一架飛機(jī)能像直升機(jī)一樣原地起降，又像戰(zhàn)斗機(jī)一樣風(fēng)馳電掣，甚至突破音速。這正是航空工程師們半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)苦苦追尋的夢(mèng)想！在2025年的天津直博會(huì)上，當(dāng)中國(guó)的共軸剛性旋翼高速直升機(jī)以令人咋舌的450-480公里時(shí)速亮相時(shí)，向這個(gè)夢(mèng)想邁進(jìn)了一大步。

它超越了我們熟悉的“復(fù)興號(hào)”高鐵，卻也提醒著我們，真正的“超音速垂直起降”這塊航空領(lǐng)域的圣杯，依然遙不可及。這背后，可不僅僅是幾架飛機(jī)的展示，更是一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)，各國(guó)在追求飛行器速度與起降靈活性之間的艱難平衡，以及對(duì)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)的隱性爭(zhēng)奪。

要聊這個(gè)，就不得不提美國(guó)F-35B戰(zhàn)機(jī)。美軍曾對(duì)它寄予厚望，夢(mèng)想著能讓它在西太平洋的那些小島礁上，像變戲法一樣隨時(shí)起降，從而在“第一島鏈”的較量中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。那種畫面多酷?。簺](méi)有跑道，一架架戰(zhàn)機(jī)呼嘯而下，說(shuō)停就停，說(shuō)走就走。

然而，現(xiàn)實(shí)卻給所有人潑了一盆冷水。F-35B雖然能垂直起降，但它可不是全能選手。維護(hù)成本高得驚人，每一次起降都像在燒錢。更要命的是，它為了垂直起降，付出的代價(jià)是載彈量的大幅縮減。想象一下，一架戰(zhàn)機(jī)，好不容易飛起來(lái)，結(jié)果只能帶兩枚導(dǎo)彈，這還怎么打仗？最終，美軍不得不忍痛砍掉了73架F-35B的采購(gòu)計(jì)劃。

F-35B的案例，活生生地揭示了一個(gè)殘酷的矛盾：想要垂直起降，就得有巨大的升力；想要超音速飛行，就得減小阻力。這兩者，就像一個(gè)想把風(fēng)箏放得老高，一個(gè)卻想讓風(fēng)箏在手里輕飄飄。它們是天生的對(duì)頭，很難兼得。

要解開(kāi)這個(gè)矛盾，得從飛機(jī)的心臟，發(fā)動(dòng)機(jī)說(shuō)起。渦軸、渦槳、渦扇、渦噴，這些名字聽(tīng)起來(lái)挺唬人，但本質(zhì)上都是一家子。它們的核心原理都差不多，就是利用燃?xì)鈳?dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生推力。關(guān)鍵區(qū)別在哪兒呢？就在于它們?nèi)绾巍按碉L(fēng)”。

你可以把發(fā)動(dòng)機(jī)想象成各種各樣的吹風(fēng)機(jī)。

渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)就像一個(gè)強(qiáng)力直射檔的吹風(fēng)機(jī)，氣流速度高達(dá)每秒1000米！它噴出的氣流又快又猛，是追求高速飛行的最佳選擇。但缺點(diǎn)是，推力相對(duì)有限，就像你用一個(gè)細(xì)口噴槍去推一堵墻，力量集中，但面積小。

渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)（配合旋翼）就像一個(gè)溫柔的寬幅柔風(fēng)檔吹風(fēng)機(jī)。它不是直接噴氣，而是通過(guò)帶動(dòng)巨大的旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)“吹風(fēng)”。氣流速度不足每秒100米，但它吹的面積大！就像你用一個(gè)大蒲扇去扇風(fēng)，風(fēng)速雖然慢，但可以輕輕松松把直升機(jī)托舉起來(lái)。

這背后其實(shí)藏著一個(gè)很簡(jiǎn)單的物理原理：如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是固定的，那么噴氣速度越快，產(chǎn)生的推力反而越小。就像你要把一個(gè)東西推起來(lái)，是用很大的力氣慢悠悠地推，還是用很小的力氣很快地推？顯然是前者更有效率。

所以，想要垂直起飛，就得“慢吹風(fēng)、大推力”。這意味著旋翼直徑越大越好，因?yàn)樗芡苿?dòng)更多的空氣提供升力。然而，大也有個(gè)限度。當(dāng)旋翼直徑超過(guò)10米時(shí)，翼尖的速度就容易接近音速。一旦突破音速，會(huì)產(chǎn)生劇烈的激波，那種震動(dòng)足以讓旋翼葉片直接解體！

