Máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng VTOL (vertical take-off and landing) là loại máy bay có thể cất cánh và hạ cánh theo phương thẳng đứng mà không cần dựa vào đường băng. Phân loại này có thể bao gồm nhiều loại máy bay bao gồm máy bay trực thăng cũng như máy bay cánh cố định vectơ lực đẩy và máy bay lai khác có cánh quạt chạy bằng năng lượng như cyclogyros/cyclocopters và gyrodynes.
Một số máy bay VTOL cũng có thể hoạt động ở các chế độ khác, chẳng hạn như cất và hạ cánh thông thường CTOL (conventional take-off & landing), cất và hạ cánh ngắn STOL (short take-off & landing) hoặc cất cánh ngắn và hạ cánh thẳng đứng STOVL (short take-off & vertical landing). Những loại khác, chẳng hạn như một số máy bay trực thăng, chỉ có thể hoạt động như VTOL, do máy bay thiếu thiết bị hạ cánh có thể xử lý lăn. VTOL là một tập hợp con của cất và hạ cánh thẳng đứng hoặc ngắn V/STOL (vertical or short take-off & landing).
Một số máy bay nhẹ hơn không khí (lighter-than-air aircraft) cũng đủ điều kiện là máy bay VTOL, vì chúng có thể bay lơ lửng, cất cánh và hạ cánh với cấu hình tiếp cận/khởi hành thẳng đứng.
Máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng bằng điện eVTOL (electric vertical takeoff and landing aircraft) đang được phát triển cùng với các công nghệ điều khiển chuyến bay tự trị hơn và tính cơ động như một dịch vụ MaaS (mobility-as-a-service) để cho phép di chuyển trên không tiên tiến AAM (advanced air mobility), có thể bao gồm các dịch vụ taxi hàng không theo yêu cầu, di chuyển hàng không trong khu vực, vận chuyển hàng hóa và phương tiện hàng không cá nhân PAV (personal air vehicles).
Bên cạnh các máy bay trực thăng phổ biến, hiện có hai loại máy bay VTOL đang phục vụ trong quân đội: máy bay cánh nghiêng, chẳng hạn như Bell Boeing V-22 Osprey và máy bay vectơ lực đẩy, chẳng hạn như dòng Harrier và máy bay chiến đấu tấn công chung JSF (Joint Strike Fighter) F-35B Lightning II mới. Trong lĩnh vực dân sự hiện chỉ có máy bay trực thăng được sử dụng chung (một số loại máy bay VTOL thương mại khác đã được đề xuất và đang được phát triển kể từ năm 2017). Nói chung, máy bay VTOL có khả năng STOVL sử dụng nó bất cứ khi nào có thể, vì nó thường làm tăng đáng kể trọng lượng cất cánh, phạm vi hoặc tải trọng so với VTOL thuần túy.
Lịch sử
Props, propors và cánh quạt tiên tiến
Ý tưởng về máy bay thẳng đứng đã có từ hàng ngàn năm trước và các bản phác thảo về VTOL (máy bay trực thăng) xuất hiện trong cuốn sách phác thảo của Leonardo da Vinci. Máy bay VTOL có người lái, ở dạng máy bay trực thăng nguyên thủy, bay lần đầu tiên vào năm 1907 nhưng phải đến sau Thế chiến II mới hoàn thiện.
Ngoài việc phát triển máy bay trực thăng, nhiều phương pháp đã được thử nghiệm để phát triển máy bay thực tế có khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng bao gồm máy bay cánh cố định cánh quạt ngang thử nghiệm năm 1922-1925 của Henry Berliner và bằng sáng chế năm 1928 của Nikola Tesla và bằng sáng chế năm 1930 của George Lehberger đối với máy bay cánh cố định VTOL tương đối không thực tế với động cơ nghiêng. Vào cuối những năm 1930, nhà thiết kế máy bay người Anh Leslie Everett Baynes đã được cấp bằng sáng chế cho Baynes Heliplane, một loại máy bay cánh quạt nghiêng khác. Năm 1941 nhà thiết kế người Đức Heinrich Focke bắt đầu làm việc trên Focke-Achgelis Fa 269, có hai cánh quạt nghiêng xuống để cất cánh thẳng đứng, nhưng quá trình ném bom thời chiến đã ngừng phát triển.
