宏亮瞻局｜垂直起降专利背后的技术脉络（中）

虚幻的繁荣

可以说没有“飞马”就没有“鹞”。霍克·西德利之所以敢在最初几乎没有官方资金投入的情况下就上马该项目，也正是因为看到了“飞马”动力方案与同期欧洲一众多发垂直起降方案相比更具合理性和发展潜力。在法国，达索的“幻影”ⅢV配备了一台主发动机和多达8台的小型升力发动机，尽管其曾经在试飞中飞出了2.04马赫的惊人速度，理论飞行性能应远超“鹞”式，然而如此复杂的结构必然对可靠性提出巨大挑战，在遭遇多次重大试飞事故后，该项目只得下马；在德国，企图借垂直起降“风口”复兴航空工业的西德空军竟然雄心勃勃地喊出了打造“全垂直起降空军”的口号，同时上马研制VJ101垂直起降战斗机（6发）、道尼尔Do 31垂直起降运输机（10发）和VAK 191垂直起降攻击机（3发），这些多发“怪兽”也一点都不意外地全部夭折。

值得注意的是霍克·西德利曾经想和达索合作，但达索一意孤行，坚持自己的“幻影”ⅢV。我们不知道如果合作能够达成，最终的成果会是一款多发的“鹞”还是一款单发的“幻影”ⅢV。单发“鹞”的问题英国人很清楚，因为机体中部布置的4个喷口，导致机体臃肿且必须设计巨大的进气口，气动阻力骤增，整体飞行性能（尤其是速度、作战半径）在当时强调高空高速的时代背景下简直惨不忍睹，法国人恐怕也正是因为这一点看不上“鹞”式的设计，但这次搁浅的合作也许错过了从一开始就将垂直起降战斗机带入超声速时代的机会。

“幻影”ⅢV配备了一台主发动机和多达8台的小型升力发动机。

然而多发方案也并非只有失败。VAK 191计划采用两台成熟的“飞马”发动机，安装与运行方式也与“鹞”式类似，同时在机尾再配备一台主发动机，在当时技术背景下这已经是一种相当合理的设计，甚至与后来波音参与JSF竞标的X-32颇为类似，只不过后者拥有更强大的单发动力，足以将VAK 191机体中部的两台“飞马”砍掉只保留喷口。

苏联人的想法更简单，雅克-36/38将VAK 191机身中部可偏转喷口的升力/巡航两用发动机换成固定的两台专用升力发动机，在机身中部再配备一台主发动机，导流至机翼后的一对可转向侧喷管喷出。相对简单的结构降低了研制难度，雅克-38于1975年正式服役；然而采用专用升力发动机所带来的“死重”等负面影响更严重，雅克-38的飞行性能甚至还不如“鹞”。

显然，这一时期的垂直起降战斗机设计还处于“敢于”尝试的百家争鸣阶段。不过既然“鹞”式已经通过单台发动机的“多路输出”实现了垂直起降，那么只要未来能研制出动力足够冗余的“超级发动机”，单发方案就更具优势。

正在试验的VJ101垂直起降战斗机。

“好看的飞机才是好飞机”

在美军JSF(联合攻击战斗机）竞标中，波音的X-32最终败给洛克希德·马丁公司的X-35方案，有一些说法指出X-32落败的主要原因是设计太过前卫，技术成熟度较低，其实这很可能是X-32那张“丑陋的大嘴”让外形偏离航空界传统审美带来的误解，既然“好看的飞机一定是好飞机”，那么X-32败得就不冤……

好吧！X-32也许并不好看，实际却也难称前卫激进，至少在垂直起降方案上X-32基本还是沿袭了“鹞”式的思路——尽管并不完全一样。垂直/短距起降型X-32B于2001年3月首飞，比对手X-35B(后来的F-35B)还早3个月，也从侧面证明波音的方案其实才是更“保守”更成熟的那个。

为X-32提供动力的是一台与F-22同门的普惠F119--SE614涡轮风扇发动（如竞标胜出可能换成F135或F-136）。该型机在机身中部的重心位置布置有两个推力矢量喷管，起降时喷管朝下，同时还需要偏转朝下的尾喷管喷出的气流来平衡力矩。随着飞机的加速，机翼产生的升力将逐渐代替发动机产生的升力，三个喷管便可以逐渐转向后方并同时喷出气流，跟“鹞”式一样，不同喷管的偏转气流调整可以为飞机提供额外的机动能力和飞行姿态，滚转控制则由机翼上的小排气孔（类似“鹞”式的甲烷喷嘴）提供。而当机身中部喷管完全朝后，所有推力都分配给发动机的尾喷管时，位于飞机中部的喷口将由位于喷口周围的小门盖住。

从外形上看，X-32并不是一款称得上好看的飞机，细看之下，飞机设计得甚至有点喜感。

我们可以简单的把X-32这套方案理解为将“鹞”式位于机体中部4个喷管中靠后的两个换成了一个单独的尾喷管，而后者也将起到主喷管的作用，在飞机转入平飞状态后全面接管动力输出（除非需要额外机动力），机身中部的两个辅喷管尽管也可以提供水平推力，但在正常巡航状态下处于关闭状态——这与“鹞”式不同，后者的四个喷管没有主次之分，它们在垂直起降和巡航飞行时都处于工作状态。

X-32也继承了“鹞”式的缺点。“鹞”式有两个巨大的进气道突出在飞机两侧，很难使飞机超声速飞行。X-32同样受此困扰，为了增加进气量，其机头下方的缝式进气口如血盆大口，每秒可吸入180千克的空气，其阻力之大不言而喻。而当这些喷管把热气流向下方排出时，一个立式挡板将从前机身处转向下方，以防发动机排出的热空气被吸入进气道。

无论如何，X-32仍然是一个单发方案，波音相信强劲的F119发动机能够通过直接的“力大出奇迹”方式一举弥补“鹞”式的飞行性能短板。但这套结构尽管“保守”，却仍然复杂。单发多喷管设计让整个飞机的气动设计必须做出重大妥协，而在一架飞机上布置多个带推力矢量功能的喷口其实也并不比在一架飞机上安装多台发动机简单多少。

与其相比，洛·马的方案就“好看”的多了，当然，“好看”的飞机一般就是好飞机。（未完待续）