自飞机发明之后,人们一直为能够飞翔蓝天而激动不已,同时又受起飞、着落所需的滑跑所困扰;而现代战斗机和其他高性能军用飞机对平整、坚固的长跑道的依赖,也日益成为现代空军的致命的软肋。二战期间,机场和航母更是成为了双方的重点打击目标。为了摆脱这一困境,从航空先驱的时代开始,人们就在孜孜不倦地研制能够象鸟儿一样腾飞的具有垂直/短距起落能力的飞机。
在研制垂直起降战斗机的早期阶段,这些战斗机不少都以类似于火箭的方式起飞,立式垂直起降是当时的主流。1944年,二次大战已接近尾声。面对盟军强大的战略轰炸机部队,德国本土防空承受了极大的压力。在这种形势下,人类历史上第一种垂直起飞飞机诞生了。这就是巴赫姆的Ba 349火箭动力截击机。它依靠发射架实现垂直起飞,短时滞空作战后,飞机解体,由降落伞回收发动机部分。尽管从技术角度看,该机是相当简陋的,距离理想的垂直起降概念还差得很远,不过该机毕竟打开了人类固定翼飞机垂直起降的大门。Ba 349的复原模型
二战后的1948年,美国海军提出研制能从军舰甲板上垂直起降的战斗机,洛克希德和康维尔分别提出了XFV-1和XFY-1方案。这两款方案都安装了艾利森YT40涡桨发动机,驱动两幅寇蒂斯反转螺旋桨,不过XFV-1是平直翼和“X”型尾翼布局,XFY-1是无尾三角翼布局。两家公司都制造了一架原型机进行试飞,成功实现了垂直起降。但这两种飞机都有着共同的缺点:操纵性极差,驾驶它垂直着陆是非常危险的,因此这两种方案都只造了一架。
垂直的XFY-1,无尾结构,尖端有机轮支撑。
XFV-1的尾翼是“X”型,起落架真长……
立式垂直起降不光在德国和美国引起很大的兴趣,在法国同样得到很大的重视。法国斯奈克玛公司在50年代也投入了对垂直起降飞机的研究,并推出了“甲虫”系列垂直起降环翼机方案。和XFV-1等方案不同,“甲虫”系列不光以喷气发动机为动力,环形翼也是它最大的特点之一。当然,环形翼在气动分析和制造上比较麻烦,而且有着立式垂直起降的共同缺点:着陆困难。随着时间推移,法国空军的作战要求也已经改变,仅仅能作垂直起落不再足够,立式垂直起降战机和常规战斗机的性能相差甚远,“甲虫”系列飞机也退出了历史舞台。
“甲虫”环翼机
上世纪50年代时,体积小、推力大的喷气发动机技术为航空界吹入了一股新鲜空气。到了1954年,英国的Short飞机公司首先将4台罗·罗RB108升力发动机垂直安装在中机身重心周围,另外再水平安装一台RB108在机尾,用作推进发动机,这款被命名为ShortSC-1的验证机,也成为了世界上第一架非立式的喷气式垂直起落飞机。
同期,法国也以幻影III为基础,把8台RB108发统计两列分组纵向布置在加宽的中机身,前后由主起落架隔开,左右由推进发动机的进气道隔开,两个一组以加强可靠性,每组共用进气门和排气门。这种幻影III的改型飞机被命名为巴尔扎克V(V指vertical,垂直),是第一架超音速垂直起落飞机。随后,法国人又进一步研制了幻影III-V型飞机,这次使用的发动机是更先进的RB162,全机推重比达到了惊人16:1!幻影III-V在1965年2月首飞,1966年3月首次完成垂直起落到水平飞行的转换,在以后的试飞中,最高速度达到M2.04,至今仍然是垂直起落飞机的最高速度纪录。