所以,超音速的 P.1154 性能指标虽然看起来不错,但能否实现却还是一个大大的问号。后来的 X-32 虽然实现了超音速性能,但代价不可谓不大。首先就是进气系统。X-32 设计初期那个“河马下巴”进气口正是为了满足高/低速的不同进气要求而设计的,和 P.1127 初期的“大象耳朵”异曲同工。后来因为重量问题而取消了“河马下巴”,采用折中设计,也是和 P.1127 的发展如出一辙。其次是影响了飞机气动设计。出于多种原因,三角翼几乎是 X-32 唯一的选择——但正是这一点限制了 X-32 后来的改进,成为其落败的原因之一。

70 年代开始,研究人员在推力矢量构型基础上提出了远距加力升力系统(RALS)概念。其发动机基本设计和“飞马”发动机类似,但差别在于前风扇的增压空气不再通过前部矢量喷口排出,而是通过引气管道引入前机身内的加力燃烧室,点火燃烧后向下排出,产生部分推力升力。由于有了引气管道,使得发动机不必安装在重心附近,因而飞机本身设计接近常规飞机,设计难度大大下降。但这一方案由于本身的技术瓶颈,加上高温高速燃气对地面的侵蚀问题一直没有解决,因此始终未能进入实用阶段。1986 年,美英联合进行的先进短距起飞垂直降落技术工程(ASTOVL)中,该方案被再度提出,但仍然无果而终。
升力发动机+巡航发动机构型:
这一构型设计思想最简单,垂直起降升力系统和巡航推进系统相互独立,互不干扰,设计简单,容易实现。其基本思路是,采用一组小型升力发动机,产生垂直起降所需的推力升力,飞机其余部分仍然按照常规设计。由于采用升力发动机阵列,使得即使发生升力发动机单发失效的故障,也不会造成推力升力全部丧失而导致飞机坠毁。但这一构型对发动机能量的利用率也是最低的——巡航发动机的推力不能用于垂直起降,必然加重升力发动机组的负担,并导致重量和内部容积代价的进一步增大;而升力发动机产生的超过全机重量的推力却无法在巡航飞行中使用,无疑是对其重量和体积代价的巨大浪费。此外,以现代的观点来看,多发动机阵列显然不利于维护。即使单台发动机的可靠性较高,但飞机的可靠性却是随发动机数量的增多而下降。何况那个年代的发动机可靠性并不高,这样的飞机如果真的投入使用,无疑是机务人员的恶梦。
由于发动机推力的浪费,升力发动机+巡航发动机构型的载荷-航程问题也更加突出。特别是采用这种构型的试验机往往是从第二代超音速战斗机改装而来,其性能对比更加明显。因此,这种构型在航空史上只是昙花一现,在60年代研制垂直起降飞机的热潮中曾经非常热门的升力发动机+巡航发动机构型很快就消失了。不过需要指出的是,由于这种构型实现起来比较简单,因而在垂直起降飞机发展早期,作为试验机探索相关领域确实起到了一定的作用(如肖特 SC1 试验机)。

升力发动机+升力/巡航发动机构型:
严格来说,升力发动机+升力/巡航发动机构型应该算是升力发动机+巡航发动机构型的改进和发展。两者之间最大的差别是,前者的巡航发动机具有推力矢量喷管,可以在垂直起降中提供部分推力升力,从而在一定程度上缓解了发动机推力浪费问题。当然,所谓缓解是针对垂直起降状态的,在巡航状态下升力发动机依然是必须承受的“死重”。不过,相对于推力矢量构型而言,这种构型对飞机气动外形的影响较小,超音速飞机适用的技术,在这种构型的飞机上也可以使用。因此,如果要求实现超音速能力,升力发动机+升力/巡航发动机构型可以算是一条捷径。
迄今为止,这种构型的飞机定型投产的只有雅克-38。不过,该机实际上放弃了早期的升力发动机阵列构想,只采用了两台科列索夫升力发动机——这个应该是在有限的尺寸限制下满足推力要求而采取的设计,而不是从最初的推力升力裕度角度考虑。由于发动机推力限制,雅克-38 依然未能突破音速,性能也差强人意,勉强可以算作垂直起降攻击机,要用作舰队防空就是强人所难了。作为该机的后继型,雅克-141 或许有机会发展成一种性能比较好的多用途短距起飞/垂直降落战斗机(有报道甚至宣称该机性能堪与米格-29 比肩)。不过遗憾的是,随着苏联解体,雅克-141 停止发展,我们也许永远不会知道一种成熟的升力发动机+升力/巡航发动机构型飞机会达到一个什么样的水平。不过,从鹞 II 相对于鹞的性能提升,我们可以猜到雅克-141 大致的性能。




说到这里不得不提及 JSF 计划的胜利者——洛克希德 F-35。该机采用了升力风扇+升力/巡航发动机构型,其基本设计思路和升力发动机+升力/巡航发动机构型并无二致,可以算是后者的变种,或者说是后者的第三代发展型(如果雅克-141 算第二代的话)。其主要特点是用一台轴驱动的升力风扇取代了升力发动机,所以实际上其推力升力完全来自一台发动机(这时候 JSF 119-PW-611 可以看作是同时以涡扇和涡轴发动机的方式在工作),可靠性相对于同时采用 3 台发动机的雅克-38 自然大大提高,同时重量也要轻的多。特别值得一提的是,该机可以通过改变升力风扇和矢量喷口的推力差来实现俯仰控制,如果没有精确的数字式发动机控制系统以及良好的发动机跟随性,这是不可能实现的。


引射构型:
在最初提出概念的时候,引射构型看起来是最据吸引力和最有前景的发展方案。和所有其它构型不同的是,引射构型并不是主要依赖发动机产生的推力升力来实现垂直起降,而是将发动机喷流引到引射襟翼出喷出,吸引外界空气流过襟翼,从而使机翼产生升力——这比单纯的依靠发动机推力效率要高得多。同时,由于排气速度和温度大幅度下降,这种构型的噪音、外来物威胁以及对地面的侵蚀程度都明显降低。由于这种构型的难度主要在引气系统和引射系统,因此飞机本身和发动机的设计难度都大大减小了。同时,由于引射系统的高效率,使得在同样的发动机推力下,采用引射构型的飞机可能可以具有更大的起飞重量。
