垂直起降的战斗机的起飞原理就是把发动机朝下喷出气体，这样的话飞机就可以不需要跑道而垂直起飞。垂直起降战机优点在于，可以在恶劣的环境下起飞投入战斗，也可以随时根据地面部队的部署和转移提供实施有效的火力压制。垂直起降战机为何是单发？真相曝光，竟然是被这一技术限制了。虽然起步相对较早，但是受制于飞控、发动机动力、材料等多种因素的制约。
如果战斗机在起飞的过程中消耗大量燃料，就会导致战斗机的作战半径大大下降。然而双发战斗机，看似比较合理，其实平衡不好控制，飞控太难搞，工程难度不是一般地大。这不仅仅是对于飞行员的考验，更是对现在的航天技术人员的一个考验。这种飞机通常是海军的航母或者两栖及攻击舰上使用，如果耗油量很大，就会导致飞机的作战半径下降。恰恰两台发动机耗油量更大，如果研发双发动机的垂直升降飞机，可谓是得不偿失。
世界上已经有很多国家研制出来的垂直起降飞机，比如英国：AV-8A战机；美国：AV-8B战机，F-35B战机；俄罗斯：雅克38战机，雅克141战机。以上飞机均为单引擎飞机。由于这种飞机起降消耗燃料比较多，作战半径被大大减少，所以这种飞机的用途不广。歼-31由于安装了两台俄罗斯RD-33发动机，飞机重量和体积被限制在中型战斗机水平上，因此机内弹舱和油箱容积有限，远低于歼-20战斗机，无法装载重型对地攻击弹药，因此不适合需要大型战斗机和远程攻击机的中国空军。在垂直起降时，下方高温的气体从发动机喷口喷出，到达地面后便向外扩散。这样就在机体下方形成了压强较低的区域。这个低压区会给飞机一个向下的引力，导致飞机起飞时消耗大量燃料。
也有少数采用双引擎战斗机比如X-32B（波音公司产品），此飞机在座舱后部安装了一个小型涡扇引擎，垂直放置，用于垂直起飞和降落。但是这种设计在飞机平飞时会造成加大飞机负担，所以一般都不采用这样的设计，美国空军也淘汰了这个方案。
在飞机起降的过程中，发动机处于满负荷状态，耗油量相对较大。其实起降的过程和飞行中开全加速的耗油量是一样的。飞机的自重是绝对不可能大于推力的，因此载油量、载弹量都不能太多，这时候飞机的航程和持续作战能力都受到限制。
所以，垂直起降飞机在起飞时一般是使用从跑道起飞的方式，而不是垂直起飞。在降落的时候，由于油量和弹药已经有所消耗，则可以根据情况进行垂直降落。以目前的航空发动机技术，足够大推力的轻型发动机尚没有能力研制出来。
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