Vào tháng 5/1951, cả Lockheed và Convair đều được trao hợp đồng trong nỗ lực thiết kế, chế tạo và thử nghiệm hai máy bay chiến đấu VTOL thử nghiệm. Lockheed sản xuất XFV và Convair sản xuất Convair XFY Pogo. Cả hai chương trình thử nghiệm đều chuyển sang trạng thái bay và hoàn thành các chuyến bay thử nghiệm 1954-1955, khi các hợp đồng bị hủy bỏ. Tương tự, chiếc Ryan X-13 Vertijet đã bay một loạt chuyến bay thử nghiệm trong khoảng thời gian từ 1955 đến 1957 nhưng cũng chịu chung số phận.
Việc sử dụng quạt đứng chạy bằng động cơ đã được nghiên cứu vào những năm 1950. Hoa Kỳ đã chế tạo một chiếc máy bay mà khí thải phản lực điều khiển quạt, trong khi các dự án của Anh không được chế tạo bao gồm các quạt được điều khiển bằng truyền động cơ học từ động cơ phản lực.
NASA đã bay các tàu VTOL khác như tàu nghiên cứu Bell XV-15 (1977), cũng như Hải quân Liên Xô và Luftwaffe. Sikorsky đã thử nghiệm một chiếc máy bay có tên là X-Wing, cất cánh theo cách của một chiếc trực thăng. Các cánh quạt sẽ trở nên cố định ở giữa máy bay và hoạt động như đôi cánh, cung cấp lực nâng ngoài cánh tĩnh. Boeing X-50 là một nguyên mẫu Cánh quạt/Cánh Canard (Canard Rotor/Wing) sử dụng khái niệm tương tự.
Một dự án VTOL khác của Anh là gyrodyne, trong đó một cánh quạt được cung cấp năng lượng khi cất cánh và hạ cánh nhưng sau đó quay tự do trong suốt chuyến bay, với các động cơ đẩy riêng biệt cung cấp lực đẩy về phía trước. Bắt đầu với Fairey Gyrodyne, loại máy bay này sau đó đã phát triển thành Fairey Rotodyne hai động cơ lớn hơn nhiều, sử dụng động cơ phản lực để cung cấp năng lượng cho cánh quạt khi cất cánh và hạ cánh nhưng sau đó sử dụng hai động cơ phản lực cánh quạt Napier Eland điều khiển các cánh quạt thông thường được gắn trên các cánh lớn để cung cấp lực đẩy, các cánh dùng để dỡ tải cho cánh quạt trong chuyến bay ngang. Rotodyne được phát triển để kết hợp hiệu quả của máy bay cánh cố định khi hành trình với khả năng VTOL của máy bay trực thăng để cung cấp dịch vụ máy bay đường ngắn từ trung tâm thành phố đến sân bay.
CL-84 Dynavert là một loại máy bay cánh nghiêng tua-bin V/STOL của Canada do Canadair thiết kế và sản xuất từ năm 1964 đến năm 1972. Chính phủ Canada đã đặt hàng ba chiếc CL-84 cập nhật để đánh giá quân sự vào năm 1968, được đặt tên là CL-84-1. Từ năm 1972 đến năm 1974, phiên bản này đã được trình diễn và đánh giá tại Hoa Kỳ trên tàu sân bay USS Guam, USS Guadalcanal, và tại nhiều trung tâm khác. Những cuộc thử nghiệm này có sự tham gia của các phi công quân sự đến từ Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và Canada. Trong quá trình thử nghiệm, hai trong số những chiếc CL-84 đã bị rơi do lỗi kỹ thuật, nhưng không có thiệt hại về người do những tai nạn này. Không có hợp đồng sản xuất nào được ký kết.
Mặc dù các máy bay cánh nghiêng như Focke-Achgelis Fa 269 vào giữa những năm 1940 và Centro Técnico Aeroespacial “Convertiplano” của những năm 1950 đã đạt đến giai đoạn thử nghiệm hoặc mô phỏng, Bell-Boeing V-22 Osprey được coi là máy bay cánh nghiêng (tiltrotor) sản xuất đầu tiên trên thế giới. Nó có một cánh quạt ba cánh, động cơ tua-bin cánh quạt và vỏ bọc gắn trên mỗi đầu cánh. Osprey là máy bay đa nhiệm với cả khả năng VTOL và STOL. Nó được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ như một máy bay trực thăng thông thường với hiệu suất hành trình tầm xa, tốc độ cao của một máy bay trực thăng cánh quạt. FAA phân loại Osprey là một mẫu máy bay nâng bằng động lực (powered lift).
