f35垂直起降的原理

        首先，纠正许多人的传统观点：说到F35B，人们首先会认为它是一种垂直起降战斗机。但事实上，这是错误的，或者至少是不准确的理解。F35B是STOVL(短距离起飞、垂直降落)战斗机。这与传统意义上的VTOL(垂直起降)有些不同。F35B从一开始就被设计成短距离起飞，而不是垂直起飞。换句话说，F35B设置最常用的方法是起飞时需要一小段距离的滑跑，着陆时垂直着陆。根据美军之前应用AV-8B风筝的经验，完全垂直起飞没有太大的战略意义。垂直起飞规定飞机的发动机提供所有升力，因此对起飞重量有非常严格的规定，导致战斗机无法满载起飞，更不用说重型武器了，甚至内部油箱也很难装满燃油，否则会因为超重而无法飞行。随身携带武器的作战半径只有92公里，甚至没有驱逐舰本身的导弹射程那么远，实战价值极其有限。

短距离起飞时，战斗机会滑动一小段距离，将飞机加速到一定速度。此时，机翼可以提供一定的升力，从而大大降低升力系统的压力，并允许大量的起飞重量。虽然滑动跑步必须有一点空间，但这个空间非常小。与机场相比，它只是一小部分。你可以在大多数地方找到足够的空间。

美国两栖攻击舰甲板长度丰富，非常适合选择短距离起飞来增加起飞重量，从而实现更远的作战半径和更多的载弹量。在大多数情况下，美国两栖攻击舰上部署的风筝都是短距离起飞，而英国的无敌航空母舰则使用滑过甲板来进一步帮助风筝的短距离起飞。

STOVL方法是考虑起飞和着陆时各自的特点而提出的起落方法：

战斗起飞时，一般需要轻负荷起飞，挂子弹，燃料满，然后飞机净重很大。而完成攻击任务返回的飞机，由于其子弹已经推广，机身的燃料也消耗了大部分，其净重大大大降低。

选择STOVL方法，短距离起飞可以实现比垂直起飞更多的起飞重量，携带更多的燃料和子弹；直到目标返回，飞机净重较小，只是满足垂直着陆时的净重规定，从而完成垂直着陆。

具体到F35B，其实并不是不能垂直起飞。也就是说，如果能垂直降落，垂直起飞的能力或多或少会有一点。但这种能力只是比什么都好。

当F35B垂直起飞时，其起飞重量仅限于16.8吨，但F35B本身的空重已达到14.7吨，因此只有2.1吨的净重可用于有效载荷，换句话说 燃油 子弹 总共不得超过2.1吨。在这种情况下，即使没有子弹，F35B也只能携带34%的燃料，进一步减少携带子弹的燃料。如果携带1吨子弹，F35B的燃料将减少到可怜的18%，几乎没有太大的作战半径。

因此，F35B在理论上具有垂直起飞能力，但在实践中几乎没有使用。它从一开始就改善了短距离起飞，而不是垂直起飞。

让我们来看看F35B的升力方案。F35B采用升力风扇系统，不同于之前选择偏移喷嘴的风筝和雅克38，这也是F35B的亮点之一。

楼上已经发了下图，很好地解释了F35B升力系统的工作形式：

图中有四个喷嘴。其中，机身中心线上的两个提供主升力（约91%），机翼下方的两个提供平衡和姿势调整的小推力。三个喷嘴喷射冷空气，尾喷嘴喷射高温气体。

机身后面的喷嘴很容易理解，即发动机的主喷嘴向下倾斜90度，从而带来垂直方向的推力。喷射是指发动机涡轮机后的高温气体。尾部喷嘴的偏差技术来自苏联的雅克141战斗机。

事实上，尾喷嘴不仅可以偏移90度，还可以偏移到其他角度，甚至超过90度。下图可以看到尾喷嘴在不同角度的偏移：

两侧机翼下方的小喷嘴从发动机低压气机吸入并喷出。它们提供大约9%的升力来平衡和调整姿势，而不是主要的升力来源。

最大的特点是前面，即驾驶舱后面的垂直圆柱形物体，升力风扇。升力风扇本身不能产生动力，需要一个长旋转轴连接到主发动机，由主发动机的低压涡轮驱动。一种离合器用于操纵升力风扇和主发动机的离合器。平飞时风机与主发动机分离，风机不工作，主发动机仅用于提供平飞时的后推力。当需要短距离/垂直起降时，打开升力风扇上下盖板，离合器将升力风扇与旋转轴连接，主发动机低压涡轮的功率直接传递给升力风扇，驱动升力风扇旋转，从风扇上方的进气口吸收气体，喷到下方，提供升力。

上图是F35B背升力风扇盖板打开的情况，可以清楚地看到升力风扇。

在图中可以清楚地看到F35B升力风扇与主发动机布置的关联，以及其旋转轴、离合器位置。

升力风扇的框架图。下面的百叶窗也可以从小角度偏移喷流，然后提供一定的前后推力，非常有利于短距离起飞。应用于平飞和悬停状态的转换，也可用于悬停状态下飞行姿势的调整。

