未來飛機的發展有沒有可能全部用垂直起降取代滑行起飛?

軍事小科普


說到垂直起降飛機,你首先會想到什麼?是雅克141?還是海鷂AV8B?亦或是肥電F35B?無論是哪個,似乎都和戰鬥機撇不清關係,的確,憑藉著靈活的部署優勢,垂直起降成為特殊環境下戰鬥機的不二之選。

可如果跳出這個框框,把垂直起降技術擴大到其它飛機上呢?比如垂直起降轟炸機?或者垂直起降運輸機?您甭說,早在上個世紀六十年代,德國人還真就這麼幹過了,這就是今天要說的主角,世界上唯一一架擁有十臺發動機,具備垂直起降能力的運輸機:道尼爾DO31。

在當時,各國清楚地認識到,想要奪取制空權,首先需要摧毀對方機場,因此一旦開戰,個個機場的飛機炮彈勢必將淪為首輪火力的重點打擊對象,為了避免在第一波攻擊之後,面對飛機無法起飛的尷尬情況,研製垂直起降飛機成為了一種特殊的時代熱潮。

道尼爾DO31就是受這麼一種時代背景影響下的特殊產物,它其貌不揚,跟那個年代的大多數普通運輸機長得基本沒差,但其兩側翼尖部分的特殊裝置,彰顯了它那非同小可的身份,當然,這兩側翼尖的裝置,可不是什麼觀光吊艙,而是裝載著8臺羅羅RB162升力發動機的發動機。

這8臺發動機總共可以為道尼爾DO31提供超強的垂直推力,足以將其輕易“託舉”起來,滯空之後,再切換至機翼中段那兩臺推力達到7030千克並且具有矢量噴管的“飛馬5”型發動機進行常規機動,這讓道尼爾DO31的發動機總數達到10臺之多,堪稱世界之最。

道尼爾DO31最大起飛重量為27.4噸,機長為20.53米,翼展寬為18米,由於是運輸機,因而其高度達到8.53米,航程為1800千米,不算很遠,最快航速為每小時730千米,對於運輸機而言,倒也足夠了。

道尼爾DO31的垂直起降功能,在當時,可以說是非常實用的,這讓其基本上擺脫了以往常規飛機對於機場的過度依賴,一片空地即可靈活完成戰略戰術部署任務,垂直起降飛機不僅有利於保全自己,對於機場本身而言,也大大增加了隱蔽性和生存幾率,換個角度來看,擁又垂直起降能力的飛機在某種程度上可以說是完全不在以來固有機場,也就省了一大筆機場的建設以及使用成本。

道尼爾DO31的機組人員為兩名,機艙內可以容納36名全副武裝的士兵或者24副水平放置的擔架,試想一下,在衝突進入到白熱化階段的時候,數架道尼爾DO31攜載著數百名步兵或者若干輕型載具通過垂直起降投放到對手後方,將是一種多麼靈活且具有威脅的戰術啊。

道尼爾在試飛當中表現出了良好的性能,但為什麼最終沒有被軍方採納以至於大量裝備呢?原因其實很簡單,一方面是出於使用成本考量,無論從維護還是補給方面來看的話,多達10臺的發動機對於地勤人員而言,無疑是一個天大的麻煩事。

另外,DO31的垂直起降後來也別證明並不實用,原因在於,不論是起飛還是降落,8臺垂直推力發動機同時作用的時候,都會對機場地面或者屋頂停機坪造成巨大的破壞,也就是說,每起降一次,都得對地面進行至少兩次修復,除非專門設置加固垂直起降點,當然,這也便和原本靈活部署的目的背道而馳。

對於垂直起降飛機,必須保證起飛重量不超過其發動機推力的85%,否則就沒法飛起來,這也讓飛機有效荷載大打折扣,以至於載油量以及航程都大打折扣,每次垂直起降時所需要消耗的燃油巨大,這種天性的問題直到今天仍然是限制垂直起降飛機發展的一大問題,沒錯,說的就是你:F35B!


迷彩虎軍事


目前來說非常明顯,垂直起降是未來飛機的一個大的發展方向,但是如果說實事求是的來看未來能否讓所有的飛機都採用垂直起降的方式,答案恐怕並不樂觀。那麼下面就讓我們來了解一下垂直起降的飛機有什麼好處?這項技術的瓶頸又在哪裡。

傳統的固定翼飛機都是通過在跑道進行加速從而使自己的速度達到可以脫離地面的程度,這樣簡單粗暴的起飛方式從飛機誕生之日至今,已經被人類沿用了100多年。

但是隨著科技的發展和人類社會的進步,人們發現很多時候傳統的起飛方式過於麻煩,並不能滿足現代社會的需求。在這個基礎上人類研究出了可以垂直起降的直升機,和固定翼飛機相比,直升機可以適應更多的地形,還有更便捷的穿梭在人類的城市當中。但是直升機的缺點也是顯而易見的,螺旋槳很難給予直升機像固定翼飛機那樣的飛行速度。