Những nỗ lực đã được thực hiện vào những năm 1960 để phát triển một máy bay chở khách thương mại có khả năng VTOL. Đề xuất Thang máy thẳng đứng liên thành phố Hawker Siddeley (Hawker Siddeley Inter-City Vertical-Lift) có hai hàng quạt nâng ở hai bên. Tuy nhiên, không chiếc máy bay nào trong số này được đưa vào sản xuất sau khi chúng bị loại bỏ vì quá nặng và tốn kém để vận hành.
Vào năm 2018, Opener Aero đã trình diễn một chiếc máy bay VTOL cánh cố định chạy bằng điện, Blackfly, mà nhà sản xuất tuyên bố là máy bay VTOL, chạy hoàn toàn bằng điện, siêu nhẹ đầu tiên trên thế giới.
Máy bay không người lái hiện đại
Trong thế kỷ XXI, máy bay không người lái (unmanned drone) ngày càng trở nên phổ biến. Nhiều trong số này có khả năng VTOL, đặc biệt là loại quadcopter (loại drone nâng bằng 4 cánh quạt).
Máy bay phản lực
Tail-sitters (máy bay cất, hạ cánh bằng đuôi)
Năm 1947, Ryan X-13 Vertijet, một thiết kế tail-sitter, được Hải quân Hoa Kỳ đặt hàng, sau đó Hải quân Hoa Kỳ đưa ra đề xuất vào năm 1948 về một loại máy bay có khả năng VTOL trên các sân boong sau của các tàu thông thường. Cả Convair và Lockheed đều cạnh tranh để giành được hợp đồng nhưng vào năm 1950, yêu cầu đã được thay đổi, với yêu cầu về một chiếc máy bay nghiên cứu có khả năng cuối cùng phát triển thành máy bay chiến đấu hộ tống vận tải theo nguyên lý VTOL.
Thiết kế thông thường
Một đóng góp chức năng ban đầu khác có ảnh hưởng hơn cho VTOL là Máy đo lực đẩy (Thrust Measuring Rig) của Rolls-Royce (“chiếc giường bay”) năm 1953. Điều này dẫn đến các động cơ VTOL đầu tiên được sử dụng trong máy bay VTOL đầu tiên của Anh, chiếc Short SC.1 (1957), Short Brothers và Harland, Belfast đã sử dụng 4 động cơ nâng thẳng đứng với 1 động cơ nằm ngang để đẩy về phía trước.
Short SC.1 là máy bay VTOL cánh cố định đầu tiên của Anh. SC.1 được thiết kế để nghiên cứu các vấn đề với máy bay VTOL và quá trình chuyển đổi sang và từ máy bay tiến về trước. SC.1 được thiết kế để đáp ứng yêu cầu đấu thầu của Bộ Cung cấp (MoS) (ER.143T) cho một máy bay nghiên cứu cất cánh thẳng đứng được đưa ra vào tháng 9/1953. Thiết kế đã được bộ này chấp nhận và một hợp đồng đã được đặt cho hai chiếc máy bay (XG900 và XG905) đáp ứng Thông số kỹ thuật ER.143D ngày 15/10/1954. SC.1 cũng được trang bị hệ thống điều khiển “fly-by-wire” (bay bằng dây) đầu tiên cho máy bay VTOL. Điều này cho phép ba chế độ điều khiển bề mặt khí động học hoặc điều khiển vòi phun.
Republic Aviation AP-100 là một nguyên mẫu khái niệm máy bay chiến đấu tấn công VTOL 6x General Electric J85 Turbojet có năng lực hạt nhân được thiết kế bởi Alexander Kartveli có 3 quạt ống dẫn ở trung tâm thân máy bay và đuôi như một ứng cử viên tiềm năng cho Chương trình TFX. Một thiết kế khác là A400 AVS sử dụng cánh hình học thay đổi nhưng được cho là quá phức tạp, tuy nhiên, nó đã dẫn đến sự phát triển của AFVG (dự án máy bay cánh cụp cánh xòe của Anh và Pháp thập niên 1960), từ đó giúp ích cho sự phát triển của Panavia Tornado.
