子英
人文曆史回憶四海 古今中外上下五千年
正文
ZT：為什麽購買垂直起降戰機隻有雅克-141可供選擇 09-6-19
原文如下：摘自《 艦船知識》2009 第三期
在冷戰時期，垂直起降戰鬥機曾經受到高度關注。
因為在核戰爭條件下，機場和航空母艦都很容易遭到毀滅性打擊，從而使固定翼飛機失
去起降的場所。從1950年代開始，各航空大國進行了各種垂直起降方案的嚐試。
但是限於當時的技術條件，大部分方案和試驗機沒有獲得成功，僅有少數進入軍隊服
役，例如蘇聯的雅克-38和英國的“海鷂”戰鬥機。這些飛機在性能上也存在著很大的
缺陷，主要是速度低、作戰半徑短、載彈量小、可靠性差。垂直起降戰鬥機在航空武器
中未能形成主流。但是垂直起降戰鬥機的固有優勢仍然在不斷吸引著各個軍事大國的武
器裝備決策者。例如，在美國的JSF戰鬥機計劃中，就專門保留了為海軍陸戰隊設計的
垂直起降型F一35B，說明美軍對垂直起降戰鬥機仍然十分重視。
由於前幾十年的積累以及近年來航空技術在發動機、飛行控製等方麵的重大進步，
使得垂直起降戰鬥機有望克服以前的缺點，在性能上接近常規起降的戰鬥機。
在另一方麵，由於遠程精確製導武器的迅猛發展，使得常規戰爭條件下毀傷機場和航空
母艦的能力大為增強，常規起降的作戰飛機又一次麵臨著在戰爭中失去起降場所的威
脅。技術的進步和需求的牽引很可能帶來垂直起降戰鬥機的又一次發展熱潮，
我國在此方麵也應當有所作為。尤其是我國正麵臨著發展航空母艦的選擇。
在選擇艦載作戰飛機上，一方麵當然要跟蹤傳統模式，發展滑躍或者彈射起降的艦載
機，另一方麵也應當關注垂直起降艦載機。因為在相當長的時期內，我國不可能擁有較
多數量的大中型航母，能夠在兩棲作戰艦及改裝民船上起降的垂直起降艦載機可以彌補
艦載機數量的不足。垂直起降艦載機在兩棲作戰、近岸支援等方麵，有出動速度快、反
應迅速、能夠跟進支援等優勢。我國在垂直起降戰鬥機的研製方麵幾乎沒有什麽基礎，
隻是在早期進行過不成功的探索，如果再無所作為，會被世界先進技術水平越拉越遠。
所以應當以此為契機，著手發展垂直起降艦載機。垂I起降戰鬥機的優勢與限製垂直起
降戰鬥機一般具有垂直起飛／垂直降落或者短距起飛／垂直降落的能力，這相對於通過
滑跑方式起飛的戰鬥機來說有很大優勢。第一、二代戰鬥機的起飛滑跑距離一般大於
500米，著陸滑跑距離在1000米左右。第三代戰鬥機的起飛滑跑距離可以低於500米，但
是著陸滑跑距離仍然接近1000米。擁有1000米以上跑道的機場，完全不可能保密，在核
戰爭條件下，這些機場極易被摧毀。在精確製導武器普及之前，直接命中機場跑道較為
困難，而在精確製導武器普及之後，命中跑道則非常容易。因此，如果發生勢均力敵的
現代化戰爭，這些作戰飛機很可能麵臨著開戰即失去戰鬥力的危險。各國采取了許多手
段來解決這個問題，如機場快速搶修技術、洞庫機場、公路機場等。而垂直起降戰鬥機
則從根本上解決了這個問題，垂直起降戰鬥機隻需數十米的空間即可垂直起飛／降落，
短距滑跑起飛距離也隻有一百多米，因此不存在失去機場的危險。
對於艦載機來說，如果采取滑跑起飛的方式，需要較長的甲板，
因此現代大中型航母的甲板長度超過300米。但是這也將麵臨兩個問題：
一是大噸位的航母造價太高，絕大部分國家造不起或者隻能建造少數幾艘。
二是大噸位的航母目標過於明顯，少數幾艘航母在作戰中一旦被擊毀或者擊傷，
艦載機即失去了戰鬥力。而垂直起降戰鬥機則沒有這個限製，可以在37Y噸以下的輕型
航母和兩棲作戰艦上起降，甚至在改裝的民船上也可以使用，這就突破了大噸位航母在
數量上的限製，在使用上也更加隱蔽、靈活。
但是要使裝備噴氣式發動機的飛機能夠垂直起飛和降落，在技術上有很多難點，
總結起來就是四個方麵：升力、平衡、操縱和安全。
