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垂直起降是指固定机翼飞机可以垂直起飞或在无跑道情况下正常起飞，但一般来说诸如直升机、气球等不作为垂直起降飞机考虑。目前世界上服役的垂直起落飞机有英国的“鹞”式系列，美国的AV-8系列以及俄罗斯的雅克38。俄罗斯还有另外一种编号为雅克141的超音速垂直起落飞机，但是由于没有经费，并没有进入工程发展。
要研究垂直起降技术是怎样实现的，就要知道比空气重的飞机是如何飞行的。飞机飞行需要克服两种力—重力和阻力。重力是由飞机的气动面，即机翼和尾翼产生的垂直升力平衡的；阻力则是由发动机提供的水平推力克服的。
正常飞机的起飞过程就是飞机在发动机的推动下，在跑道上克服阻力向前滑跑，机翼在空气中直线平移运动，利用特定翼型和飞行状态产生的空气压差获取升力。随着速度的加快，升力也越来越大，当滑跑速度足够大到使机翼产生的升力大于飞机的重量时，飞机就可以离开地面升空飞行了。由于在一定的条件下飞行的阻力远小于飞机的重量，所以飞机的飞行可以实现以小推力托起大重量，也就是推重比小于1，是一种省力的飞行方式。
从上面可以看出，飞机要想飞行必须克服重力，而垂直起落飞机由于不需要滑跑，就不可能由机翼产生克服重力的升力。那到底如何才能实现在原地的垂直起降呢？
垂直起降可借助4种方法：
1. 利用倾转旋翼，如波音公司的V-22及阿古斯特维斯特兰的AW609倾转旋翼机
2. 利用推力向量技术，如AV-8，雅克-36及F-35B
3. 利用额外的举升发动机，如雅克-38及雅克-141
4. 利用旋转机翼，如波音公司的X-50
一、利用倾转旋翼方法
波音-贝尔V-22（英语：Boeing Bell V-22，绰号：鱼鹰，Osprey）是由美国波音公司和贝尔直升机公司联合设计制造的具备垂直起降（VTOL）和短距起降（STOL）能力的倾转旋翼机。
V-22在外形上与固定翼飞机相似，但翼尖的两台可旋转的发动机带动两具旋翼，在固定翼状态下，V-22 好像是一架在两侧翼尖有两个超大的螺旋桨的飞机；在直升机状态下，V-22又好像是一架有两个偏小的旋翼的直升机，这样使其具备直升机的垂直升降能力，但又拥有固定翼螺旋桨飞机高速、航程远及油耗较低的优点，最大飞行速度达509公里，是世界上飞最快的直升机。
V-22鱼鹰倾转旋翼机是在类似固定翼飞机机翼的两翼尖处，各装一套可在水平位置与垂直位置之间转动的旋翼倾转系统组件，当飞机垂直起飞和着陆时，旋翼轴垂直于地面，呈横列直升机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞；在倾转旋翼机起飞达到一定速度后，旋翼轴可向前倾转90°角，呈水平状态，旋翼当作拉力螺旋桨使用，此时倾转旋翼机能像固定翼飞机那样以较高的速度作远程飞行。
倾转旋翼机是一种性能独特的旋翼飞行器。它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。倾转旋翼机采用了新的思维方法来设计直升机的旋翼和总体布局，设计思想已突破了传统直升机的范畴，属于新原理旋翼构型，是直升机技术突破性、跨越性的发展、是直升机行业带有革命性的一项高技术，也是直升机技术发展的必然结果，V-22的问世已使美国海军陆战队重新定义两栖作战的法则。由于倾转旋翼机集直升机能垂直起降和涡轮螺旋桨飞机能高速飞行的优点于一身，世界各国竞相在这方面加强研究。
二、利用推力向量技术
▲F35B联合战斗机
F-35B联合攻击机(F-35B短距/垂直起降型战斗机)被视为“未来空战主力杀手”，是设计难度最大、性能最佳的机型。
F-35B的特点之一是具备以前飞机不曾拥有的组合性能，即隐身、超声速和基于STOVL的灵活性。此外，BF-1是第一架具备了减重设计特点的JSF飞机。与F-35A不同的是，F-35B在座舱后装有一台升力风扇，在STOVL飞行状态下使用。2004年11月末，F-35B原型机完成了飞行性能测试。飞行员兴奋地告诉人们：F-35B与“鹞”式短距‘垂直起降战斗机相比真有天壤之别。
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