中国歼-18战斗机 中国垂直起降的五代战斗机

　　近日，美国一艘濒海战斗舰自由号进犯南海，我国目前正积极研制中的歼-18，红鹰垂直起降战机，将是美濒海战斗舰的杀手。歼-18的垂直起降功能，解放军可将其部署在南沙或西沙岛屿上，隐蔽性好，突击性高，发射导弹，可一举击沉美濒海战斗舰。

　　中国去年就已成功研制垂直起降战机“歼-18”，并在内蒙古秘密试飞。中国从2002年开始计划自主制造歼-18战机，但由于关键的弹射技术无法攻克，中方放弃原来的水平起飞设计，转而开发垂直起降战机“歼-18”，并最终取得成功。

　　美国《防务新闻周刊》认为歼-18“红鹰”的垂直起降战斗机，具有超隐身特性，并安装有激光主动相控阵雷达、内置武器舱以及两个大推力矢量发动机，性能先进，是目前世界范围内最先进的可舰载的垂直起降战机。

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　　垂直起降战斗机，指以英国“鹞式”战斗机等为代表的战斗机，故名思义：不需要跑道可垂直起降的战斗机。当然，英国“鹞式”战斗机也可以借用跑道起飞，最短距离435m。

　　所谓“垂直起降”，是把飞机的飞行分为三个主要阶段，即起飞、平飞和降落，其中飞机实现起飞和降落的方式就是滑跑方式，所以需要机场跑道。而垂直起降主要指固定翼飞机可以不用借助跑道而在原地就能垂直起飞和垂直降落，可以不用机场跑道，所以一直是航空人士追求的一个目标。一般像直升飞机、气球等的飞行不作为垂直起降来考虑。

　　要研究垂直起降技术是怎么实现的，就要知道比空气重的飞机是如何飞行的。飞机飞行需要克服两种力—重力和阻力。重力是由飞机的气动面，即机翼和尾翼产生的垂直升力平衡的；阻力则是由发动机提供的水平推力克服的。正常飞机的起飞过程就是飞机在发动机的推动下，在跑道上克服阻力向前滑跑，机翼在空气中直线平移运动，利用特定翼型和飞行状态产生的空气压差获取升力。随着速度的加快，升力也越来越大，当滑跑速度足够大到使机翼产生的升力大于飞机的重量时，飞机就可以离开地面升空飞行了。由于在一定的条件下飞行的阻力远小于飞机的重量，所以飞机的飞行可以实现以小推力托起大重量，也就是推重比小于1，是一种省力的飞行方式。
从上面可以看出，飞机要想飞行必须克服重力，而垂直起落飞机由于不需要滑跑，就不可能由机翼产生克服重力的升力。那到底如何才能实现在原地的垂直起降呢？只能有两种方法，一种是喷气反作用力，一种是利用空气动力。

　　喷气反作用力，就是由发动机向下喷气产生的反作用力升力来克服重力实现垂直起降的。办法有三个，一个是偏转发动机的喷管（如英国的鹞式），第二种是直接使用升力发动机提供升力，第三个是前两种办法的组合，同时使用升力发动机和主发动机（如前苏联的雅克）。根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，也就是发动机的的推力与升力相等，那么垂直起降时的推重比就得大于1才能垂直起降，与推重比小于1的飞机的飞行相比，这种反作用力升力并不省力，耗能太多，不实用，因此很难推广。

　　空气动力垂直起降，就是在发动机输出的扭矩力作用下能利用空气动力的装置，比如风扇等，像美国的F-35B的升力风扇就是一种。但这种传统的旋转式的升力风扇还是问题多多，所以还要对传统风扇进行改进，比如多环分级升力风扇，使风扇超薄，强力，坚固。

　　由于旋转式的本质缺点不能改变，所以把扇叶由旋转运动改变成平移运动，这种风扇的效能就提高了，并且矩形也利于安装，也许是将来飞机垂直起降的一个方向。

　　风扇由于是利用与空气的相互作用力（主要是大气压力差，其次反作用力）为垂直起降的升力的，埋植在机翼中，与空气的接触面积大，所以升力强大，油耗较小，是个有前途的发展方向。

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