中國根據需要或發展垂直起降戰斗機

　　2011年10月3日，美國海軍陸戰隊的垂短起降型戰斗機F-35B在美軍“黃蜂”兩棲登陸艦上進行降落試驗。CFP供圖（資料圖片）

　　2010年12月15日，英國飛行員駕駛可以垂直起降的“鷂”式戰斗機執行最后一次飛行任務。此次任務結束后，這款服役半個世紀的戰機正式退役。“鷂”式戰斗機曾參與馬島戰爭、伊拉克和阿富汗戰爭。CFP供圖（資料圖片）

　　據報道，3月20日，中航工業成發與中航空天發動機研究院就垂直/短距起降項目合作舉行簽約儀式，簽署了風扇部件合作協議。由此引發了國內外有關媒體就中國將可能發展垂直/短距起降戰斗機的熱議。

　　有的報道說，該風扇部件很可能類似於美國F-35B短距起飛/垂直著陸戰斗機上的F135-PW-600發動機所採用的升力風扇，這標志著中國可能已經重新啟動了垂直/短距起降戰斗機研發計劃。有的報道說，中國垂直/短距起降戰斗機推進系統項目是為了提高海軍兩棲作戰能力、填補該類作戰裝備空白而進行的探索。

　　與中小型航母和兩棲攻擊艦漸成佳配

　　提起垂直/短距起降戰斗機，人們可能會首先想到富有傳奇色彩的英國“鷂”式攻擊機。1983年6月，一架“鷂”式戰斗機海軍型“海鷂”進行海上訓練，從航母上起飛一段時間后，通信設備突然出現故障，與航母失去聯系。就在燃油將要耗盡時，飛行員猛然發現海面上有一艘貨船，他機智地用手勢與貨船船員取得聯系，最后成功垂直降落在貨船甲板上。

　　萊特兄弟發明飛機時，飛機是不能像“鷂”式一樣垂直/短距起降的，隻能靠發動機的推或拉，在平坦的地面上滑跑一段距離后，才能起飛翱翔。隨著飛機的金屬化、大型化、重型化，這種固定翼飛機對專用機場、堅固長距離跑道的依賴性越來越強，以至於到了噴氣時代的戰斗機、轟炸機等，如果離開了專用機場、堅固長距離跑道都可能不能使用。所以，如果換成其他固定翼飛機遇到上文所述“海鷂”戰斗機的險情，后果將不堪設想。

　　在軍事領域，飛機對專用機場、堅固長距離跑道的依賴日益成為空軍的軟肋。所以，在戰爭中交戰雙方為了削弱對手戰爭潛力，剝奪敵空軍作用，機場、跑道往往成為首先被攻擊的對象。也正因出於對機場、跑道的擔心，避免飛機集中停放機場被“一窩端”、跑道被炸飛機不能起飛，航空先驅們早就開始不斷探索研制不需要滑跑或隻需滑跑很短距離就可以起飛、著陸的垂直/短距起降戰斗機。

　　1944年，二戰末期，德國研制出了人類歷史上第一種以火箭為動力的Ba349垂直起飛截擊機。該機機頭朝上靠火箭推動實現垂直起飛，短時滯空作戰后解體，由降落傘回收發動機部分。雖然這種飛機還相當簡陋，距離垂直起降概念還差得很遠，但畢竟打開了固定翼飛機垂直起降的大門。之后，美國、法國、英國等也都先后拋出了一些五花八門、稀奇古怪的設計方案。

　　到了上世紀50年代，有關國家開始以大推力噴氣發動機為動力進行發展垂直/短距起降戰斗機的探索。英國1954年設計出了世界上第一架非立式噴氣式垂直起降飛機，該機在中機身重心周圍垂直安裝4台羅·羅RB108發動機提供升力，在機尾水平安裝一台RB108發動機提供推力。法國也以“幻影”III為基礎，開始了系列化探索。意大利、西德也提出過代號為G.95、VAK-191的發展計劃。蘇聯則成功研制了雅克-38，繼而又接近成功研制了雅克-141。

　　垂直/短距起降為戰斗機提供了多種條件下起降的可能性，擺脫了對永久性基地、大型高標准跑道的依賴，給飛機帶來了響應速度快、可機動靈活分散配置的獨特優勢，但也共生了一些十分突出的缺點——重量受到極大限制，額外的升力系統擠佔了有效空間和載重，垂直起降油耗高，這都大大降低了飛機的載彈量、載油量、航程、作戰半徑、作戰效能和生存能力，無法脫離指揮控制系統、后勤和外場保障系統進行分散部署。所以，需要長時間空戰、遠距離截擊和縱深對地攻擊的空軍，絕大多數都放棄了對垂直/短距起降戰斗機的選擇。