Yakovlev Yak-38 là một loại máy bay VTOL của Hải quân Liên Xô được thiết kế để sử dụng trên các tàu sân bay hạng nhẹ, tàu chở hàng và tàu chủ lực của họ. Nó được phát triển từ máy bay thử nghiệm Yakovlev Yak-36 vào những năm 1970. Trước khi Liên Xô tan rã, một loại máy bay VTOL siêu thanh đã được phát triển với tư cách là người kế nhiệm của Yak-38, Yak-141, loại máy bay này chưa bao giờ được sản xuất.
Trong những năm 1960 và đầu những năm 1970, Đức đã lên kế hoạch cho ba loại máy bay VTOL khác nhau. Một người đã sử dụng Lockheed F-104 Starfighter làm cơ sở để nghiên cứu máy bay V/STOL. Mặc dù hai mẫu (X1 và X2) đã được chế tạo, nhưng dự án đã bị hủy bỏ do chi phí cao và các vấn đề chính trị cũng như nhu cầu thay đổi trong Không quân Đức và NATO. EWR VJ 101 C đã thực hiện tự cất cánh và hạ cánh VTOL, cũng như các chuyến bay thử nghiệm vượt quá Mach 1 vào giữa và cuối những năm 1960. Một trong những chiếc máy bay thử nghiệm được bảo quản trong Bảo tàng Deutsches ở Munich, Đức, một chiếc khác bên ngoài Sân bay Friedrichshafen. Những chiếc khác là máy bay trinh sát và chiến đấu hạng nhẹ VFW-Fokker VAK 191B, vàDornier Do 31 E-3 (quân đội) vận tải.
LLRV là một thiết bị mô phỏng tàu vũ trụ cho tàu đổ bộ mặt trăng Apollo. Nó được thiết kế để bắt chước các đặc điểm chuyến bay của mô-đun mặt trăng (LEM), vốn phải dựa vào động cơ lò phản ứng để hạ cánh trên Mặt trăng.
Ý tưởng sử dụng cùng một động cơ cho chuyến bay thẳng đứng và nằm ngang bằng cách thay đổi đường đi của lực đẩy đã được hình thành bởi Michel Wibault. Nó dẫn đến động cơ Bristol Siddeley Pegasus sử dụng bốn vòi quay để hướng lực đẩy theo nhiều góc độ. Nó được phát triển song song với khung máy bay, Hawker P.1127, sau này trở thành Kestrel và sau đó được đưa vào sản xuất với tên gọi Hawker Siddeley Harrier, mặc dù Hawker Siddeley P.1154 siêu âm đã bị hủy bỏ vào năm 1965. Người Pháp cạnh tranh với P.1154 đã phát triển một phiên bản Dassault Mirage III có khả năng đạt tốc độ Mach 1. Dassault Mirage IIIV đã đạt được quá trình chuyển đổi từ chuyến bay thẳng đứng sang bay ngang vào tháng 3/1966, đạt tốc độ Mach 1.3 trong chuyến bay ngang một thời gian ngắn sau đó.
V/STOL
Harrier thường được bay ở chế độ STOVL, cho phép nó mang theo lượng nhiên liệu hoặc vũ khí cao hơn trong một khoảng cách nhất định. Trong V/STOL, máy bay VTOL di chuyển theo chiều ngang dọc theo đường băng trước khi cất cánh bằng lực đẩy thẳng đứng. Điều này mang lại lực nâng khí động học cũng như lực đẩy và cho phép cất cánh với tải trọng nặng hơn và hiệu quả hơn. Khi hạ cánh, máy bay nhẹ hơn nhiều do giảm trọng lượng động cơ đẩy và có thể hạ cánh thẳng đứng có kiểm soát. Một khía cạnh quan trọng trong các hoạt động của Harrier STOL trên các tàu sân bay hải quân là boong phía trước được nâng lên “nhảy trượt tuyết”, giúp máy bay có thêm động lượng thẳng đứng khi cất cánh.
Trang bìa tháng 3/1981 của tạp chí Khoa học phổ biến có ba hình minh họa cho câu chuyện nổi bật trên trang nhất “Động cơ nghiêng V/STOL – tốc độ như máy bay, hạ cánh như máy bay trực thăng” một câu chuyện tiếp theo là một phần của số tháng 4/2006 đề cập đến “các vấn đề về mức tiêu thụ nhiên liệu và độ ổn định đã gây khó khăn cho máy bay/trực thăng trước đó”.
