2010 年 1 月 7 日,洛马公司的 F-35B“闪电”II 在飞行中首次启用了 STOVL(短距起飞/垂直降落)推进系统,首席试飞员格兰姆汤姆林森驾机起飞,爬升到 5,000 英尺(约 1,524 米)的高度,在飞行速度 288 千米/小时时打开升力风扇,然后缓慢减速到 207 千米/小时,再加速到 288 千米/小时,转回到常规飞行模式。在飞行中,升力风扇运行了 14 分钟,试飞共进行 48 分钟。

1 月 7 日,F-35B 首次启用升力风扇

F-35B 是世界上唯一的量产型垂直/短距起落战斗机,对美国海军陆战队和一些拥有小航母的海军特别重要
空中优势对于美国军事战略具有无与伦比的重要意义。进入 20 世纪 90 年代后,美国空军的 F-16A/B 已经开始大批退役,A-10 的替代也早就上了议事日程;美国海军的 F-18A/B 也是一样。更紧迫的是由英国鹞式战斗机发展而来的海军陆战队的 AV-8B,空军的 F-22 已经落实了,海军的 F-18E 也落实了,但海军陆战队的 AV-8B 面临后继无人的窘况。面对三军都需要 F-16/F-18/AV-8 这一级的下一代战斗机,美国国会指令三军联合研制,这就是“联合打击战斗机”(Joing Strike Fighter,简称 JSF)的起源。JSF 要求能够作为 F-22 和 F-18E 的低档搭配,并且具有垂直/短距起落能力,以接替 AV-8B。为此,JSF 具有空军用的陆基型、海军用的舰载型和海军陆战队用的垂直起落型,共用基本机体设计和基本发动机。JSF 要求具有和 F-16、F-18 相当的机动性,还要具有更好的载弹量和航程,最重要的是,JSF 具有隐身能力。但 JSF 难度最大的地方是在于在严格控制成本和风险的前提下,要求具有垂直起落能力。没有这个要求的话,JSF 本来会容易得多。

从二战到冷战到现在,制空权对美国军事思想一直具有特别重要的意义

作为轻型战斗机的 F-35 根本不轻小,比实际上已经是中型的 F-16 还大一圈
麦道、波音和洛克希德马丁公司分别递交了自己的设计,麦道方案早早落选,波音方案获得命名为 X-32,洛克希德方案则被命名为 X-35。经过激烈竞争,洛克希德的 X-35 入选,成为标准的下一代美国轻型战斗机,并得到军方编号为 F-35。常规起落的 F-35A 为空军型,已经于 2006 年 12 月 15 日首飞;垂直起落的 F-35B 于 2008 年 6 月 11 日首飞;舰载型 F-35C 在 2009 年 7 月 28 日首次公诸于世,预订首飞为 2009 年底,但现在看来推迟了。普拉特惠特尼公司的 F119 发动机已经用于 F-22,被军方指定为 JSF 的基本发动机;通用电气公司的 F120 作为备选发动机,得到低速发展。美国航空发动机的研发能力确实强劲,普拉特惠特尼从 F119 基本发动机出发,一方面大大增加推力以满足垂直起落的要求,另一方面左右开弓,同时满足 JSF 所有方案的不同垂直起落方案,这个功力非同小可。

美国空军常规起落的 F-35A 早已首飞
在俄罗斯的雅克-38 和英国的鹞式战斗机之后,F-35B 是第三架实战化的垂直起落战斗机。自从飞机成为战场上制胜的重要武器以来,各国空军无不为受困于固定的跑道而忧心忡忡,追求像鸟儿一样能一跃而腾飞于空中是人们孜孜以求的目标。但这是多么艰难的一跃啊。
直升机能够实现垂直起落,但直升机具有太多的固有缺陷,不可能取代固定翼飞机。但是固定翼飞机的机翼只有在前进中才能产生升力,这就决定其对跑道助跑的依赖。固定翼飞机要实现垂直起落,只有在起落阶段摆脱对机翼升力的依赖,用发动机产生直接升力。于是,在普通的战斗机机体上,在重心附近增加专用的升力发动机就成为很自然的一个思路。
专用的升力发动机因为工作条件范围小、工作时间短,所以体积小、重量轻、推力大,坏处是占用机体体积和在平飞中成为死重,严重影响战斗机的载弹和航程。法国达索公司、意大利菲亚特公司、美国洛克希德公司、苏联米格和苏霍伊设计局都研制过将升力发动机安装在普通战斗机上的垂直起落战斗机,但只有苏联的雅可福列夫设计局才将采用升力发动机的垂直起落战斗机实用化。
1971 年首飞的雅克-38 在前机身安装两台辅助的升力发动机,在后机身安装一台作为主要推进装置的升力-巡航发动机。两台升力发动机降低了单发失效对安全的威胁,但升力发动机安装在机体内是有其问题的。首先,炽热的喷气离发动机进气口很近,容易造成喷气回吸问题,极大地影响了发动机的有效工作,也给机体带来严重的烧蚀问题。第二,高速喷气在机体下延地面向两侧流动,而机体上方除升力发动机进气口附近外,空气相对静止,这就相当于将机翼反过来的情况,造成使机体向地面吸附的效果,大大减弱垂直起落中的实际可用升力。

雅克-38 是苏联时代的舰载垂直/短距起落战斗机

雅克-38 的航程和飞行性能都差强人意,只能作为侦察机,用作舰队防空或者海上攻击很勉强

雅克-38 的炽热喷流可以对甲板造成很大的损坏
雅克-38 在使用中对飞行员的操控要求十分苛刻,一个不小心,就会出事故。雅克为此专门设计自动弹射救生系统,在垂直起落阶段,一旦机体倾斜超过一定程度就自动弹射,速度和高度达到一定程度以上才自动解除。从某种意义上说,雅克-38 是为了和“基辅”级航空母舰配套而匆匆投入使用的。作为作战飞机,雅克-38 并不成功,只有 600 公斤的载弹量、100 公里的作战半径和有限的机载电子设备,在实战中,很难作为同时代的 F-14、F-18 的对手。雅克-38 的可靠性也十分糟糕,第一个中队的 6 架雅克-38 随“基辅”号出航时,出发伊始就有一半不能升空,等到一个月后返航时,只剩一架还能升空了。
为了尽可能增加航程和载弹量,苏联海军飞行员采用短滑跑起落,但早期的雅克-38 没有考虑滑跑起飞,前机轮不能控制转向。雅可福列夫设计局根据使用经验,设计了改进型的雅克-38M,不光前机轮可以转向,而且在机背升力发动机进气口两侧增加了纵向的挡板,可以缓解一点喷气回吸的问题。
