▲美國海軍陸戰隊裝備的海鷂AV-8B垂直起降戰斗機
現役的“鷂”式短距/垂直起降戰斗機為了吸進足夠的空氣進行垂直飛行,要靠機身兩側的那兩個外形特別顯眼的巨大進氣道。這巨大進氣道確實幫助“鷂”實現了垂直飛行,但“鷂”也因此很難再實現超聲速飛行,代價可謂不小。
F-35B體型、體重都比“鷂”大,如果要通過加大進氣道來獲得垂直飛行能力,那進氣道就會大得讓飛機自身接受不了。此路不通。于是,又一項重大新設計被逼出來了,這便是兩級對轉升力風扇。

▲F-35B機背的升力風扇門與輔助進氣口
兩級對轉升力風扇是F136發動機之外新增加的裝置,是F-35B動力系統的重要組成部分。它安裝在駕駛艙后部,可提供44.5千牛的附加推力,所以使主發動機能在較低溫度下以較小的負荷運轉,從而提高了可靠性和使用壽命。F-35B的垂直升力主要靠機上裝置的兩級對轉升力風扇提供,它的進氣道自然就可以設計得比較小。
這種令國際航空界驚嘆的新奇升力風扇是F-35B的一大看點。兩級對轉升力風扇可以使足夠的空氣轉變為戰機懸停所需的垂直氣流而無須增加發動機風扇的截面,進而避免了飛機在超聲速飛行時所產生的阻力。

▲ F-35B(推力向量)垂直起降動力解剖圖
實際上就是由發動機(注:F-35是單發的)通過一根軸將動力傳到位于駕駛員座艙后的一個垂直方向的風扇。這樣,后部矢量發動機的噴射口可以垂直向下產生向上的升力,再由前部升力風扇驅動,從而得到一個位于通過重心的升力。
飛機水平上的位置由位于后起落架位置的噴射口控制。這樣就能保持飛機在垂直升降時的姿態。
相對F-35A,加入一個垂直風扇使飛機的自重增加,但是他所提供足夠的垂直升力使得F-35B的最大起飛重量并沒有明顯下降。卓越的發動機設計,使得它在垂直起降之后還能加速達到超音速。

▲F35B的垂直升力系統
三、利用額外的舉升發動機

▲ 雅克38
雅克-38(又稱雅克-36M或雅克-36,但其實雅克-36是一種驗證機,與之差別較大)是雅科夫列夫實驗設計局為前蘇聯海軍研制的艦載垂直起降戰斗機,主要用于對地面和海面目標實施低空攻擊,并具有一定的艦隊防空能力。
該機是專門為在“基輔”級航空母艦上使用而設計,采用升力發動機與旋轉噴口發動機結合的組合方案,升力發動機除用于垂直升降外,也可用于調節俯運動和配平。
雅克38是世界第一種服役的垂直/短距起降戰斗機。采用中單翼布局的切尖三角翼,并帶有下反角。裝備一臺渦噴發動機和兩臺升力發動機,主發動機的兩個噴口位于后機身下部,兩個大型的半圓形進氣口位于駕駛艙后方,翼根之前。

▲ 雅克-38(額外的舉升發動機)垂直起降動力解剖圖
雅克-38和雅克141是使用升力發動機和偏轉噴口主發動機相結合的垂直起降飛機。飛機的兩臺升力發動機位于座艙后的機身內,其進氣道在機身上部;主發動機裝在機身內,噴口在后機身兩側。當飛機垂直起飛時,主發動機的一對可旋轉噴口從向后位置轉到向下位置,同時升力發動機工作,也是四束噴流提供了飛機的起飛升力。當飛機進入平飛狀態之后,主發動機轉至向后,升力發動機則停止工作,其進氣道關閉。