在天空中急速飛馳的飛行器如果可以以垂直的方式完成起降工作,那麼無論是軍事還是民用都會有無限的前景。事實上到目前為止,世界上已經出現了可以實現垂直起降的飛機。它們的原理也都差不多,就是通過螺旋槳或噴氣式發動機使飛機克服地心引力飛上天空。

其實垂直起降技術非常的簡單,但是關鍵在於能否找到適合飛機使用的大功率發動機,滑躍式起飛雖然效率有點低,但是對於發動機的要求顯然比垂直起降要小得多,而且即使有足夠大功率的發動機來使飛機直接升上天空,這麼大的消耗也會使發動機的壽命大大縮短,在起飛過程中不可避免的大量的消耗燃油,也會使飛機的航程大大縮短。所以就目前來說人類製造出可以垂直起降的飛機還是可以的,但是如果想大規模的裝備,甚至在未來全面將飛機升級換代,仍得負重致遠。


利刃巨透社


現代飛機起飛普遍只有兩種起飛方式,一種是垂直起降一種是滑行起飛。而垂直起飛大多隻是作用於直升機,而滑行起飛卻是大多數現代飛機的起飛方式。他們都有各自的優缺點。

首先,滑行起飛所需要的條件很苛刻。滑行起飛的飛機擁有很長跑道來為飛機的起飛提供加速度,利用機翼上下的壓強差提供升力達到起飛的要求,但這種同時也正是滑行起飛的缺點。而垂直起飛完美的克服了這個缺點,依靠螺旋槳或者噴氣式發動機提供反作用力來達到飛機所需要的升力。而在未來航空母艦的作戰中,垂直起飛的應用將會節約甲板空間,大大加強其作戰力。

其次它們對發動機的要求。滑行起飛有跑道來助跑,而垂直起飛卻直接純靠發動機。這樣對發動機的損耗比滑行起飛的飛機更大,起飛過程中發動機的出力更多,所以垂直起飛的發動機耗油比一般的滑行起飛的飛機更大,使用壽命更短、飛機航程也短。這是垂直起飛戰鬥機不能廣泛應用的主要原因。

垂直起降戰鬥機製造工業、發動機技術等都有更嚴格的要求,其研發和採購的經費也是很多國家難以承受的。現在世界上也僅僅只有英國的鷂式戰機和美國F-35B聯合攻擊戰鬥機可以做到垂直起飛,其研發花費的耗資甚至達到400億美元,單價更是超過1.2億美元,是截至2006年世界上研發代價最高的飛機。

從美國在電磁彈射上的巨大投入和持之以恆不難判斷,短時間內滑跑起飛還是戰鬥機的主要發展方向,人類目前的科技不足以支撐高性能垂直起降戰鬥機的研發,垂直起降戰鬥機在實戰中的作用也遠沒有想象的那樣大,因此垂直起降戰機不能取代滑跑起飛戰機的作用。


利刃軍事


在目前技術下,或者說,只要還是用現在的(以噴射提供推力的)發動機的固定翼飛機,就不可能。

因為現在滑跑起飛,綜合利用發動機推力和機翼升力才能達到大載重起飛,而垂直起飛機翼不提供升力,純靠發動機,所以不但在載重方面遠不如滑跑起飛,耗油也非常大(影響航程甚至發動機壽命),非常不經濟。另外垂直起飛對飛控系統要求極高,安全性也是不如滑跑起飛。即便是海鷂、F-35這樣具有垂直起降能力的戰機,其實更多時候是使用短距滑跑模式(矢量噴口不是垂直向下而是傾斜向後),以降低耗油增加載彈量。至於魚鷹這樣的飛機,只是為了部分取代直升機,無法取代C-130這樣的中型運輸機,更別提C-17這樣的重型運輸機。

至於未來麼,誰能準確預見未來?如果未來的飛機不再依賴機翼提供升力,比如科幻小說中的反重力發動機,那垂直起飛就可以取代滑跑起飛了。


錫兵中士


這是個很有討論價值的話題。

小兵覺得,垂直起降是飛行器的必然發展道路。目前,能夠實現垂直起降能力的飛行器非常之少,而且都是主要作為戰鬥機來使用。民用垂直起降噴氣式飛機,還缺少應用先例。

圖:垂直降落的F-35B型戰機

垂直起降方式與常規滑躍起飛方式相比,優勢明顯。一般而言,滑躍起飛需要嚴格且完善的跑道條件,但這種對起飛環境的苛刻要求,限制了滑躍起飛飛機的使用範圍。另外,以軍用艦載戰鬥機為例,從滑躍甲板起飛的戰鬥機對自重有嚴格要求,因此往往無法實現滿載起飛,這大大限制了其作戰能力的發揮。而這,正是常規動力+滑躍起飛型航母戰鬥力遠不如彈射型(垂直起降)航母的重要原因之一。


