從上世紀 50 年代開始，世界各國紛紛研制一種新型航空技術，垂直起降戰鬥機，垂直起降的優勢是不需要跑道，不用滑跑就可以起飛和著陸，對跑道條件要求極低，能在前沿和攻擊艦上部署，而且速度和機動性大大超過直升機。
去年，莫斯科戰略和技術分析中心中國問題高級分析師瓦西裡 · 卡申表示，中國航空航天工業正在研制一種短距起飛垂直降落（STOVL）的戰鬥機。這對中國海軍未來的發展至關重要，中國已經開始研制某些短距離起飛垂直降落飛機的重要部件，比如發動機。如果中國人民解放軍海軍的兩棲攻擊艦配備瞭短距起飛垂直降落飛機，這種攻擊艦就可以被當做輕型航空母艦來使用，進一步增強作戰能力。
其實中國並不是此時才開始研究，早在六七十年代中國就搞過垂直起降戰鬥機。
在 1968 年 7 月 11 日，空軍出臺瞭 《關於三五期間我國飛機發展意見》，其中明確提出要盡快解決垂直短距起落戰鬥機的問題。隨後國防部六院根據空軍的指示，下達瞭短距起落戰鬥機的研制任務。1969 年，601 所（沈陽飛機研究所）將垂直起降戰鬥機列入專題科研項目，但當時僅是預研。
1969 年 3 月，中蘇邊境發生瞭珍寶島事件，在準備大打打核戰爭的大背景下，601 所的垂直起降戰鬥機項目成瞭高於一切的重點工程，同年 9 月份正式下達型號研制任務，代號為 " 四號任務 "。新型垂直起降戰鬥機以殲 6 戰機為基礎，加裝升力發動機，實現垂直起降和超音速作戰。由於受技術、材料及發動機等限制，四號任務進度非常緩慢。1971 年 9 月，決定 " 四號任務 " 不列入國傢型號發展計劃，仍為先期研究科研項目，至此 " 四號任務 " 下馬。
在網上有廣泛流傳著一個說法 " 一個‘四號任務’的方案是在殲 6 飛機上加裝瞭 4 個籠屜狀的風扇 "，這個說話遭到瞭網友廣泛的嘲弄。其實真實的情況並不是這樣的。
（網友繪制的四號任務想象圖）
有金屬材料研究單位的專傢表示，按照當時國傢冶金部下達的任務要求（時間大概是 1968 年左右），是研制一種用於升力發動機的高溫鈦合金，而飛機整體上是主發動機 + 升力發動機的技術方案，也就是說其整體佈局應該是和雅克 38 類似。
而網上那個 " 殲 6 飛機上加裝瞭 4 個垂直風扇 " 的說法，也許是被淘汰的方案，也許根本就是臆想出來的。而說到合金的設計指標，當時的技術人員著實被嚇得不輕：具體是要求鈦合金的使用溫度達到 800-1000 ℃。
科普
鈦合金在航空發動機中一般用於 " 冷端 " 部件，即燃燒室之前的風扇、低壓、高壓壓氣機的盤、葉片及機匣、涵道等，雖然說是 " 冷端 "，實際上高壓壓氣機部分的溫度也有 400-600 ℃甚至更高，而目前世界最先進的高溫鈦合金是英國研制的 IMI834 合金（用於 EJ200 高壓壓氣機），其長期使用溫度是 600 ℃，溫度過高就會使鈦合金氧化變脆。而 " 四號任務 " 中要求鈦合金在 800-1000 ℃條件下使用，而且是用於升力發動機的渦輪部分，也就是 " 熱端 " 部件。
大傢可能認為那時的設計人員是不是瘋瞭，不按科學規律辦事啊！這個嘛，還真不是大傢想的那樣！這樣的設計是有科學依據的：升力發動機工作時間很短，每次運轉也就是 3~5 分鐘，渦輪盤隻是表面被加熱，強度損失不大，因此完全可以用鈦合金代替鎳基高溫合金，渦輪盤部分的重量幾乎可以降低一半（葉片仍采用鎳基高溫合金），這樣的設計可以使升力發動機獲得很高的推重比。
" 四號任務 " 的設計人員采用主發動機 + 升力發動機的方案應該說是非常明智的選擇，相關高溫鈦合金的研制工作也隨即展開。由於任務要求的時間非常緊迫，正常情況下研制一種新型合金，從成分篩選到實際應用，至少要 5~10 年的時間，而任務要求在 2 年內要拿出產品，這的確有些違反常理。但是參與任務的科研人員並沒有退縮，針對合金的應用特點，篩選出高溫瞬時強度良好的新型鈦合金，進行瞭熔煉、加工、熱處理等工作，並模鍛出高壓和低壓渦輪用的鈦合金渦輪盤，交付給東北某廠進行部件加工。隨後不久就發生瞭 "9.13" 事件，相關工作也就戛然而止瞭。技術人員們所付出的努力也就付之東流，說起這些半途而廢的工程，老一輩的技術人員都是唏噓不已。