像美軍S-97那種高速直升機(jī)，雖然靠共軸剛性旋翼突破了480公里的時(shí)速，但噪音也是出了名的大，這種“大嗓門”在需要隱蔽行動(dòng)的戰(zhàn)場(chǎng)上，簡(jiǎn)直就是自報(bào)家門。

事實(shí)上，縱觀各國(guó)半個(gè)多世紀(jì)的探索，簡(jiǎn)直就是一部燒錢和妥協(xié)的血淚史。

英國(guó)“鷂”式戰(zhàn)機(jī)它是世界上第一款實(shí)用化的垂直/短距起降飛機(jī)。它靠大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了垂直起降，很酷！但問(wèn)題是，它太“能喝油”了。垂直起飛的時(shí)候，油耗高得嚇人，導(dǎo)致它只能帶很少的炸彈或?qū)棥?shí)戰(zhàn)中，它不得不曲線救國(guó)，主要靠短距離滑跑起飛，彌補(bǔ)了垂直起降的缺陷。

俄羅斯雅克-141，俄羅斯人也想玩垂直起降，他們的方法是給飛機(jī)額外加裝了升力發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣一來(lái)，雅克-141確實(shí)能超音速飛行了！但代價(jià)是什么？那些升力發(fā)動(dòng)機(jī)就像幾個(gè)“油老虎”，把油箱里的油燒得飛快，結(jié)果就是航程比“鷂”式還短。

F-35B的再次妥協(xié)，吸取了前輩的教訓(xùn)，改用了升力風(fēng)扇，改善了油耗。但即便如此，它懸停一分鐘，也要燒掉整整一噸燃油！更別提它那2700米的懸停高度，跟直升機(jī)動(dòng)輒6000米的高度相比，簡(jiǎn)直是小巫見(jiàn)大巫。

這些例子都說(shuō)明，想把垂直起降和超音速這兩個(gè)“矛盾體”捏合在一起，太難了。它們就像一對(duì)互相拉扯的戀人，總有一方要做出犧牲。

面對(duì)重重挑戰(zhàn)，各國(guó)如今都走上了不同的技術(shù)路線。

美國(guó)在F-35B碰壁后，美國(guó)并沒(méi)有放棄。他們一邊縮減F-35B的采購(gòu)，一邊轉(zhuǎn)頭發(fā)展MV-22“魚(yú)鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。這種飛機(jī)能像直升機(jī)一樣垂直起降，又能像固定翼飛機(jī)一樣高速巡航，看起來(lái)是兩全其美。

中國(guó)選擇的是“雙線并進(jìn)”。一方面，我們?cè)诟咚僦鄙龣C(jī)領(lǐng)域奮起直追，成功研發(fā)出與S-97水平相當(dāng)?shù)墓草S剛性旋翼直升機(jī)。另一方面，在偏轉(zhuǎn)旋翼機(jī)領(lǐng)域，我們也正在逐步縮小與美國(guó)的差距。

然而，無(wú)論哪條技術(shù)路線，都繞不開(kāi)一個(gè)核心瓶頸：發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比。所謂的推重比，就是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力與自身重量的比值。目前的頂尖發(fā)動(dòng)機(jī)，推重比也就10左右。但如果想讓像運(yùn)-20那樣的大型運(yùn)輸機(jī)也實(shí)現(xiàn)垂直起降，推重比得翻一番，達(dá)到20！這已經(jīng)超出了當(dāng)前技術(shù)能夠觸及的高度。

更關(guān)鍵的是，即便技術(shù)突破了，我們還得考慮實(shí)際需求。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)雖然速度快，但它在狹窄地形降落時(shí)，可不像直升機(jī)那么靈活。它沒(méi)辦法像直升機(jī)那樣側(cè)著飛，那種精細(xì)的機(jī)動(dòng)能力就差了一截。還有在高原環(huán)境下，旋翼直徑小的飛行器，升力會(huì)大幅下降，遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)直升機(jī)可靠。美軍在南海島礁部署F-35B的構(gòu)想之所以破產(chǎn)，本質(zhì)上就是忽略了裝備性能與實(shí)際使用環(huán)境的錯(cuò)配。你總不能指望一輛F1賽車去越野吧？

說(shuō)到底，這場(chǎng)持續(xù)了幾十年的技術(shù)博弈清晰地告訴我們，僅僅依靠現(xiàn)有的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，想要完美結(jié)合垂直起降和超音速，幾乎是個(gè)不可能完成的任務(wù)。