　　但垂直/短距起降戰斗機的優點卻十分契合中小型滑躍式起降航母或兩棲攻擊艦的需要。垂直/短距起降簡單易行，不需要彈射和攔阻裝置，艦船結構簡單、技術門檻和造價低，操作和保障條件要求低。同時，其缺點又不十分影響區域防空和登陸作戰近距空中支援。因此，這也讓有關軍事強國對垂直/短距起降戰斗機情有獨鐘，使其在當代更多的是作為中小型航空母艦、兩棲攻擊艦載機存在。

　　美國海軍陸戰隊早就想擁有既能像直升機那樣垂直起降，又具備固定翼飛機航程和速度的新型戰斗機，所以當“鷂”式攻擊機於1968年在英國航展上一露面，便引起了美軍極大興趣。1971年，美國海軍陸戰隊向英國購買了第一批102架“鷂”式攻擊機，並重新命名為AV-8A。之后，又與英國合作改進研制了AV-8B“鷂”Ⅱ。至今，“鷂”式攻擊機仍是美國海軍陸戰隊的主戰裝備。

　　成功者寥寥，服役者事故頻頻

　　1982年4月2日，歷時74天的英國和阿根廷馬島戰爭爆發，英國投入42架“鷂”式、“海鷂”式攻擊機。這是世界上垂直/短距起降戰機首次參加實戰，空戰中共擊落阿根廷21架飛機，自身卻毫無損失，取得了21︰0的驚人戰績。戰后有分析說，“鷂”式、“海鷂”式機動性超群，能在空中突然減速、轉彎，能變被動為主動，創造出一些全新的格斗樣式。現在看來，這不免有些“王婆賣瓜”的味道。

　　世界上有多個國家研發過垂直/短距起降戰斗機，但大部分都因為發動機系統、飛行控制系統、材料的制約半途而廢，成功的隻有英國、美國和蘇聯的幾種。蘇聯的雅克-38非常不成熟，裝備部隊后從來沒有正式作為作戰飛機使用，后來的雅克-141也沒有裝備部隊。美國的AV-8A“鷂”和AV-8B“鷂”Ⅱ都屬於“鷂”系列，而由美國主導研發的F-35B卻仍在試飛中。所以，真正屹立不倒的也就隻有世界上第一種實用型垂直/短距起降攻擊機“鷂”系列。且不論“鷂”式、“海鷂”式在英阿馬島空戰中是否運用了突然減速、轉彎等超群機動，僅從技術角度講，它就是一個奇跡。

　　研發垂直/短距起降戰斗機的最核心考慮，一是如何實現噴氣發動機動力由推力到升力和升力到推力的轉換，二是如何實現這一過程中飛行姿態的有效控制。“鷂”式在實現噴氣發動機動力由推力到升力和升力到推力的轉換時設計很巧妙。該機裝有1台“飛馬”渦扇發動機，尾噴口一改傳統，做成了“褲衩”形，可由0度向下旋轉98.5度﹔在發動機高壓壓氣機部分對稱增加一對可從高壓壓氣機引氣、也可由0度向下旋轉98.5度的套管噴氣口。這樣，由前后兩對套管噴氣口所提供的升力和推力，就保証了飛機垂直起降、過渡飛行和常規飛行。機翼翼尖、機尾和機頭裝有從高壓壓氣機引氣的噴氣反作用噴嘴，用於控制飛機的姿態。

　　但“鷂”式的發動機狀態、飛行姿態的控制十分復雜，對飛行員提出了特殊挑戰。普通噴氣戰斗機隻有起飛和降落兩種操作模式，而“鷂”式攻擊機飛行員則需掌握4種基本的起降方法。除了節流閥、控制杆和方向舵踏板以外，還必須控制好4個旋轉噴氣管。在垂直飛行時，還要密切注意風向。如果在夜間或航行中的軍艦甲板上起降，飛行員需要考慮的因素就更多了。

　　復雜的操作導致“鷂”式事故頻頻，安全記錄十分惡劣，被稱為“寡婦制造者”。自從美國海軍陸戰隊1971年從英國引進AV-8A“鷂”式之后，噩夢也就開始了。到2002年，AV-8A在非作戰情況下共發生300多起事故和900多起險情，A級事故率每10萬飛行小時高達31.77起，飛機多半意外墜毀，導致45名飛行員送命。即是“鷂”Ⅱ，截至1996年也摔毀了近1/4，每10萬飛行小時事故率也達11.44起。在老家英國，“鷂”式戰斗機的安全記錄更差。