現在，由於遠洋海軍發展的需要，中國再一次展開瞭垂直起降戰鬥機的探索。據 2015 年《中國航空報》，中航工業成發與中航空天發動機研究院，正在進行短垂項目的升力風扇部件加工合作（短距起飛 / 垂直降落飛機推進系統項目，簡稱短垂項目），這標志著中國可能已經重新啟動瞭垂直 / 短距起降戰鬥機研發計劃。未來可以部署於國產兩棲攻擊艦。預計中國的垂直起降戰鬥機需要花費十年以上時間才能面世。
當然，說到垂直起降戰鬥機，不得不說美國的 F-35B 戰鬥機。F-35B 戰鬥機被視為 " 未來空戰主力殺手 "，F135 的發動機是 F-35B 的一大閃光點，同時 F-35B 還集成瞭羅爾斯羅伊斯公司的升力系統，使該機能實現短距起飛垂直降落（STOVL）。那麼這種發動機在設計上有什麼獨到之處呢？
F-35 項目的最顯著的特點之一就是在 F-35B 懸停時，它的推進系統在非加力狀態下產生的升力非常接近其全加力推力。F-35B 在懸停時，發動機能產生 39400 磅（17872 千克 176kN）的非加力垂直升力，而在常規飛行中，則能產生 28000 磅（12700 千克 124.55kN）幹推力和 43000 磅（19504 千克 191.27kN）的全加力推力。
F-35B 的 F135 發動機依賴兩個系統來實現如此高的垂直升力。
首先是全權限數字發動機控制單元（FADEC），在懸停時，FADEC 能壓榨出發動機的所有潛力，使幹推力從 28000 磅增加到 39400 磅。其次是羅爾斯羅伊斯的升力系統，與 F135 發動機一道組成瞭短距起飛垂直降落推進系統，該系統由 4 大主要組件組成。
升力風扇垂直安裝在 F-35B 座艙後方，直徑 1270 毫米，高度也是 1270 毫米。升力風扇從機背頂部的進氣口吸入冷空氣並加速氣流向下噴出，以此產生垂直升力。升力風扇由兩級反向旋轉的風扇組成，一級疊加在另一級上方，每級都是整體葉盤結構。上級風扇有 24 片空心鈦葉片，下級則是 28 片實心葉片。兩級風扇各由一套錐形齒輪系統驅動（該系統通過一組圓錐形齒輪，能使驅動軸的扭矩旋轉 90 度傳遞給風扇）。
兩套錐齒輪系統都被容納在一個共用齒輪箱中，由那根沿 F-35B 縱軸線佈置的驅動軸驅動。在 F-35B 進氣道的分叉處，包覆在整流罩內的驅動軸穿過進氣道把升力風扇和發動機連接起來。在發動機那頭，驅動軸連接在第一級風扇的風扇轂上，由低壓轉子驅動。當 F-35B 懸停時，這根驅動軸把 28000 軸馬力的功率傳遞給升力風扇的離合器和錐形齒輪系統，使升力風扇產生近 20000 磅（9072 千克 89kN）的垂直升力。
升力風扇底部有一個 VAVB 噴管，能對升力風扇產生的升力進行矢量調節，這個組件被整合進飛機結構中，能承受結構載荷，這樣做的目的是節省重量，要知道實現短距起飛垂直降落的一個關鍵因素就是：發動機產生的垂直升力大於飛機重量。
由於懸停需要非常大的推力，發動機要吞入更多的空氣，所以洛克希德馬丁在升力風扇後方增加瞭一對輔助進氣門（AAID），用來向 F135 發動機提供額外空氣。
F-35B 在懸停模式中，有 15700 磅（7121 千克 69.84kN）的垂直升力來自飛機尾部三軸承旋轉模塊（3BSM）噴管中向下噴出的熾熱燃氣。這種有趣的噴管由三節連接在一起的管道組成，每節管道都是鈦合金的，每節都通過環形軸承與其他噴管連接。當 F-35B 要懸停時，FADEC 會命令 3BSM 噴管向下偏轉 95 度，通過向下噴氣來產生垂直升力。
懸停中，除瞭升力風扇產生的近 20000 磅升力外，兩側翼根中的滾轉噴管也能通過向下噴出旁通空氣產生 3700 磅升力。F-35B 在不到 3 秒的時間裡，就能把尾噴管 15700 磅的水平推力矢量偏轉成垂直向下，使總升力達到 39000 磅。F-35B 的垂直升力幾乎相當於歐洲臺風戰機的全加力推力，這驚人的推力矢量能力全靠 F-35B 龐大而復雜的 FADEC 軟件來實現，該軟件是普惠公司專為 F-35B 的推進系統開發的。
本文綜合自：科羅廖夫的軍事客廳、空軍之翼
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