Đã nghỉ hưu từ Hải quân Hoàng gia Anh vào năm 2006, Hải quân Ấn Độ tiếp tục vận hành Sea Harrier cho đến năm 2016, chủ yếu từ tàu sân bay INS Viraat. Phiên bản mới nhất của Harrier, BAE Harrier II, đã ngừng hoạt động vào tháng 12/2010 sau khi được Không quân Hoàng gia Anh và Hải quân Hoàng gia Anh vận hành. Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ và Hải quân Ý và Tây Ban Nha đều tiếp tục sử dụng AV-8B Harrier II, một phiên bản tương đương do Mỹ thiết kế. Thay thế Harrier II/AV-8B trong không quân của Mỹ và Anh là biến thể STOVL của Lockheed Martin F-35 Lightning II, F-35B.
Tên lửa đẩy (Rockets)
SpaceX đã phát triển một số nguyên mẫu của Falcon 9 để xác thực các khía cạnh kỹ thuật ở độ cao thấp, tốc độ thấp khác nhau của chương trình phát triển hệ thống phóng có thể tái sử dụng của mình. Nguyên mẫu đầu tiên, Grasshopper, đã thực hiện tám chuyến bay thử nghiệm thành công trong năm 2012-2013. Nó đã thực hiện chuyến bay thử nghiệm thứ tám và cũng là chuyến bay cuối cùng vào ngày 7/10/2013, bay đến độ cao 744 m trước khi hạ cánh thành công lần thứ tám trên VTVL. Đây là cuộc thử nghiệm theo lịch trình cuối cùng cho giàn Grasshopper; tiếp theo sẽ là các cuộc thử nghiệm ở độ cao thấp đối với phương tiện phát triển Falcon 9 tái sử dụng (F9R) ở Texas, sau đó là thử nghiệm ở độ cao lớn ở New Mexico.
Vào ngày 23/11/2015, tên lửa đẩy New Shepard của Blue Origin đã thực hiện lần hạ cánh thẳng đứng thành công đầu tiên sau chuyến bay thử nghiệm dưới quỹ đạo không người lái đã đến được không gian. Vào ngày 21/12/2015, giai đoạn đầu tiên của SpaceX Falcon 9 đã hạ cánh thành công sau khi đẩy 11 vệ tinh thương mại lên quỹ đạo thấp của Trái đất trên Chuyến bay Falcon 9 20. Những cuộc trình diễn này đã mở đường cho việc giảm đáng kể chi phí chuyến bay vào vũ trụ.
Dạng cánh quay (Rotorcraft)
Trực thăng (Helicopter)
Hình thức VTOL của máy bay trực thăng cho phép nó cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, bay lơ lửng và bay về phía trước, phía sau và ngang. Những thuộc tính này cho phép máy bay trực thăng được sử dụng ở những khu vực đông đúc hoặc biệt lập, nơi máy bay cánh cố định thường không thể cất cánh hoặc hạ cánh. Khả năng bay lơ lửng hiệu quả trong thời gian dài là do cánh quạt của máy bay trực thăng tương đối dài và do đó hiệu quả, đồng thời cho phép máy bay trực thăng hoàn thành các nhiệm vụ mà máy bay cánh cố định và các dạng máy bay cất và hạ cánh thẳng đứng khác ít nhất không thể thực hiện được cũng như cho đến năm 2011.
Mặt khác, các cánh quạt quay dài làm hạn chế tốc độ tối đa khoảng 400 km/h của ít nhất là máy bay trực thăng thông thường, vì việc rút ngắn của cánh quạt gây ra sự mất ổn định bên.
Cánh quay tự động (Autogyro)
Autogyros còn được gọi là gyroplanes hoặc gyrocopters, ban đầu có tên là autogiro. Cánh quạt không được cung cấp năng lượng và quay tự do trong luồng không khí tàu bay di chuyển về phía trước, vì vậy tàu bay cần một động cơ thông thường để cung cấp lực đẩy. Autogyro về bản chất không có khả năng VTOL: đối với VTO, rô-to phải được tăng tốc bằng một bộ truyền động phụ và việc hạ cánh thẳng đứng yêu cầu kiểm soát chính xác động lượng và cao độ của rô-to.
Phản lực cánh quạt (Gyrodyne)
Gyrodyne còn được gọi là máy bay trực thăng hỗn hợp (compound helicopter) hoặc phản lực cánh quạt hỗn hợp (compound gyroplanes). Một phản lực cánh quạt có cánh quạt chạy bằng năng lượng của máy bay trực thăng với hệ thống lực đẩy về phía trước riêng biệt của một phản lực cánh quạt tự động. Ngoài việc cất cánh và hạ cánh, cánh quạt có thể không được cấp nguồn và tự động quay. Các thiết kế cũng có thể bao gồm các cánh còn sơ khai để tăng thêm lực nâng.