固定翼飛機的升力主要來自氣動力，飛機高速飛行時，空氣高速流過飛機表麵，
在機翼上產生升力，使飛機能夠飛起來。而垂直起降時，飛機相對於空氣基本是靜止
的，也就沒有了氣動升力，升力隻能來自於飛機自身的動力裝置。由於發動機技術的限
製，這個升力是不太夠的。從第三代戰鬥機開始，飛機的推重比才略為超過1，
而且這時飛機的重量一般隻包括機內燃油和2～4枚空空導彈。而在實戰條件下，
飛機所攜帶的燃料和武器都會比這個多。我們以F- 16 Block20飛機為例，
該飛機攜帶2枚空空導彈，不帶副油箱的重量為10800千克，發動機推力為10800千克。
如果再攜帶兩個1400升副油箱，則起飛重量約為13000千克。此時發動機推力低於飛機
重量，即使使用全部的推力向下噴射也無法支持飛機垂直起飛。
所以，垂直起降戰鬥機在垂直起飛時所攜帶的武器和燃油都十分有限，
帶來的缺陷就是作戰半徑過短。例如AV-8B飛機，垂直起飛時飛機重量不得超過9342千
克，而飛機自身重量就有6336千克，飛機連機內燃油都不能帶滿。
俄羅斯的雅克-38艦載機，在垂直起飛模式下，作戰半徑不到200千米。
垂直起降戰鬥機一般采用短距起飛，垂直降落的模式，例如AV-8B采用短距起飛模式，
最大起飛重量可達14噸。但是這時候的滑跑距離為435米，和常規起降的第三代戰鬥機
也沒有什麽差別了。
光有升力還不夠，飛機在垂直起降時還需要受力平衡。一般的戰鬥機發動機噴管安
裝於尾部，如果推力向下，飛機顯然是不能平衡的。所以對於垂直起降戰鬥機來說，
發動機的安裝也是有講究的。
在早期的探索中有很多種方案。比如發動機設計安裝在機翼上，靠近重心，
而且是可轉動的，在起飛的時候轉動發動機，使之噴口向下，飛機離地後再轉向後。
這種方案在機械上十分困難。另一種方案是飛機的噴口可旋轉，在起飛的時候噴口向
下，起飛後噴口向後，例如鷂式飛機就是采取了這種方案。這種方案中發動機必須布置
得很靠前，使噴口位於飛機重心附近，帶來的缺點是進氣口必須很大，增大了飛機的阻
力，而且發動機不能安裝加力燃燒室。采取這種方案的飛機，最大速度受到限製。
第三種方案就是飛機同時裝備噴口向下的升力發動機和噴口向後(或者可旋轉)的主發動
機。缺點是升力發動機在水平飛行時起不到任何作用，成為多餘的重量。
在垂直起降時，飛機 的氣動操縱麵基本失去作用，如何控製飛機成為一個問題。
現在一般采取反射式噴管來解決這個問題。從發動機引出幾個導管，將空氣引導到機
頭、機尾和機翼部位，通過向下噴氣來控製飛機的姿態。飛機從垂直起飛模式向水平飛
行模式轉換，或者從水平飛行模式向垂直降落模式轉換，需要控
製發動機或者噴口的旋轉。這個過程也比較複雜，很容易導致飛行事故
。現在一般采用電傳飛控係統自動完成，以減輕飛行員的操縱壓力。
還有就是發動機向下噴氣時，高溫氣流對地麵或者甲板會產生嚴重燒蝕，
使得飛機在野戰條件下不能從陸地上垂直起飛，從飛行甲板上起飛時，
也需要大量的維護工作。向下噴出的廢氣還會在飛機周圍形成環流，
又被發動機吸入。這種廢氣會導致發動機失去推力，使處於懸停狀態的飛機墜毀。
這是威脅垂直起降戰鬥機安全的一個重要因素。
垂直起降戰鬥機的發展契機
正因為有這些技術上的困難，所以從1950年代至今，研製的方案雖多，
成功的例子卻非常少。正式進入服役的隻有雅克一38、“海鷂”等少數幾種。
而且在性能上遠不能和常規起降的戰鬥機相比，隻能作為特殊角色出現。
但是技術總是在發展進步的，對於垂直起降戰鬥機來說也是如此。
一方麵是由於數十年的淘汰，不恰當的方案被淘汰，有生命力的方案被保留下來。
另一方麵是由於發動機和飛控技術的進步，使得垂直起降戰鬥機的性能有可能獲得突
破。例如，現在最新型的發動機推比可以達到10，而之前隻有7～8。
我們仍然以F-16block20為例，假設它裝備的是一台推比10的F一119發動機，