F35B选用普惠F135发动机。而不是楼上提到的F136发动机。

JSF计划包含两个替代发动机，包括普惠F135和罗罗的F136。经过竞争，F135最终被选为JSF发动机，F136于2011年停止开发。

平飞时F135发动机的大加力推力为191kN。非加力推力为124.6kN。

与一些人想象的不同，F135发动机在垂直起降模式下不工作。 但124.6kN的推力在非加力条件下显然是不够的，124.6kN换算成吨的话大概是12.6吨，不够F35B的空重。

有些人可能会认为升力风扇补充了缺少的部分推力，加上12.6吨的尾喷口，就足以进行悬停或垂直着陆。其实也没那么简单。上面还说升力风扇本身没有动力，必须由主发动机驱动，从主发动机中分配功率。因此，无论是否使用升力风扇，F35B的整体动力功率都不会增加。那F35B动力装置是如何提供足够的垂直推力的呢？

了解发动机的人都知道发动机有一个参数叫做 “涵道比” ，在发动机核心机功率不变的前提下，涵道比发动机越大，低速推力越大。F135发动机本身涵道比较低，大概在0.6左右，可以满足战斗机的高速性能加速(F22应用发动机涵道比较低，只有0.2~0.3)。民航客机上使用的发动机涵道一般比6~8甚至更大。所以民航客机可以用较小的核心功率来完成相同的推力，所以更省油，但代价是不能高速航行，动力响应缓慢。

F135升力风扇相当于一个单独的外涵道。当它与主发动机连接时，相当于大大提高了发动机涵道比，使整个系统的空气流量达到原来的两倍左右。在这种情况下，推力可以增加到√2倍，即增加40%左右，然后有18吨左右的推力。

F35B的升力构成如下:尾喷嘴提供80.1 KN推力，升力风扇提供89.0 KN推力，两个翼下小喷嘴各提供8.67 总共1866KN推力 KN。也就是说，推力约18.9吨。

(楼上提到的升力风扇提供45kn的推力是错误的，如果只有这么小的推力，F35B根本飞不起来)

由于垂直起飞需要空出一定的升力裕度来垂直上升、姿态控制和面临各种升力损失，因此18.9吨的升力不能完全用于抵抗重力，而应空出约13%的升力裕度。在这种情况下，最多允许16.8吨垂直起飞净重。正如上述，只有2.1吨净重可用于有效载荷扣除空重。因此，对于F35B来说，垂直起飞只是一种聊天胜于无的效果。

F35B设计的重要起飞方式是短距离起飞。在这种模式下，升力风扇也需要工作，尾喷嘴也需要偏移，但不需要提供所有的升力。事实上，起飞时，升力风扇的喷射流入后倾斜15度，飞机主发动机向下倾斜65度。发动机将产生总推力72%的水平推力和总推力68%的升力。在这种情况下，F35B滑跑122米可达22.7吨起飞重量。空重减少14.7吨，有效载荷8吨，可装满燃油(6.1吨)，携带子弹1.9吨。

如果进一步延长短距离起飞的滑动间距，并配合滑动甲板（英国伊丽莎白女王级航空母舰为F35B准备了167米的滑动跑道），F35B甚至可以设计27吨的最大起飞重量。此时，有效载荷为12.3吨，具有较强的作战能力。

好吧，晚上已经很深了。先写这么多，然后有空的时候可以推广F35B的升力风扇方案和其他垂直起降方案(转喷管、升力发动机等)的优劣对比。).

F35分为三种:F35-A、F35-B与F35-C。只有F-35B是垂直起降型。这段视频很好地阐述了它背后的原理：

F-35B的垂直升力主要依靠机器中装置的二次升力风扇，其进气口自然可以设计得很小。AV-8B猎鹰垂直价值1.094亿美元／短场起落战斗机的后继机。F-35B的起飞和着陆分别显示在以下两张动图中：

下图显示了F-35B垂直起降动力解剖图(推力向量)：

F35B偏移尾喷嘴：

目前，垂直起降可以依靠四种方法：（1）使用波音V-22和阿古斯特维斯特兰AW609倾斜旋转机等倾斜旋转机。（2）使用推力向量技术，如AV-8、雅克-36和F-35B (3)使用额外的起重机，如雅克-38和雅克-141(4)使用旋转机翼，如波音X-50

推力向量技术的选择：英国的“风筝”战斗机（Harrier Jump Jet）

至于垂直起降，最早提出的想法是指英国人。最早的垂直起降战斗机是由一对配备螺旋桨助推器的旋转机翼组成的。在垂直起降和着陆过程中，机翼和地面处于垂直状态。然而，当飞机飞向空中时，机翼立即转动为90度，英国也发布了世界上第一架垂直起降战斗机：“风筝”战斗机。

“风筝”战斗机发动机有四个喷嘴，可以在机身两侧旋转。当喷嘴向下时，产生的推力可以使飞机垂直起降。当喷嘴向后移动时，产生的推力向前移动。历史上，英国在核战时机场被战术核武器摧毁时，开发了风筝战斗机，可以从停车场或林间空地的起落保卫领空。之后，设计被修改为航母舰载机。是亚音速飞机。缺点是航行太短。

使用额外的起重机：苏联Yak-38

        自20世纪60年代中期以来，前苏联一直在开始垂直起降技术。苏联的Yak-38也是一种垂直起降战斗机，主要用于攻击地面和海洋目标，并具有一定的防御能力。