垂直起降
關注創建者：陳昱 創建時間：2015-12-27
垂直起降的實例教程
上世紀70年代初，英國人就在全球率先搞出了垂直起降的鷂式戰斗機，盡管只能亞音速飛行，作戰半斤僅幾百公里，但畢竟是款能垂直起降的戰斗機。
其中懸停能力，即使在當下，現代空戰中，依然具有獨特的優勢，特別是在規避空空導彈時，突然地轉彎、爬升、下竄和空中懸停，都是有效的規避方法。
（鷂式垂直起降戰斗機）
時光流逝，將近50年過去了，隨著航空技術的不斷進步，特別是矢量技術的運用，垂直起降的戰斗機會越來越多，據說美軍最先進的隱身聯合攻擊機F-35艦載版就有垂直起降技術。
因對起降點要求比較低，垂直起降戰斗機，應該會是未來的發展趨勢，特別是未來海軍傾轉旋翼類垂直起降無人機，大有取代目前的有人駕駛艦載直升機，這個領域的垂直起降類飛行器發展比較快。
近期，美軍以F-35艦載版戰機和V-22魚鷹直升機搭配的垂直起降飛機，推出了兩棲攻擊艦裝備，改變了傳統大型航母成本高、技術難度大的弊端。
（V-22傾轉旋翼垂直起降直升機）
毫無疑問，垂直起降飛行器將隨著美軍的率先裝備，從而在全球迎來一輪裝備的新高潮，誰都不愿落后挨打，有條件上沒有條件創造條件也要上，只是軍事斗爭中的不二法則。
除了軍事上的運用，其實，垂直起降飛行器在民事領域運用也是極為廣泛的，在復雜地形環境執行任務、地震救災、偏僻山區急救，甚至緩解城市地面交通等方面，都具有很大的運用空間。
自萊特兄弟實現了人類飛上藍天的夢想以來，飛行器種類越來越多，從螺旋槳到噴氣式，從直升機到無人機，垂直起降的飛行器因為對起降的場地要求非常低，所以一定是人類軍用飛機重點發展方向，特別是海軍對其需求是很大。
（F-35垂直起降艦載戰斗機）
一旦驅逐艦、護衛艦級別的水面艦艇，能停駐垂直起降戰斗機，則防空對海特別是反潛作戰能力，將得到極大的提升。
展開 戰斗機如何做到垂直起降的，兩款戰機對比說下工作原理！
F-35B戰機的“三軸旋管噴嘴”和雅克-141戰機的旋轉噴管非常相似，今天我們就來聊聊F-35B和雅克-141的垂直起降技術。
01
F35戰斗機能垂直起降的是F35B型，為了實現垂直起降，采用了發動機噴管向下偏轉的模式，再加上升力風扇和調姿噴管來提供足夠的升力。
▲F-35B空中懸停
F-35B進行垂直起降的過程相對比較緩慢，這可以被看作是一個進行緩慢動態變化的“懸停”過程，如果F-35B做不到空中短暫的懸停，也就不可能實現垂直起降。
▲F-35B（推力向量）垂直起降動力解剖圖
F-35B戰斗機一共有四個噴口。機身中軸線上的兩個噴口提供主要升力（約91%），機翼下方的兩個噴口提供較小推力，用于平衡以及姿態調整。尾噴口噴出的是高溫燃氣，其他三個噴口噴出的都是冷空氣。
F-35B發動機的主噴口向下偏折了90度，提供了豎直方向的推力，其噴出的是經過發動機渦輪的高溫燃氣。這個尾噴口偏折技術來源于前蘇聯的雅克141戰機。
▲F-35B尾噴口偏折
▲F-35B懸停時尾噴管蠕動過程
F-35B兩側機翼下方的小噴口，是從發動機的低壓壓氣機引氣向下噴出。它們提供大約9%的升力，用于平衡和姿態調整，并不是主要的升力來源。
▲F-35B懸停垂直降落
F-35B座艙后部有個豎直圓筒形的物體叫升力風扇。升力風扇自身不能產生動力，它需要一根長長的傳動軸連接到主發動機上，由主發動機的低壓渦輪帶動。
▲F-35B機背的升力風扇和輔助進氣口
平飛時，升力風扇與主發動機脫開不工作，主發動機僅用來提供平飛時的向后推力。
展開 我國自主研發的首款垂直起降噴氣動力飛行器近日在天津竇莊機場試飛成功。
這款垂直起降噴氣動力飛行器由南開大學人工智能學院教授段峰團隊自主設計研發。與大眾常見的電力飛行器相比，這款垂直起降噴氣動力飛行器使用柴油，機身沒有設計旋翼及外部機翼，利用4個至8個小型渦噴發動機作為動力來源，可提供100公斤升力。機身加載自主研發的推力矢量系統和飛行器控制系統，具有動力強、速度快、可垂直起降等優勢。
重大自然災害常常伴隨著交通中斷、物資短缺以及復雜惡劣的救援環境等不利因素，如何確保災區受傷人員在“白金10分鐘，黃金1小時”內得到有效救治，以及如何將救援物資快速準確地運送至受災區域，是救援救災一直以來亟須解決的問題。
據了解，目前國內外噴氣式小型無人飛行器研究成果較少，代表性研究成果包括懸浮飛行滑板、噴氣式飛行翼，但由于其操作難度大、成本高，難以大面積推廣使用。
段峰介紹，傳統小型旋翼飛行器載重小，只能攜帶少量物資.載重大直升機起降需要開闊地形。此次試飛的垂直起降噴氣動力飛行器可以解決這兩大難題，100公斤的載重量甚至可以運輸傷員等。