推力就有15噸。當飛機攜帶2枚AIM-9和2枚AIM-7空空導彈，2 個1400升副油箱時
(這個狀態已經符合實戰需求)，起飛重量約為13.5噸，發動機的推力可以滿足飛機垂直
起飛的需要。假設在不遠的將來，發動機推力發展到推比15，則發動機推力可以達到20
多噸，即使在最大起飛重量下也可以滿足飛機垂直起飛的需求。
其它一些技術問題也在多年的技術積累中得到解決。
例如升力發動機布局的問題，雅克夫列夫設計局設計出的尾噴管可以向下旋轉95度。
在垂直起飛模式下，主發動機的噴管向下旋轉至近似垂直狀態，和位於飛機前部的升力
發動機共同推動飛機垂直起飛，使飛機處於平衡狀態。在平飛狀態，噴管又旋轉至水
平。F一35B也采用了類似的布局，但使用升力風扇取代了升力發動機，風扇向下噴出的
是冷空氣，部分解決了熱氣流燒蝕問題和廢氣循環的問題。電傳飛控係統的發展，實現
了垂直起降的自動控製，可以避免飛行員錯誤操作導致的事故。
因此，垂直起降戰鬥機發展至今，又獲得了新的發展契機。
蘇聯在1970年代發展的雅克-141垂直起降戰鬥機，就具有和常規起降戰鬥機接近的性
能。隻是由於蘇聯解體，這個計劃未能繼續下去。而F-35B的技術方案與雅克-141有較
多相似之處，F-35B的誕生，可以視為垂直起降戰鬥機劃時代的進步，
說明垂直起降戰鬥機有望進入作戰飛機的“主流”行列。而隨著發動機技術的進一步發
展，例如推比15發動機的出現，垂直起降戰鬥機有望在性能上完全達到常規起降戰鬥機
的水平，甚至有可能出現垂直起降的運輸機。這些飛機將使空地一體化作戰達到全新的
高度。
中國可以選擇的起點
現在，中國一方麵需要選擇合適的艦載機，一方麵需要在垂直起降戰鬥機方麵跟上
世界先進技術水平，因此，選擇一種垂直起降的艦載機，從而將二者結合起來，
是一個不錯的選擇。
發展垂直起降的艦載機，不可能再從頭開始，而應當選擇一個恰當的起點，
以避免將別人走了幾十年的路再重複走一遍。基於這種考慮，雅克-141對於中國來說是
一個恰當的起點。雅克-141是蘇聯發展的一種垂直起降艦載戰鬥機
(原名雅克-41)，1987年首飛，進行了常規起降、陸地垂直起降和艦上垂直起降的飛行
試驗。其中一架原型機1991年在航空母艦上降落時墜毀，之後由於蘇聯的解體和俄羅斯
軍方的質疑而停止。對於這樣一種飛機，是否真的適合我們學習或者引進？應當從各方
麵進行考慮。
首先，從政治上說，雅克-141是我們能夠獲得的唯一一種垂直起降戰鬥機，
而西方的垂直起降戰鬥機對於我國來說，基本上不可能獲得。
從技術上說，雅克-141是否值得學習或者引進呢？我們可以對雅克-141進行一個簡單的分析。
飛機設計安裝一部S-41M多普勒脈衝雷達，對3平方米目標探測距離為80千米。全機有5個外掛點，最多可以攜帶2600千克的武器。可以攜帶的武器包括R-27中距空空導彈、R-77近距空空導彈、Kh-31P反輻射導彈、Kh-3IA反艦導彈、Kh-25對地攻擊導彈。
從以上的數據可以看出，雅克-141是一種性能比較先進的垂直起降戰鬥機。它有幾個優點：
1。最大飛行速度達到1.7馬赫，和F-18相當，明顯優於亞音速的AVl8B。
2。垂直起飛時的載荷和航程較大，具有一定的實戰能力。
3。短距起飛時起飛重量達到19500千克，和常規起降戰鬥機相當，而滑跑距離隻有120米，非常適合在航母上起飛
4。航電和火控係統齊備，具有發射多種製導武器的能力，和常規起降戰鬥機相當。
而鷂式戰鬥機以及賣給美國的AV-8A飛機是沒有火控雷達的，早期的AV-8B也沒有火控雷達。
較大的起飛重量、超音速、齊備的火控和武器係統，這些特點加在一起，我們可以認為雅克-141從設計目標上說就是一種可以執行多功能作戰任務的艦載作戰飛機，而不像雅克-38或者鷂式戰鬥機那樣，隻能承擔一些特殊的角色。
