簡介
這裡把飛機的飛行分為三個主要階段，即起飛、平飛和降落，其中飛機實現起飛和降落的方式就是滑跑方式，所以需要機場跑道。而垂直起降主要指固定翼飛機可以不用借助跑道而在原地就能垂直起飛和垂直降落，可以不用機場跑道，所以一直是航空人士追求的一個目标。一般像直升飛機、氣球等的飛行不作為垂直起降來考慮。
背景
垂直起降技術的誕生主要是因為飛機滑跑起飛方式的不足，特别是在曆次戰争中的表現，讓飛機的垂直起降進入人們的視線。二戰及中東戰争等戰争直接對敵方機場的襲擊讓人們感受到了需要跑道的滑跑式飛機的不足之處，而冷戰則是垂直起降技術的催化劑。二戰後的五六十年代，在極有可能爆發核戰争的陰影下，人們擔心出現核大戰對機場造成破壞、常規飛機無法出動的局面，所以催生了固定翼飛機的垂直起降技術。
垂直起降飛機減少或基本擺脫了對跑道的依賴，隻需要很小的平地就可以拔地而起和垂直着陸，所以在戰争中飛機可以分散配置，便于靈活出擊、轉移和僞裝隐蔽，不易被敵方發現，出勤率也大幅提高，并且對敵方的打擊具有很高的突然性，大大提高了飛機的戰場生存率。
另外，具有垂直起降能力的飛機不需要專門的機場和跑道，這樣就省去了昂貴的機場建設費用，不用驅鳥了，也能在惡劣氣象條件下起降，好處太多，降低了使用成本，所以飛機的垂直起降成了航空發展的一個方向。
基本原理
要研究垂直起降技術是怎樣實現的，就要知道比空氣重的飛機是如何飛行的。飛機飛行需要克服兩種力—重力和阻力。重力是由飛機的氣動面，即機翼和尾翼産生的垂直升力平衡的；阻力則是由發動機提供的水平推力克服的。
正常飛機的起飛過程就是飛機在發動機的推動下，在跑道上克服阻力向前滑跑，機翼在空氣中直線平移運動，利用特定翼型和飛行狀态産生的空氣壓差獲取升力。随着速度的加快，升力也越來越大，當滑跑速度足夠大到使機翼産生的升力大于飛機的重量時，飛機就可以離開地面升空飛行了。
由于在一定的條件下飛行的阻力遠小于飛機的重量，所以飛機的飛行可以實現以小推力托起大重量，也就是推重比小于1，是一種省力的飛行方式。
從上面可以看出，飛機要想飛行必須克服重力，而垂直起落飛機由于不需要滑跑，就不可能由機翼産生克服重力的升力。那到底如何才能實現在原地的垂直起降呢？隻能有兩種方法，一種是噴氣反作用力，一種是利用空氣動力。
噴氣反作用力，就是由發動機向下噴氣産生的反作用力升力來克服重力實現垂直起降的。
辦法有三個：一個是偏轉發動機的噴管（如英國的鹞式），第二種是直接使用升力發動機提供升力，第三個是前兩種辦法的組合，同時使用升力發動機和主發動機（如前蘇聯的雅克）。
根據牛頓第三定律，作用力與反作用力大小相等，也就是發動機的的推力與升力相等，那麼垂直起降時的推重比就得大于1才能垂直起降，與推重比小于1的飛機的飛行相比，這種反作用力升力并不省力，耗能太多，不實用，因此很難推廣。
空氣動力垂直起降，就是在發動機輸出的扭矩力作用下能利用空氣動力的裝置，比如風扇等，像美國的F-35B的升力風扇就是一種。
但這種傳統的旋轉式的升力風扇還是問題多多，所以還要對傳統風扇進行改進，比如多環分級升力風扇，使風扇超薄，強力，堅固。
由于旋轉式的本質缺點不能改變，所以把扇葉由旋轉運動改變成平移運動，這種風扇的效能就提高了，并且矩形也利于安裝，也許是将來飛機垂直起降的一個方向。
風扇由于是利用與空氣的相互作用力（主要是大氣壓力差，其次反作用力）為垂直起降的升力的，埋植在機翼中，與空氣的接觸面積大，所以升力強大，油耗較小，是個有前途的發展方向。
變遷
垂直起降
美國聯合攻擊機(JSF)的備選機型X-32和X-35除有一定隐身能力外，都可以“短距起飛、垂直着陸”。大家可能會奇怪，為什麼是“短距起飛,垂直着陸”而不幹脆研制“垂直起降”？事實上，這是經曆了幾十年的風風雨雨才總結出來的，不是人們不喜歡“垂直起飛”，而是以現在的技術水平來說，為此必須付出的代價實在太大，飛機是一種綜合平衡多方面照顧的産物，不能為某一特性而過分影響其它方面。 修建機場占地很大、勞民傷财，建造航空母艦要耗資天文數字，且自身是個大目标，擺脫大機場和大航母是有作戰飛機以來人們普遍的願望。
20世紀50年代，研制垂直起降作戰飛機的要求正式提出了，各國先後試制了數十種垂直起降飛機，其中多數試飛失敗甚至機毀人亡。幾十年過去了，最終能夠批量生産使用的垂直起降作戰飛機隻有三種：英國的“鹞”式，蘇聯的雅克-38和美國貝爾/波音公司的V-22軍用運輸機。
必須說明的是，利用旋翼産生升力來達到垂直起降的飛行器——直升機，因受到旋翼的限制，飛行速度很難超過400千米/小時，幾乎是不可能超過亞音速，無法用來與普通的固定翼戰鬥機相比，作戰飛機還是要有較大的固定機翼來産生機動動作時必須的升力，所以設計師們都得另想辦法使飛機産生垂直起降時的升力。
技術局限
使用垂直起降技術的飛機機動靈活，具有常規飛機無可比拟的優點，但同時也有許多重大的缺點。首先是航程短，由于要實現垂直起降，飛機的起飛重量隻能是發動機推力的83%-85%，這就使飛機的有效載荷大大受到限制，影響了飛機的載油量和航程。
同時，飛機垂直起飛時發動機工作在最大狀态，耗油量極大，也限制了飛機的作戰半徑。例如“鹞”式飛機的載重量為1060千克時，作戰半徑隻有92公裡。所以在實際使用中，“鹞”式飛機盡量使用短距起飛的方式，以延長飛機的航程。因此，垂直起落飛機又稱為垂直/短距起落飛機。另外，由于垂直起落飛機在實戰中，經常需要分散在野外，所以它的維護也非常的困難。
垂直/短距起降飛機也是海軍青睐的機種，因為艦船上的飛行甲闆的長度總是有限的，垂直/短距起落技術就顯得尤為實用。裝備英國“皇家方舟”号航母的“海鹞 ”就是“鹞”式的海軍型。“海鹞”還使用了“斜曲面躍飛”的短距起落技術，通過在航母上安裝12度的斜甲闆，可以讓飛機滑跑躍飛，再利用推力轉向，使飛機在推力不足的情況下仍能在空中穩定加速。
世界上服役的垂直起落飛機有英國的“鹞”式系列，美國的AV-8系列、前不久剛試飛成功不久的F-35以及俄羅斯的雅克36等等。俄羅斯還有另外一種編号為雅克141的超音速垂直起落飛機，但是由于沒有經費，并沒有進入工程發展。
垂直起降技術雖然不是一個新技術，而且存在一些重大弱點，但是它的優點的确使人無法割舍。美國正在發展新一代垂直/短距起降飛機（V/STOL）。随着航空科技的發展，垂直起降技術必将進入一個新的發展高峰。