　　隨著發動機、飛行控制、材料等技術的發展，美國F-35B的短距起飛/垂直著陸技術更加完善。該機動力由1台F135-PW-600渦扇發動機提供。三軸承推力矢量尾噴口既可向下偏轉，也可向左右偏轉。座艙后機身裝有由發動機主軸驅動的升力風扇。飛機短距起飛、垂直降落、空中懸停時的升力由向下偏轉的尾噴口和升力風扇提供。每側翼根處各有一個從發動機引氣的反作用閥，用以控制飛行姿態。

　　即使如此，因短距起飛/垂直著陸技術相當復雜，它導致F-35B也問題多多。如超重問題曾一度困擾F-35B，重量減下來以后，裕度仍顯不足。同時，減重也伴生了一些其他隱患——風扇離合器溫度過高，導致重新設計驅動軸、選擇離合器材料、調整升力風扇艙門。發動機尾氣溫度過高，足以軟化艦艇甲板，這些問題至今仍未有效解決。盡管F-35B服役在即，但其技術成熟度、可靠性方面的問題始終沒有消除。

　　中國是否發展尚需時間証明

　　關於中國研發短距起飛/垂直著陸戰斗機的猜測，其實早已有之，並且說得“有鼻子有眼兒”。

　　英國《簡氏防務周刊》2012年12月，就因看到沈飛公司曾展出過的一種短距起飛/垂直著陸飛機遙控模型照片就宣稱，中國擁有類似F-35B短距起飛/垂直著陸戰斗機的日子為期已不遠。這種飛機採用鴨式布局和隱身設計，由兩台發動機提供動力，機腹下有專用風扇提供升力。還說，這並非中國唯一的短距起飛/垂直著陸戰斗機設計方案，成飛也有考慮。

　　日本《朝日新聞》2014年4月說，中國首架垂直起降戰機殲-18已經研制成功，於上月在東北某軍事基地順利試飛，標志著中國戰斗機發展取得了重大進步。俄羅斯衛星網2015年4月22日也報道分析說，中國可能考慮建造垂直/短距起降版殲-31戰斗機，這將大大提高中國軍隊在太平洋尤其是在南海區域的作戰能力。

　　這些分析依據可能很多，其中主要與我國目前面臨的安全形勢和軍事裝備快速發展有關。近些年，由於美國大力推動“亞太再平衡”戰略，積極介入我國與有關國家的領土主權和海洋權益爭端，增加了有關地區的不穩定因素﹔隨著我國國家利益的拓展，有效維護我國海外能源資源、戰略通道安全和海外機構、人員、資產安全，已經成為軍事戰略高度關注的重要問題﹔作為負責任的大國，我國近些年來參加聯合國維和行動、人道主義救援行動、海上護航行動等日益增加﹔我海軍首艘航母遼寧艦正在緊鑼密鼓試驗，與此同時，還在發展擁有較寬甲板的4萬噸兩棲登陸艦。這些似乎都給輿論界猜測我國可能要發展短距起飛/垂直著陸戰斗機，增加了些許合理性。

　　我國是否要發展短距起飛/垂直著陸戰斗機還不得而知，需要時間來証明。據報道，歷史上，我國在“文革”時期就曾動議過研制垂直/短距起降戰斗機。1968年7月，空軍就明確提出要盡快解決垂直/短距起降戰斗機的問題。1969年9月正式下達了代號為“四號任務”的型號研制任務，欲在殲-6基礎上改進研制。由於受發動機、材料、部附件等諸多因素制約，“四號任務”進度非常緩慢，最終下馬。

　　幾十年后的今天，如果再談我國要研發短距起飛/垂直著陸戰斗機，從飛機、發動機的設計制造，材料、工藝的技術儲備上看，應該說已經具備了一定的基礎。從殲-7、殲-8，到殲-10、殲-11、殲-20、殲-31的成功研發，可以看出平台的設計制造技術，飛機的多余度數字式電傳操縱系統、發動機的全權數字式控制系統，都已相當成熟。同時，據報道，大推力“渦扇”-10A發動機已經研制成功，更大推力的航空發動機也在發展之中。

　　盡管如此，我國短距起飛/垂直著陸戰斗機的研制也絕非易事。著名空軍專家宋心之曾建議不要“蹚這個渾水”。我想，這其中就有短距起飛/垂直著陸戰斗機的研制技術難度相當大的意思。一方面我們的起點肯定不會太低，不能以“鷂”式戰斗機而必須以F-35B的技術水准為目標，另一方面我們既無經驗可談，也無合作伙伴可用。對發動機、升力系統、材料、部附件、飛行控制等相關技術的摸索是一個漫長的過程，可以設想，F-35B研發中遇到的諸多問題，都可能是我們將要重復經歷的。

　　（張文昌）