雅克-141具有這些優點，來源於它的一些成功設計。雅克-141采用了升力發動機+
主發動機的布局。在駕駛艙後安裝了兩台RD-41升力發動機，單台推力4100千克，
機體後部安裝一台R-79V-300渦輪風扇發動機，加力推力15500千克，垂直模式下推力
14000千克，巡航狀態下推力10980千克。雅克設計局設計了一種旋轉噴
管，使得主發動機可以在垂直起飛和平飛模式下切換。當飛機垂直起飛時，
主發動機噴管向下旋轉95度，和兩台升力發動機一起推動飛機垂直起飛。
當短距起飛模式時，發動機噴口向下旋轉62度。這種噴管使得飛機的主發動機可以安裝
在正常位置，而不像鷂式戰鬥機那樣靠前。F-35B也采用了這種成功的設計。
為了平衡飛機的重量，機尾在發動機兩側向後延伸，垂直尾翼安裝在延伸部分上。
這種設計也為F-35B所采用。
飛機使用電傳飛控，飛機在垂直起降模式下的操縱自動化程度較高，減輕了飛行員的操縱壓力。從發動機引出的導管將空氣引導到機體和翼尖，通過噴射氣體來控製飛機的姿態。
雅克-141仍然麵臨著發動機廢氣的問題，為了防止發動機排出的廢氣再次進入進氣道，在機身下安裝了可伸縮的隔板。
遺憾的是雅克-141沒有完成試飛過程就停止了。但是在此之前它已經進行了多次陸上垂直起降和艦上垂直起降試驗，基本驗證了設計的可行性。它的布局方案也為後來的垂直起降戰鬥機所采用，從這一點上可以看出雅克-141的總體設計是成功的，因此同樣也可以被我們所采用。
雅克-141所采用的技術相對於我國目前的航空技術來說總體上是可以接受的。比如它所采用的材料主要是傳統航材，它的R一79V300發動機，推比不到6度航電和飛控係統也沒有超越我國現有的水平。
雅克-141的某些技術則是值得我們引進和學習的，比如它的旋轉噴管，可以向下旋轉95度，成功地解決了液壓、機械和高溫氣體密封問題。它的升力發動機，單台重量290千克，推力4100千克，推比達到14(因為結構較簡單，很多組件共用主發動機的)，我國則沒有研製成功的升力發動機。
雅克-141的設計年代較早，某些技術已經過時，因此可以利用現代航空技術對其進行改進。比如采用推比7的發動機可以減輕發動機重量，采用更先進的航電係統和武器可以增強飛機的作戰能力，采用類似F-35B的升力風扇，可以減少發動機廢氣對地麵和甲板的燒蝕，並避免廢氣進入發動機進氣道。
雅克設計局也曾試圖在雅克-141的基礎上推出更先進的垂直起降戰鬥機，具有隱身設計，發動機推力增大到17500千克，最大起飛重量 21500千克，機內燃油6000千克，最大載彈量4200千克。在短距起飛模式下，攜帶1000千克武器時航程2400千米，攜帶2000千克武器時航程900千米。這個方案的設計性能已經接近F一35B，
說明雅克一141具有一定的發展前景。無奈由於資金問題，這些設計無法付諸實現。
我國通過引進和學習雅克-141的技術，可以大大提高我國在垂直起降戰鬥機方麵的研製水平，彌補我國在過去數十年內的欠賬，為自行研製下一代垂直起降戰鬥機奠定一個良好的基礎。如果可能的話，通過合作的方式將雅克.141的試飛過程走完並進行一定程度的改進，也可以在較短時間內獲得一種比較先進的垂直起降戰鬥機。
無論從政治上還是技術上看，引進雅克-141的技術，對於我國自行研製垂直起降戰鬥機，
都是一個恰當的起點。《艦船知識》雜誌2009年第3期
雅克-141的基本技術數據
機長：18.3米
翼展：10.1米
機翼麵積：31-7平方米
空重：11650千克
最大起飛重量：
滑跑120米時19500千克
垂直起飛時15800千克
最大平飛速度：1800千米，小時
升限：15000米
機內燃油：4400千克
最大外掛能力：
滑跑120米時2600千克
垂直起飛時1000千克