圖:滑躍起飛的殲15戰鬥機

當前,垂直起降技術發展尚未完善,且主要應用於戰鬥機領域。歷史上主要出現了三款具備垂直起降能力的戰鬥機。包括英國鷂式戰鬥機及其衍生或改進型(如海鷂、美國引進的AV8B等),蘇聯雅克38(改進型雅克141)以及美國現役的F-35“閃電”隱形戰機。其中,以F-35最為成熟。


圖:海鷂(上)
及雅克38

以美製F-35為例,目前F-35共發展出A、B、C三種型號,其中A型為常規起降型,B型為短距起飛/垂直降落型,C型為艦載型。其中,以F-35B的技術難度最高,同時前景也最為看好。正是具備短距起飛/垂直降落能力,使得F-35B對跑道的要求遠遠低於滑躍起飛型戰鬥機。這就賦予其在戰時更好的戰場適應性,讓其能夠在破損跑道或者其他較惡劣環境下完成起飛和降落,大幅度提升了戰鬥機的使用效能。正是看重了其未來的發展潛力,所以美國花費大量心血打造這款戰機,以求在未來的衝突中能夠保證美國戰鬥機擁有比對手更好戰場生存能力。


圖:F-135型矢力發動機

但值得一提的是,垂直起降能力的獲取殊為不易,即使美國也是費了九牛二虎之力才有所成就。對垂直起降型飛行器而言,最大的技術難點就是發動機。以F-35B型為例,其裝備的F-135型矢力發動機是當前世界上最先進的軍用發動機,具備大推力、長壽命以及高穩定性等特點。尤其是作為矢力發動機,其矢力噴口能夠實現大角度扭轉,使得其區別於傳統戰機只能產生向前推進的力,而擁有向下的推動力,推動戰機實現原地降落。目前,能夠掌握這項技術的只此一家,不免讓人豔羨不已。


圖:降落在航母上的F-35B

總的而言,垂直起降型飛行器優勢明顯,應用前景廣泛,相信在不久的未來,將會得到快速的發展,且不再侷限於軍用領域,而向民用領域擴散。到那時,如科幻電影中那般垂直起降的龐大飛行器,也就離我們不遠了。

你覺得中國什麼時候能擁有自己的垂直起降型戰鬥機?歡迎下方留言分享你的觀點】


兵者詭道也


先不論技術成熟與否,正常滑跑起飛和垂直起飛是根據用途來設計定型的。現有飛行器根據飛行原理劃分,無非就是正常滑跑起飛、垂直起飛兩大類。

一、從技術角度說明

目前發動機技術對於完全實現所有機型的垂直起飛,暫時做不到。

二、從實用性角度說明

客機、運輸機、戰鬥機等都有載荷的要求,特別對於民用機來說,更要考慮經濟性。不計後果的實現垂直起降,將同時出現多種問題。如:載荷變小、航程縮水、燃油消耗上升、飛機事故風險增大、維護強度增大、行用成本上升等等不利因素。

三、從實際用途說明

垂直起降相對於常規起飛而言,對於場地的佔用優勢明顯,以現實中的需求來看,目前主要侷限於直升機及少部分實用機型。如:美國的魚鷹、F35B、AV8B、英國“鷂”式、蘇聯雅克-38、雅克-141

雖然垂直起降飛機已經有上述不少實用機型,也有很多優於常規起降的特點。但是實際應用中,垂直起降帶來的種種不利因素,導致戰機性能下降,無法有利執行常規任務。所以,現實中所有機型都有垂直起降來代替並不現實。當然不排除將來技術發展迅速,也有實現的那一天。


河東三叔


這個願景或者設想理論上來說基本上不會實現的。

因為目前滑行起降方式已經非常成熟,也非常安全,雖然飛機是一種出事故後死亡率很高的交通工具,但是你必須要去關注一下它的故障率,非常低,低的可憐,與我們認為非常安全的交通工具——汽車,來比較那飛機的年死亡率人數真是少的太多!

所以,即使垂直起降再怎麼成熟,民航科技也不會選擇這種起降方式,因為這種起降方式還有兩個很大的缺點就是,經濟性很差,噪音大!



ictu愛成都



雲墨世界_


不可能,隨著石油資源越來越匱乏,垂直起降無論技術多麼先進,都不可能實現了!因為,這先進的垂直起降,都需要發動機有強大的功率,發動機功率越大耗油量越多……隨著電磁彈射技術的發展,滑跑起飛,必然繼續!


孔乙己亂彈


未來這肯定是一個趨勢!垂直起降比起滑行起降的優點太多了,但這要取決於未來動力技術的發展,能否有質的飛躍了!


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