國航空工業也推出一些意圖取代 S-3 艦載反潛機的方案，如圖中的洛克希德方案和沃特 V-530 方案，V-530 的雙涵道渦扇發動機是其特色，在概念上是洛克希德 F-35 的升力風扇的先驅。

洛克希德的垂直起落艦載機方案

Vought V530 的機翼可以折疊，以減少在航母機庫里的占地面積。其雙涵道渦扇發動機是其特色，在概念上是洛克希德 F-35 的升力風扇的先驅



V-530 的發動機從垂直起落狀態向水平飛行轉換 / V-530 意圖取代 S-3 艦載反潛機

進入 90 年代，美國空軍的 F-16A/B 已經開始大批退役，A-10 的替代也早就上了議事日程，美國海軍的 F-18A/B 也是一樣。更緊迫的是海軍陸戰隊的 AV-8B，空軍的 F-22 已經落實了，海軍的 F-18E 也落實了，但海軍陸戰隊的 AV-8B 面臨后繼無人的窘況。面對三軍都需要 F-16/F-18/AV-8 這一級的下一代戰斗機，美國國會指令三軍聯合研制，這就是“聯合打擊戰斗機”（Joing Strike Fighter，簡稱 JSF）的起源。JSF 要求能夠作為 F-22 和 F-18E 的低檔搭配，并且具有垂直/短距起落能力，以接替 AV-8B，為此，JSF 具有陸基型、艦載型和垂直起落型，共用基本機體設計和發動機。JSF 難度最大的地方，在于在嚴格控制成本和風險的前提下，要求具有垂直起落能力。普拉特.惠特尼的 F119 發動機已經用于 F-22，被軍方指定為 JSF 的基本發動機，通用電氣的 F120 作為備選發動機低速發展。這里必須對美國航空發動機的研發能力敬佩一下，普拉特.惠特尼從 F119 基本發動機出發，一方面大大增加推力以滿足垂直起落的要求，另一方面左右開弓，同時滿足 JSF 所有方案的不同垂直起落方案，這個功力非同小可。　　麥道、波音和洛克希德分別提交了方案。麥道的方案采用單獨的升力發動機，在氣動布局上為無垂尾的 V 形尾方案，機翼后緣呈 M 形，可以說是空軍的“先進技術戰斗機”ATF 競爭中落選的 YF-23 的縮小版。采用單獨的升力發動機有利于降低動力系統的研制風險，通過適當的安排，在主發動機故障或戰損時，升力發動機可以使飛機安全返航，至少在理論上可以實現這樣的動力備份。麥道方案的機翼設計很有新意，機翼和尾翼之間的“邊條”既強化翼身融合體，又在大迎角時起到升力體的作用，是神來之筆。但垂直起落設計了無新意，死重大，成本高。最大的問題還是在 V 形尾。V 形尾重量輕，隱身好，阻力小，但 V 形尾一動，在滾轉和偏航上就有交聯，對飛行控制系統的要求很高，對機動性的影響也大，YF-23 就是栽在這上面。麥道的方案在還沒有進入最后的對比試飛前就被淘汰了。JSF 落選對麥道是致命的，這個曾經研制 F-4、F-15，主要承包 F-18、AV-8 的公司，就這樣降下了帷幕。

麥道 JSF 的方案可以看到 YF-23 的很多影子，尤其是它的 V 形尾



但麥道 JSF 的進氣道有很重的 F-22 的影子 / 其升力發動機在理論上可以在主發動機故障或戰損的時候，單獨將飛機返航回去

麥道在情急之中，增加了鴨翼，力圖彌補 V 形尾控制不足的問題，但為時已晚
　　盡管波音在二戰之前就再也沒有得到過美國戰斗機的訂單，但波音對所有戰斗機競爭從不放過，屢敗屢戰。正因為沒有歷史，波音也就沒有包袱，設計方案就敢于另類。波音 JSF 方案是一反美國常規的大三角翼方案，采用和“鷂”式相似的升力-巡航發動機，其血盆大口一般的超大進氣道十分引人注目。由于發動機要盡量前置，進氣道只能又大又短，這給隱身帶來很大的問題。波音用“雷達屏障”（radar blocker）來解決，就是在進氣道中用涂覆雷達吸波材料的導流片使進氣氣流有一定的扭轉后才進入風扇正面，而這扭轉就有效地阻止電磁波長驅直入，多次折射、反射的電磁波被反復吸收能量，最后反射回入射方向時能量已經大大降低，達到降低雷達特征的效果。麥道的 F-18E 的進氣道也是采用了類似的技術，才達到準隱身效果的。導流片的另外一個作用是將進氣氣流理順，增加風扇的效率。缺點是結構重量，和導流片產生的進氣壓力損失。波音 JSF 得到最后對比試飛的資格，代號為 X-32。X-32 的 F119 改型增加了前轉向噴嘴以產生機體重心處的垂直升力，其后是延長的尾噴管，在機尾噴氣，尾噴管可以推力轉向，但用于改善機動性，而不是用于產生垂直升力。事實上，在垂直起落是，主要垂直升力由前噴嘴實現，姿態控制噴嘴實現其余的升力，尾噴管關閉。X-32 的 F119 還有一個特色：從發動機風扇引出高壓空氣，在前機體下方向下噴射，形成氣簾，阻止熾熱噴氣回流到進氣口。發動機上所有和垂直起落有關的額外系統總重約 300 公斤。X-32 肥厚、寬大的機翼為機內燃油提供了極大的容積，機翼翼載小，機動性相當好。X-32 的問題在于過于圍繞垂直起落性能而設計，常規起落的性能損失太大。海軍對此尤其敏感，對無尾三角翼布局極力反對，因為航母上起落所必需的大迎角性能難以得到保證。波音試圖亡羊補牢，在最后時刻將 X-32 改稱有尾布局，但為時已晚。



波音 JSF 最大的特點有兩個：一個是無尾三角翼，這是康維爾

F-106

后第一架美國的無尾三角翼戰斗機 / 第二個特點是其超大的進氣道，這是采用機內的升力-巡航發動機所必需，但對前向隱身帶來很大的挑戰



波音 JSF 的肥大的機體對布置武器艙十分有利 / 但波音 JSF 也是美國現代航空史上少有的丑陋



波音 X-32 的垂直升力機制基本和“鷂”式同出一轍，不同的是后向噴管一直延伸到機尾，在垂直起落時，使用偏轉裝置，從機身重心附近就“提前”噴射出來，這樣對后機身氣動設計比較容易 / 懸停中的 X-32，不容易看到的是，進氣口稍后的地方，有一個輔助噴口，有壓氣機導出高壓空氣，向下噴射一道冷空氣簾，用于阻隔熾熱噴氣的回吸

波音和洛克希德的不同的 F119 發動機變形，其中藍色的部分為基本發動機，黃色部分為垂直起落專用的擴充部分

波音方案的 F119 發動機，可以看到其轉向噴嘴和氣簾噴射裝置



海軍對 短距起落和大迎角性能特別講究，強烈反對波音 X-32 的無尾三角翼布局 / 面對海軍的強烈反對，波音在最后時刻將 X-32 的無尾三角翼改稱有尾，從根本上打亂了設計進程，也對用戶帶來很大的混亂

但 X-32 的“超級大嘴”依然保留，給關注隱身的人們帶來極大的疑惑