垂直起飛時的實用航程
(無外掛)1400千米
原文如下：摘自《 艦船知識》2009 第三期
在冷戰時期，垂直起降戰鬥機曾經受到高度關注。
因為在核戰爭條件下，機場和航空母艦都很容易遭到毀滅性打擊，從而使固定翼飛機失
去起降的場所。從1950年代開始，各航空大國進行了各種垂直起降方案的嚐試。
但是限於當時的技術條件，大部分方案和試驗機沒有獲得成功，僅有少數進入軍隊服
役，例如蘇聯的雅克-38和英國的“海鷂”戰鬥機。這些飛機在性能上也存在著很大的
缺陷，主要是速度低、作戰半徑短、載彈量小、可靠性差。垂直起降戰鬥機在航空武器
中未能形成主流。但是垂直起降戰鬥機的固有優勢仍然在不斷吸引著各個軍事大國的武
器裝備決策者。例如，在美國的JSF戰鬥機計劃中，就專門保留了為海軍陸戰隊設計的
垂直起降型F一35B，說明美軍對垂直起降戰鬥機仍然十分重視。
由於前幾十年的積累以及近年來航空技術在發動機、飛行控製等方麵的重大進步，
使得垂直起降戰鬥機有望克服以前的缺點，在性能上接近常規起降的戰鬥機。
在另一方麵，由於遠程精確製導武器的迅猛發展，使得常規戰爭條件下毀傷機場和航空
母艦的能力大為增強，常規起降的作戰飛機又一次麵臨著在戰爭中失去起降場所的威
脅。技術的進步和需求的牽引很可能帶來垂直起降戰鬥機的又一次發展熱潮，
我國在此方麵也應當有所作為。尤其是我國正麵臨著發展航空母艦的選擇。
在選擇艦載作戰飛機上，一方麵當然要跟蹤傳統模式，發展滑躍或者彈射起降的艦載
機，另一方麵也應當關注垂直起降艦載機。因為在相當長的時期內，我國不可能擁有較
多數量的大中型航母，能夠在兩棲作戰艦及改裝民船上起降的垂直起降艦載機可以彌補
艦載機數量的不足。垂直起降艦載機在兩棲作戰、近岸支援等方麵，有出動速度快、反
應迅速、能夠跟進支援等優勢。我國在垂直起降戰鬥機的研製方麵幾乎沒有什麽基礎，
隻是在早期進行過不成功的探索，如果再無所作為，會被世界先進技術水平越拉越遠。
所以應當以此為契機，著手發展垂直起降艦載機。垂I起降戰鬥機的優勢與限製垂直起
降戰鬥機一般具有垂直起飛／垂直降落或者短距起飛／垂直降落的能力，這相對於通過
滑跑方式起飛的戰鬥機來說有很大優勢。第一、二代戰鬥機的起飛滑跑距離一般大於
500米，著陸滑跑距離在1000米左右。第三代戰鬥機的起飛滑跑距離可以低於500米，但
是著陸滑跑距離仍然接近1000米。擁有1000米以上跑道的機場，完全不可能保密，在核
戰爭條件下，這些機場極易被摧毀。在精確製導武器普及之前，直接命中機場跑道較為
困難，而在精確製導武器普及之後，命中跑道則非常容易。因此，如果發生勢均力敵的
現代化戰爭，這些作戰飛機很可能麵臨著開戰即失去戰鬥力的危險。各國采取了許多手
段來解決這個問題，如機場快速搶修技術、洞庫機場、公路機場等。而垂直起降戰鬥機
則從根本上解決了這個問題，垂直起降戰鬥機隻需數十米的空間即可垂直起飛／降落，
短距滑跑起飛距離也隻有一百多米，因此不存在失去機場的危險。
對於艦載機來說，如果采取滑跑起飛的方式，需要較長的甲板，
因此現代大中型航母的甲板長度超過300米。但是這也將麵臨兩個問題：
一是大噸位的航母造價太高，絕大部分國家造不起或者隻能建造少數幾艘。
二是大噸位的航母目標過於明顯，少數幾艘航母在作戰中一旦被擊毀或者擊傷，
艦載機即失去了戰鬥力。而垂直起降戰鬥機則沒有這個限製，可以在37Y噸以下的輕型
航母和兩棲作戰艦上起降，甚至在改裝的民船上也可以使用，這就突破了大噸位航母在
數量上的限製，在使用上也更加隱蔽、靈活。
但是要使裝備噴氣式發動機的飛機能夠垂直起飛和降落，在技術上有很多難點，
總結起來就是四個方麵：升力、平衡、操縱和安全。
固定翼飛機的升力主要來自氣動力，飛機高速飛行時，空氣高速流過飛機表麵，
