歼-20C，一个由《流浪地球2》剧组想出的名字，它在电影中一亮相，便赚足了眼球，未来感十足的机械设备和航天器也无法撼动其带来的震撼感。其实，早在《流浪地球2》放出的预告片中，这款被剧组冠以“歼-20C”的科幻机型便已经登场，双升力风扇+双发动机的设计让人眼前一亮。
【资料图】
《流浪地球2》中垂直起降版“歼-20C”双座型战机
《流浪地球2》中垂直起降版“歼-20C”双座型战机
《流浪地球2》关于“歼-20C”垂直起降战斗机的海报
那么在歼20的基础上，研制这么一款垂直起降战机，在技术上究竟走不走得通，全球都有哪些垂直起降机型？中国未来舰载垂直起降战斗机，会是这样的设计吗？
垂直起降机型是根据全球战机发展的“痛点”展开，不论战机是新是旧，机型依赖固定的大型机场/基地，需要长长的跑道进行起降是不争的事实。飞机跑道普遍需要3000米，宽度50米，基础建设投资很大，这大幅度限制了战斗机的起降范围和灵活性。在早先上映的电影《壮志凌云2》中，大量的战机就被导弹摧毁在停机坪上，男主角汤姆克鲁斯驾驶的战机也差点因跑道距离不足而炸毁。
于是，垂直起降机型便在这种强烈的军事需求中应运而生。垂直起降战机不同于普通战机，其最大的难点不再是发动机的推力大小，而是转移到了发动机控制系统上——因为要让战机平稳的垂直起降，需要在控制系统上花费大功夫，力矩平衡要时刻保障——在起降时，主推力和机头升力都从一台发动机引出，而且发动机还必须做多余功率储备，提高侧面旋转能力。这也就是为什么著名的“鹞式”垂直起降战机和F-35B战斗机均采用大推力发动机，且要增加升力发动机的原因。
F-35B战机垂直起降动力系统，包括主发动机和升力风扇
F-35B战机使用发动机带动升力风扇，提供所需的推力
再细看电影中的“歼-20C”，不仅具备两台尾部发动机，还配备了很强的升力发动机，在升力发动机打开的瞬间，导演郭帆还给了一个近距离的特写，足见对其垂直起降能力的看重。此外，歼-20配备的鸭翼也具有鲜明的特点，竖起的鸭翼既可以作为在起降过程中增强战机稳定性的安定翼面，还能够消除水平状态时产生的气动阻力以及紊流干扰。
然而事情总有两面性，垂直起降战斗机虽然有众多的优点，但缺点也同样明显。为保持歼-20战机原有尺寸和机身内部空间大小不变的情况下，还要为涡扇升力发动机留出空间，这无疑会挤占宝贵的机内载弹空间，机腹主弹舱的载弹量会大幅度减小。换句话说，在空战中，普通型的战机和垂直起降战机在载弹量上会有明显的差异。
当然，《流浪地球2》的剧情设置在30年后，相信到那时，人类的航空科技已经有了飞跃式的发展，力矩平衡问题和升力发动机推力问题、弹药小型化等困扰垂直起降战机的主要技术难点早已攻克。毕竟根据早先的资料，美国F-35B垂直起降战机的升力风扇仅能产生9吨推力。
从电影中的细节和航空工业的发展轨迹来看，航空工业不断进步，发动机技术日新月异，只要国防和军队建设需要，垂直起降型战斗机在技术上是具备走入现实的可能。
专家简介：王腾，军事装备科普专家，陆军装甲兵学院硕士研究生学历，先后在中央电视台、人民日报从事一线军事新闻工作，参加策划并制作多个军事科技专题。长期对国内外高科技装备、各兵种主战装备等方面进行科普研究，先后在《人民日报海外版》、《法制日报》、《科普中国》等平台发表文章，获“国家信息化领导小组”颁发的先进个人奖项。
出品：科普中国军事科技前沿
作者：王腾
策划：金赫
监制：光明网科普事业部
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