摘要：固定翼垂直起降戰斗機技術起源于上世紀50年代，應用該技術的戰斗機可進行原地起降，不需要借助傳統的飛行跑道。固定翼垂直起降戰斗機技術發展至今，已有多個成熟的應用型號，包括英國的“鷂”/“海鷂”式系列和美國的F-35B等，而《流浪地球2》中設定的殲-20C也是一款使用該技術的戰斗機。
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關鍵字：《流浪地球2》、固定翼垂直起降戰斗機、殲-20C
圖為：電影《流浪地球2》中的殲-20C固定翼垂直起降隱身戰斗機原地起飛畫面
火爆2023年中國電影春節檔的《流浪地球2》中，展示了一款目前僅存在于科幻電影世界中的殲-20C固定翼垂直起降隱身戰斗機。根據電影中的設定，該機是“太陽危機”時期，中國在第五代戰斗機殲-20基礎上研發的一款雙座雙發固定翼垂直起降隱身重型戰斗機。
圖為：紅外熱成像儀視角下垂直起降過程的英國“鷂”式固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機，該機采用“噴氣發動機推力轉向”技術，其垂直起降過程中，機上的可控噴管朝下并噴射出高溫燃氣
固定翼垂直起降戰斗機，指利用垂直起降技術起降的固定翼戰斗機。有別于傳統的固定翼戰斗機，固定翼垂直起降戰斗機不需要滑跑就可以完成起飛和降落，對起降場地的要求極低，進而可以很方便的在戰場前沿、航母以及兩棲攻擊艦上使用。從原理上簡單來說，要想讓固定翼戰斗機在原地進行垂直起降，就要給戰機本身提供足夠大的向上推力，以使用“噴氣發動機推力轉向”技術的固定翼垂直起降戰斗機為例，其在進行垂直起降時，布置在機體上的若干可控噴管就要朝下并噴射高溫燃氣，且逐漸在飛控系統的控制下慢慢改變噴管角度，從而讓飛機在保持一定的向上推力同時，還擁有可以向前飛行的推力。
圖為：采用“尾座式螺旋槳”技術的美國康維爾公司XFY-1垂直起降試驗機
圖為：法國C.450垂直起降驗證機采用了“尾座式噴氣發動機”技術
圖為：德國VJ-101C垂直起降驗證機
上世紀50年代開始，東西方冷戰逐步加劇。為了在戰爭真正爆發后，己方機場被摧毀的環境下，戰機還能順利升空作戰，同時，也為了滿足在航母等特殊環境下的使用需求，世界多國開始固定翼垂直起降戰斗機技術研究，并先后發展出了應用“尾座式螺旋槳/噴氣式發動機”、“翼稍噴氣發動機傾轉”、“噴氣發動機推力轉向”、“涵道升力風扇”以及“涵道升力風扇+可控矢量噴管”等技術的固定翼垂直起降戰斗機。其中，使用“尾座式螺旋槳/噴氣式發動機”技術的代表為美國康維爾公司的XFY-1垂直起降試驗機和法國C.450垂直起降驗證機；使用“翼稍噴氣發動機傾轉”技術的代表為德國的VJ-101C垂直起降驗證機；使用“噴氣發動機推力轉向”技術的代表為英國的“鷂”/“海鷂”式系列固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機、美國AV-8系列固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機、前蘇聯的雅克-38固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機與雅克-36垂直起降技術展示機；使用“涵道升力風扇”技術的代表為中國的“四號任務”（一號方案）；使用“涵道升力風扇+可控矢量噴管”技術的代表為美國的CALF計劃（X-32、C-160/180/190/230方案等）和F-35B固定翼短距起飛/垂直起降隱身戰斗機、前蘇聯的雅克-141固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機。
圖為：在航母上進行垂直起降的英國“海鷂”式固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機
圖為：美國AV-8B固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機
圖為：前蘇聯雅克-38固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機
圖為：中國“四號任務”（一號方案）中構想的基于殲-6戰斗機改進而來的垂直起降戰斗機，該機配備有4個涵道升力風扇
圖為：美國CALF計劃里的C-160/180/190/230方案示意圖
在以上提及的固定翼垂直起降戰斗機中，真正服役使用的只有英國“鷂”/“海鷂”式系列、前蘇聯的雅克-38和美國的AV-8系列三種固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機。其中，美國AV-8系列固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機是英國“鷂”式系列固定翼短距起飛/垂直起降戰斗機的美國版。不過，受限于當時的技術水平，這三種固定翼垂直起降戰斗機的最大飛行速度僅能達到亞音速的水平。為此，在這之后，讓固定翼垂直起降戰斗機也具備超音速飛行能力，就成為了后續固定翼垂直起降戰斗機的發展重點之一。例如，上文提及的使用“涵道升力風扇+可控矢量噴管”技術的前蘇聯雅克-141短距起飛/固定翼垂直起降戰斗機和美國F-35B短距起飛/固定翼垂直起降隱身戰斗機，都具備超音速飛行能力。而在《流浪地球2》影片中出現的殲-20C固定翼垂直起降隱身戰斗機，采用的也是“涵道升力風扇+可控矢量噴管”技術，且根據影片中的設定，該機搭載有先進的變循環發動機，不僅能原地垂直起降，還具備超音速巡航能力。
圖為：前蘇聯雅克-141固定翼垂直起降戰斗機
圖為：美國F-35B固定翼垂直起降隱身戰斗機
圖為：美國F-35B固定翼垂直起降隱身戰斗機垂直起降過程時的動力剖視示意圖
圖為：《流浪地球2》里出現的采用“涵道升力風扇+可控矢量噴管”技術的殲-20C固定翼垂直起降隱身戰斗機
但即便如此，相比于采用傳統起降方式的固定翼戰斗機，目前的固定翼垂直起降戰斗機在很多性能上仍然無法達到前者的標準。特別是在采用原地起降方式的時候，由于需要消耗更多的燃料，因而固定翼垂直起降戰斗機的航程就會受到明顯的制約。同時，固定翼垂直起降戰斗機的技術難度相對更高，結構也較為復雜，日常的維護也更加繁瑣。因此，以上這些缺點，在今后固定翼垂直起降戰斗機在發展過程中也是需要解決的。此外，未來的固定翼垂直起降戰斗機還應該具有更高的智能化水平，讓飛機的控制變得更加簡單、安全和高效，這才能讓固定翼垂直起降戰斗機獲得更廣的應用和更強的戰力。
出品：科普中國軍事科技
科學顧問：費伯禹
策劃：金? 赫
作者：淵亭防務監制：光明網科普事業部
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