在機翼上產生升力，使飛機能夠飛起來。而垂直起降時，飛機相對於空氣基本是靜止
的，也就沒有了氣動升力，升力隻能來自於飛機自身的動力裝置。由於發動機技術的限
製，這個升力是不太夠的。從第三代戰鬥機開始，飛機的推重比才略為超過1，
而且這時飛機的重量一般隻包括機內燃油和2～4枚空空導彈。而在實戰條件下，
飛機所攜帶的燃料和武器都會比這個多。我們以F- 16 Block20飛機為例，
該飛機攜帶2枚空空導彈，不帶副油箱的重量為10800千克，發動機推力為10800千克。
如果再攜帶兩個1400升副油箱，則起飛重量約為13000千克。此時發動機推力低於飛機
重量，即使使用全部的推力向下噴射也無法支持飛機垂直起飛。
所以，垂直起降戰鬥機在垂直起飛時所攜帶的武器和燃油都十分有限，
帶來的缺陷就是作戰半徑過短。例如AV-8B飛機，垂直起飛時飛機重量不得超過9342千
克，而飛機自身重量就有6336千克，飛機連機內燃油都不能帶滿。
俄羅斯的雅克-38艦載機，在垂直起飛模式下，作戰半徑不到200千米。
垂直起降戰鬥機一般采用短距起飛，垂直降落的模式，例如AV-8B采用短距起飛模式，
最大起飛重量可達14噸。但是這時候的滑跑距離為435米，和常規起降的第三代戰鬥機
也沒有什麽差別了。
光有升力還不夠，飛機在垂直起降時還需要受力平衡。一般的戰鬥機發動機噴管安
裝於尾部，如果推力向下，飛機顯然是不能平衡的。所以對於垂直起降戰鬥機來說，
發動機的安裝也是有講究的。
在早期的探索中有很多種方案。比如發動機設計安裝在機翼上，靠近重心，
而且是可轉動的，在起飛的時候轉動發動機，使之噴口向下，飛機離地後再轉向後。
這種方案在機械上十分困難。另一種方案是飛機的噴口可旋轉，在起飛的時候噴口向
下，起飛後噴口向後，例如鷂式飛機就是采取了這種方案。這種方案中發動機必須布置
得很靠前，使噴口位於飛機重心附近，帶來的缺點是進氣口必須很大，增大了飛機的阻
力，而且發動機不能安裝加力燃燒室。采取這種方案的飛機，最大速度受到限製。
第三種方案就是飛機同時裝備噴口向下的升力發動機和噴口向後(或者可旋轉)的主發動
機。缺點是升力發動機在水平飛行時起不到任何作用，成為多餘的重量。
在垂直起降時，飛機 的氣動操縱麵基本失去作用，如何控製飛機成為一個問題。
現在一般采取反射式噴管來解決這個問題。從發動機引出幾個導管，將空氣引導到機
頭、機尾和機翼部位，通過向下噴氣來控製飛機的姿態。飛機從垂直起飛模式向水平飛
行模式轉換，或者從水平飛行模式向垂直降落模式轉換，需要控
製發動機或者噴口的旋轉。這個過程也比較複雜，很容易導致飛行事故
。現在一般采用電傳飛控係統自動完成，以減輕飛行員的操縱壓力。
還有就是發動機向下噴氣時，高溫氣流對地麵或者甲板會產生嚴重燒蝕，
使得飛機在野戰條件下不能從陸地上垂直起飛，從飛行甲板上起飛時，
也需要大量的維護工作。向下噴出的廢氣還會在飛機周圍形成環流，
又被發動機吸入。這種廢氣會導致發動機失去推力，使處於懸停狀態的飛機墜毀。
這是威脅垂直起降戰鬥機安全的一個重要因素。
垂直起降戰鬥機的發展契機
正因為有這些技術上的困難，所以從1950年代至今，研製的方案雖多，
成功的例子卻非常少。正式進入服役的隻有雅克一38、“海鷂”等少數幾種。
而且在性能上遠不能和常規起降的戰鬥機相比，隻能作為特殊角色出現。
但是技術總是在發展進步的，對於垂直起降戰鬥機來說也是如此。
一方麵是由於數十年的淘汰，不恰當的方案被淘汰，有生命力的方案被保留下來。
另一方麵是由於發動機和飛控技術的進步，使得垂直起降戰鬥機的性能有可能獲得突
破。例如，現在最新型的發動機推比可以達到10，而之前隻有7～8。
我們仍然以F-16block20為例，假設它裝備的是一台推比10的F一119發動機，
推力就有15噸。當飛機攜帶2枚AIM-9和2枚AIM-7空空導彈，2 個1400升副油箱時
