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垂直起降溯源

人类对垂直起降飞行的梦想由来已久。传统飞机虽然将人类送上了天空，但常规机场占地面积太大，远不能满足先驱者们“象鸟儿一样自由飞行”的愿望。而到了战时，庞大的机场就成为敌方最好的突击目标。无论是从军方还是民间的角度看，垂直起降飞机都有其存在的必要性。不过，技术条件的限制，使得垂直起降飞机的诞生远远落后于其它机种。

1944年，二次大战已接近尾声。面对盟军强大的战略轰炸机部队，德国本土防空承受了极大的压力。在这种形势下，人类历史上第一种垂直起飞飞机诞生了。这就是巴赫姆的Ba349火箭动力截击机。它依靠发射架实现垂直起飞，短时滞空作战后，飞机解体，由降落伞回收发动机部分。尽管从技术角度看，该机是相当简陋的，距离理想的垂直起降概念还差得很远，不过该机毕竟打开了人类固定翼飞机垂直起降的大门。

德国人正在准备试飞Ba349A-1

早期研究

1950年代中期，冷战方兴未艾。大型空军基地遭受战术核武器攻击的威胁日益明显，成为飞机和发动机设计师的刺激因素之一，而另一方面，为了从城市的中心运营民用班机的可能性提供了更进一步的刺激作用。最重要的是，发动机和飞机技术的飞速进步最终使这样的飞机看来具备了可行性。几个国家开始进行垂直起降固定翼飞机可行性的研究。

之前已经有了主要由德国人和美国人提出的几种方案，包括火箭、喷气及螺桨驱动的垂直起飞飞机，起飞方式包括利用台架、轨道或装在尾部的起落架进行发射。不过，虽然这样的飞机能够飞行，但采用上述原理的飞机，如前述巴赫姆Ba349“蝰蛇”，康维尔公司的XFY-1，洛克希德公司XFV-1和10年后的瑞安公司的X-13，以及用火箭助推器发射F-100“超级佩刀”战斗机的尝试，没有一种在长期的服役中证明其实用性。

为美国海军研制的XFY-1

为美国海军研制的XFV-1。

以上两种飞机均采用头朝上的垂直起飞姿态

X-13的设计思想与上面两位别无二致，唯一进步的地方就在于使用了喷气发动机

ZEL零距离发射技术已经具备可操作性，但是发射出去的飞机还是需要跑道来降落

但长期的试验并非一无所获。至少有一点是明确的，即动力系统不应该严重影响垂直起降飞机气动外形——这一点结论对后来垂直起降飞机的发展影响深远，迄今为止所有成功的同类飞机无一不遵循这一规律。同时，在失速速度下飞行时飞机控制权的分配也需要确定。

英国，尤其是罗尔斯?罗伊斯公司在这样的发展上发挥了重要的作用。他们采用推力测试设备（“飞行床架”/TMR）进行概念验证试飞，用于评估飞行悬停飞行时发动机的操纵，并没有水平飞行能力。TMR实在不象是一架飞机，实际上就是一个框架结构，有4个支柱支撑，框架内安装2台“尼恩”发动机。每侧都有反作用力喷口，从发动机引气产生推力，实现悬停时的机动控制。飞行员就坐在发动机上面，几乎没有任何保护措施。“尼恩”发动机推力不足，加上还有8％的推力消耗在反作用力喷口，使得TMR只能携带10分钟的飞行用油。

试飞中的TMR

其貌不扬的“飞行床架”/TMR

1953年，第一台TMR出厂。1953～1954年间，TMR一直在作系留飞行。直到1954年8月3日，罗?罗首席试飞员R?T?夏普德操纵TMR完成首次自由飞行。“尼恩”发动机的油门响应不好，这更增大了TMR悬停飞行的风险。第一台TMR移交给皇家航空部后立刻就坠毁了，试飞员丧生。1957年底第二台TMR首次试飞成功，但仅仅过了一个星期也报销了。尚可使用的部件被用来修复第一台TMR。完成历史使命的TMR最后在博物馆内找到了它的归宿。

一系列的试飞，为罗?罗公司提供了低速和悬停飞行时的地面分析经验。不过，罗尔斯?罗伊斯公司的发展的主要方向不是将单台（或者双台）发动机同时用于垂直和水平飞行，而是根据公司首席技术顾问A.A.格里菲思博士的构思致力于开发专用的升力发动机。这方案的基本原理是采用一组小的高推重比升力发动机用于起飞着陆，而机身和前向推力系统则为满足巡航条件而设计。这种设计很有希望抵消升力发动机的死重，而在功率方面则大幅改善。格里菲思在他的理论中对这些构想做了最早，并且最有雄心的表述，即一架超音速，垂直起降民航机，可以从伦敦飞到澳大利亚，垂直起降动力则由多台RB108升力发动机提供。升力发动机概念在英国政府得到了热烈反应，结果是官方出台了正式规划（ER143T）以发展试验机验证该理论。从某个方面来说，这个理论也反映了飞机可维护性在当年不受重视。这样的飞机如果服役，格里菲思的祖先少不了要被地勤人员问候的。

小巧的RB108升力发动机

此后，阿弗罗公司和肖特公司相继加入这个ER143T计划。

阿弗罗公司的方案是用一架他们的707三角翼试验机改装的，在中央油箱位置布置了6台