段峰表示，這款飛行器突破了噴氣式動力系統設計、復雜非線性系統控制等核心技術，解決了傳統小型旋翼飛行器載重低以及大型直升機起降條件高的問題，填補了國內垂直起降噴氣式動力飛行器設計及控制領域的空白，有助于推動我國飛行器發展。
“垂直起降噴氣動力飛行器可搭載協同搜索識別定位與目標跟蹤技術、無人機編隊控制技術、復雜環境下精確避障技術、高速飛行中精確制導技術等多項關鍵技術，可具備高動態無人飛行器間智能協同作業能力。”段峰表示，未來，這款垂直起降噴氣動力飛行器有望應用于空中人員運送領域，例如復雜地理環境救援、城市急救等情況。（北京日報客戶端 | 記者 白波 通訊員 喬仁銘）
展開 垂直起降飛行器的發展動態和趨勢分析
劉凱 葉賦晨
【摘要】：垂直起降飛行器因對起降地點要求低而得到了廣泛的應用。按照動力方式對垂直起降飛行器進行分類,剖析了不同類型的飛行器,歸納了相關的關鍵技術問題,并重點介紹了近年來垂直起降飛行器的發展動態,尤其強調了一些創新設計的思路。然后,展望了垂直起降飛行器的發展趨勢,以期為垂直起降飛行器設計人員面對不同的任務要求和特點提供一定的參考價值。
來源：民用無人機產業
歸根結底，我們說的其實就是電動垂直起降（eVTOL）飛行器的不同變體。
為響應迅猛發展的城市空中交通市場，西門子航空航天及國防工業團隊專門制作了一個以創新為主題的播客系列，圍繞eVTOL飛行器的設計與研發展開。沒錯，專為此主題打造的Talking Aerospace Today系列節目。現在，我很高興為大家呈現我們稱之為“數字化轉型驅動創新”的專題系列。
本次我們整理了《eVTOL電動垂直起降飛行器》的5期音頻，以饗讀者。
點擊鏈接即可領取：http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/4TxCzER
1、持續升空 – 數字化轉型時期的eVTOL電動垂直起降飛行器
當今航空航天及國防工業的創新之勢前所未見，日新月異。從航天任務、超音速航空旅行到城市空中交通，各種激動人心的創新層出不窮。而這些新興技術所取得的巨大成就，在很大程度上與數字化轉型相關。
創新無處不在，推進系統、復合材料和增材制造等領域不斷取得新的突破。增強現實和虛擬現實業已成為工廠車間不可或缺的組成要素。電氣化勢不可擋。諸如此類，不一而足。
在電動垂直起降（eVTOL）飛行器領域，創新勢如破竹。本系列創新主題播客將從不同設計領域和學科角度出發，深入探索eVTOL。第一期節目從上世紀二十年代掀起的第一次航空航天業創新浪潮談起，繼而切入我們今天看到的城市空中交通和eVTOL研發領域創新。
Dale Tutt – 嘉賓
Dale Tutt是西門子數字化工業軟件航空航天及國防工業副總裁，負責制定西門子數字化工業軟件航空航天及國防工業的整體戰略，致力于為航空航天及國防工業客戶打造滿足特定行業需求的解決方案。Dale在航空航天工業擁有30余年的工程設計、研發和項目領導經驗。
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03、低空經濟
隨著空域管理技術的突破和飛行器電動化、智能化趨勢的加速，以無人機和eVTOL（電動垂直起降飛行器）為代表的低空經濟正成為全球產業競爭的新賽道。我國在這一領域擁有從政策支持、產業鏈完整到應用場景豐富的全方位優勢，已在無人機物流配送、應急救援、城市空中交通等場景實現規模化應用試點。
但此時，您并不急著鉆進汽車，而是仰望上空尋找出行工具：電動垂直起降（eVTOL）飛行器。它是一種小型飛行器，像直升機一樣垂直起飛和降落，使用可持續的電動推進系統，適合短途飛行。</p><p><br></p><p>盡管這個場景尚未成為現實，但美國聯邦航空管理局（FAA）正在為2028年實現這個目標做準備。
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隨著無人機和電動垂直起降飛行器（eVTOL）技術的快速發展，低空出行正逐漸成為現實。然而，噪聲問題已成為公眾接受度、產品合規性與市場準入的關鍵挑戰。面對日益嚴格的國際噪聲標準，如何高效、精準地完成噪聲測試、優化聲學設計，成為行業共同關注的焦點。
無人機整機展區將匯聚全球各類先進無人機整機產品，包括多旋翼無人機、固定翼無人機、直升機無人機、垂直起降無人機等。從小巧便攜的消費級無人機，到功能強大、性能卓越的工業級無人機，一應俱全。零部件及配件展區集中展示無人機所需的各類核心零部件及配件，如電機、電調、飛控系統、GPS模塊、電池、螺旋槳、遙控器等。