(這個狀態已經符合實戰需求)，起飛重量約為13.5噸，發動機的推力可以滿足飛機垂直
起飛的需要。假設在不遠的將來，發動機推力發展到推比15，則發動機推力可以達到20
多噸，即使在最大起飛重量下也可以滿足飛機垂直起飛的需求。
其它一些技術問題也在多年的技術積累中得到解決。
例如升力發動機布局的問題，雅克夫列夫設計局設計出的尾噴管可以向下旋轉95度。
在垂直起飛模式下，主發動機的噴管向下旋轉至近似垂直狀態，和位於飛機前部的升力
發動機共同推動飛機垂直起飛，使飛機處於平衡狀態。在平飛狀態，噴管又旋轉至水
平。F一35B也采用了類似的布局，但使用升力風扇取代了升力發動機，風扇向下噴出的
是冷空氣，部分解決了熱氣流燒蝕問題和廢氣循環的問題。電傳飛控係統的發展，實現
了垂直起降的自動控製，可以避免飛行員錯誤操作導致的事故。
因此，垂直起降戰鬥機發展至今，又獲得了新的發展契機。
蘇聯在1970年代發展的雅克-141垂直起降戰鬥機，就具有和常規起降戰鬥機接近的性
能。隻是由於蘇聯解體，這個計劃未能繼續下去。而F-35B的技術方案與雅克-141有較
多相似之處，F-35B的誕生，可以視為垂直起降戰鬥機劃時代的進步，
說明垂直起降戰鬥機有望進入作戰飛機的“主流”行列。而隨著發動機技術的進一步發
展，例如推比15發動機的出現，垂直起降戰鬥機有望在性能上完全達到常規起降戰鬥機
的水平，甚至有可能出現垂直起降的運輸機。這些飛機將使空地一體化作戰達到全新的
高度。
中國可以選擇的起點
現在，中國一方麵需要選擇合適的艦載機，一方麵需要在垂直起降戰鬥機方麵跟上
世界先進技術水平，因此，選擇一種垂直起降的艦載機，從而將二者結合起來，
是一個不錯的選擇。
發展垂直起降的艦載機，不可能再從頭開始，而應當選擇一個恰當的起點，
以避免將別人走了幾十年的路再重複走一遍。基於這種考慮，雅克-141對於中國來說是
一個恰當的起點。雅克-141是蘇聯發展的一種垂直起降艦載戰鬥機
(原名雅克-41)，1987年首飛，進行了常規起降、陸地垂直起降和艦上垂直起降的飛行
試驗。其中一架原型機1991年在航空母艦上降落時墜毀，之後由於蘇聯的解體和俄羅斯
軍方的質疑而停止。對於這樣一種飛機，是否真的適合我們學習或者引進？應當從各方
麵進行考慮。
首先，從政治上說，雅克-141是我們能夠獲得的唯一一種垂直起降戰鬥機，
而西方的垂直起降戰鬥機對於我國來說，基本上不可能獲得。
從技術上說，雅克-141是否值得學習或者引進呢？我們可以對雅克-141進行一個簡單的分析。
飛機設計安裝一部S-41M多普勒脈衝雷達，對3平方米目標探測距離為80千米。全機有5個外掛點，最多可以攜帶2600千克的武器。可以攜帶的武器包括R-27中距空空導彈、R-77近距空空導彈、Kh-31P反輻射導彈、Kh-3IA反艦導彈、Kh-25對地攻擊導彈。
從以上的數據可以看出，雅克-141是一種性能比較先進的垂直起降戰鬥機。它有幾個優點：
1。最大飛行速度達到1.7馬赫，和F-18相當，明顯優於亞音速的AVl8B。
2。垂直起飛時的載荷和航程較大，具有一定的實戰能力。
3。短距起飛時起飛重量達到19500千克，和常規起降戰鬥機相當，而滑跑距離隻有120米，非常適合在航母上起飛
4。航電和火控係統齊備，具有發射多種製導武器的能力，和常規起降戰鬥機相當。
而鷂式戰鬥機以及賣給美國的AV-8A飛機是沒有火控雷達的，早期的AV-8B也沒有火控雷達。
較大的起飛重量、超音速、齊備的火控和武器係統，這些特點加在一起，我們可以認為雅克-141從設計目標上說就是一種可以執行多功能作戰任務的艦載作戰飛機，而不像雅克-38或者鷂式戰鬥機那樣，隻能承擔一些特殊的角色。
雅克-141具有這些優點，來源於它的一些成功設計。雅克-141采用了升力發動機+
