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。

二、利用推力向量技术

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。

现役的“鹞”式短距/垂直起降战斗机为了吸进足够的空气进行垂直飞行，要靠机身两侧的那两个外形特别显眼的巨大进气道。这巨大进气道确实帮助“鹞”实现了垂直飞行，但“鹞”也因此很难再实现超声速飞行，代价可谓不小。

F-35B体型、体重都比“鹞”大，如果要通过加大进气道来获得垂直飞行能力，那进气道就会大得让飞机自身接受不了。此路不通。于是，又一项重大新设计被逼出来了，这便是两级对转升力风扇。

两级对转升力风扇是F136发动机之外新增加的装置，是F-35B动力系统的重要组成部分。它安装在驾驶舱后部，可提供44.5千牛的附加推力，所以使主发动机能在较低温度下以较小的负荷运转，从而提高了可靠性和使用寿命。F-35B的垂直升力主要靠机上装置的两级对转升力风扇提供，它的进气道自然就可以设计得比较小。

这种令国际航空界惊叹的新奇升力风扇是F-35B的一大看点。两级对转升力风扇可以使足够的空气转变为战机悬停所需的垂直气流而无须增加发动机风扇的截面，进而避免了飞机在超声速飞行时所产生的阻力。

三、利用额外的举升发动机

雅克-38（又称雅克-36M或雅克-36，但其实雅克-36是一种验证机，与之差别较大）是雅科夫列夫实验设计局为前苏联海军研制的舰载垂直起降战斗机，主要用于对地面和海面目标实施低空攻击，并具有一定的舰队防空能力。

该机是专门为在“基辅”级航空母舰上使用而设计，采用升力发动机与旋转喷口发动机结合的组合方案，升力发动机除用于垂直升降外，也可用于调节俯运动和配平。

雅克38是世界第一种服役的垂直/短距起降战斗机。采用中单翼布局的切尖三角翼，并带有下反角。装备一台涡喷发动机和两台升力发动机，主发动机的两个喷口位于后机身下部，两个大型的半圆形进气口位于驾驶舱后方，翼根之前。

    雅克-38和雅克141是使用升力发动机和偏转喷口主发动机相结合的垂直起降飞机。飞机的两台升力发动机位于座舱后的机身内，其进气道在机身上部；主发动机装在机身内，喷口在后机身两侧。当飞机垂直起飞时，主发动机的一对可旋转喷口从向后位置转到向下位置，同时升力发动机工作，也是四束喷流提供了飞机的起飞升力。当飞机进入平飞状态之后，主发动机转至向后，升力发动机则停止工作，其进气道关闭。

四、利用旋转机翼

波音公司研制的 X-50A“蜻蜓”是一种使用“前翼/旋翼”技术（CRW）的垂直起降试验机，它在起飞时就象普通直升飞机一样使用顶部旋翼，而在高速巡航时（最高时速可达 700 公里/小时）则将顶部旋翼锁定变成固定翼飞机。

X-50A基于20世纪80年代的西科斯基S-72 X-Wing程序的工作，通过从底层设计飞行器作为多模式飞机。 X-50A是DARPA在其“直升机”计划资助的两个项目之一。

X-50A有一个“canard”前飞机以及一个常规的尾翼，允许两者在前飞期间提供升力并卸载主旋翼。

对于垂直起飞，悬停，低速飞行和垂直着陆，主转子翼由尖端喷嘴驱动，通过将来自喷气发动机的排气引导通过转子尖端中的推力喷嘴。 因为转子由喷气推力直接驱动，所以不需要尾桨如常规直升机中那样控制扭矩。

对于高速向前飞行，排气通过普通喷嘴重新定向，并且转子翼被停止并保持在固定位置，如在常规飞机中。