主發動機的布局。在駕駛艙後安裝了兩台RD-41升力發動機，單台推力4100千克，
機體後部安裝一台R-79V-300渦輪風扇發動機，加力推力15500千克，垂直模式下推力
14000千克，巡航狀態下推力10980千克。雅克設計局設計了一種旋轉噴
管，使得主發動機可以在垂直起飛和平飛模式下切換。當飛機垂直起飛時，
主發動機噴管向下旋轉95度，和兩台升力發動機一起推動飛機垂直起飛。
當短距起飛模式時，發動機噴口向下旋轉62度。這種噴管使得飛機的主發動機可以安裝
在正常位置，而不像鷂式戰鬥機那樣靠前。F-35B也采用了這種成功的設計。
為了平衡飛機的重量，機尾在發動機兩側向後延伸，垂直尾翼安裝在延伸部分上。
這種設計也為F-35B所采用。
飛機使用電傳飛控，飛機在垂直起降模式下的操縱自動化程度較高，減輕了飛行員的操縱壓力。從發動機引出的導管將空氣引導到機體和翼尖，通過噴射氣體來控製飛機的姿態。
雅克-141仍然麵臨著發動機廢氣的問題，為了防止發動機排出的廢氣再次進入進氣道，在機身下安裝了可伸縮的隔板。
遺憾的是雅克-141沒有完成試飛過程就停止了。但是在此之前它已經進行了多次陸上垂直起降和艦上垂直起降試驗，基本驗證了設計的可行性。它的布局方案也為後來的垂直起降戰鬥機所采用，從這一點上可以看出雅克-141的總體設計是成功的，因此同樣也可以被我們所采用。
雅克-141所采用的技術相對於我國目前的航空技術來說總體上是可以接受的。比如它所采用的材料主要是傳統航材，它的R一79V300發動機，推比不到6度航電和飛控係統也沒有超越我國現有的水平。
雅克-141的某些技術則是值得我們引進和學習的，比如它的旋轉噴管，可以向下旋轉95度，成功地解決了液壓、機械和高溫氣體密封問題。它的升力發動機，單台重量290千克，推力4100千克，推比達到14(因為結構較簡單，很多組件共用主發動機的)，我國則沒有研製成功的升力發動機。
雅克-141的設計年代較早，某些技術已經過時，因此可以利用現代航空技術對其進行改進。比如采用推比7的發動機可以減輕發動機重量，采用更先進的航電係統和武器可以增強飛機的作戰能力，采用類似F-35B的升力風扇，可以減少發動機廢氣對地麵和甲板的燒蝕，並避免廢氣進入發動機進氣道。
雅克設計局也曾試圖在雅克-141的基礎上推出更先進的垂直起降戰鬥機，具有隱身設計，發動機推力增大到17500千克，最大起飛重量 21500千克，機內燃油6000千克，最大載彈量4200千克。在短距起飛模式下，攜帶1000千克武器時航程2400千米，攜帶2000千克武器時航程900千米。這個方案的設計性能已經接近F一35B，
說明雅克一141具有一定的發展前景。無奈由於資金問題，這些設計無法付諸實現。
我國通過引進和學習雅克-141的技術，可以大大提高我國在垂直起降戰鬥機方麵的研製水平，彌補我國在過去數十年內的欠賬，為自行研製下一代垂直起降戰鬥機奠定一個良好的基礎。如果可能的話，通過合作的方式將雅克.141的試飛過程走完並進行一定程度的改進，也可以在較短時間內獲得一種比較先進的垂直起降戰鬥機。
無論從政治上還是技術上看，引進雅克-141的技術，對於我國自行研製垂直起降戰鬥機，
都是一個恰當的起點。《艦船知識》雜誌2009年第3期
雅克-141的基本技術數據
機長：18.3米
翼展：10.1米
機翼麵積：31-7平方米
空重：11650千克
最大起飛重量：
滑跑120米時19500千克
垂直起飛時15800千克
最大平飛速度：1800千米，小時
升限：15000米
機內燃油：4400千克
最大外掛能力：
滑跑120米時2600千克
垂直起飛時1000千克
垂直起飛時的實用航程
(無外掛)1400千米
評論
目前還沒有任何評論
登錄後才可評論.