Cánh quay xích–lô (Cyclogyro)
Cyclogyro hoặc trực thăng xích-lô (cyclocopter) có một trục cánh quay nằm ngang, các cánh quay như hai cái guồng hai bên tạo ra lực nâng và đẩy tàu bay về trước.
Nâng thẳng đứng bằng lực (Powered lift)
Máy bay chuyển đổi (Convertiplane)
Convertiplane cất cánh dưới lực nâng cánh quạt giống như máy bay trực thăng, sau đó chuyển sang lực nâng cánh cố định khi bay về trước.
Máy bay cánh nghiêng (Tiltrotor)
Tiltrotor hoặc proprotor (động cơ nghiêng) làm nghiêng cánh quạt của nó theo chiều dọc cho VTOL và sau đó nghiêng chúng về phía trước để bay theo phương ngang của cánh, trong khi cánh chính vẫn cố định tại chỗ.
Máy bay ống quạt nghiêng (Tilting ducted fan)
Tương tự như khái niệm cánh quạt nghiêng, nhưng với quạt có ống dẫn. Như có thể thấy trong Bell X-22.
Máy bay cánh nghiêng (Tiltwing)
Một tiltwing có các cánh quạt hoặc cánh quạt được cố định vào một cánh thông thường và làm nghiêng toàn bộ cụm để chuyển đổi giữa lực bay thẳng đứng và bay ngang.
Máy bay hạ cánh bằng đuôi (Tail-sitter)
Một tail-sitter ngồi thẳng đứng trên đuôi của nó để cất cánh và hạ cánh, sau đó nghiêng toàn bộ máy bay về phía trước để bay ngang.
Vectơ đẩy lực (Vectored thrust)
Định hướng lực đẩy là một kỹ thuật được sử dụng cho động cơ phản lực và tên lửa, trong đó hướng của khí thải động cơ thay đổi. Trong VTOL, ống xả có thể thay đổi giữa lực đẩy dọc và ngang.
Máy bay phản lực nghiêng (Tiltjet)
Tương tự như khái niệm cánh quạt nghiêng (tiltrotor), nhưng với động cơ phản lực hoặc động cơ phản lực cánh quạt thay vì động cơ cánh quạt.
Máy bay phản lực nâng (Lift jets)
Máy bay phản lực nâng là một động cơ phản lực phụ trợ được sử dụng để cung cấp lực nâng cho hoạt động của VTOL, nhưng có thể ngừng hoạt động đối với chuyến bay bằng cánh bình thường. Yak-38 là máy bay sản xuất duy nhất ứng dụng động cơ phản lực nâng.
Máy bay quạt nâng (Lift fans)
Quạt nâng là một cấu hình máy bay trong đó các quạt nâng được đặt trong các lỗ lớn trên cánh hoặc thân máy bay cố định thông thường. Nó được sử dụng cho hoạt động V/STOL.
Máy bay cất cánh bằng cách sử dụng quạt để cung cấp lực nâng, sau đó chuyển sang lực nâng cánh cố định khi bay về phía trước. Một số máy bay thử nghiệm đã được bay, nhưng chỉ có chiếc F-35 Lightning II được đưa vào sản xuất.
Máy bay nâng thẳng đứng thông qua hiệu ứng Coandă
Máy bay trong đó VTOL đạt được bằng cách khai thác hiệu ứng Coandă có khả năng chuyển hướng không khí giống như vectơ đẩy lực, nhưng thay vì định tuyến luồng không khí qua ống dẫn, luồng không khí chỉ đơn giản được định tuyến dọc theo bề mặt hiện có, thường là thân máy bay cho phép ít hơn chất liệu và trọng lượng.
Avro Canada VZ-9 Avrocar (gọi tắt là VZ-9), là một loại máy bay VTOL của Canada được phát triển bởi Avro Aircraft Ltd. sử dụng hiện tượng này bằng cách thổi không khí vào khu vực trung tâm, sau đó nó được hướng xuống trên bề mặt trên cùng, đó là hình parabol và giống như một chiếc đĩa bay hình cung. Do hiệu ứng Coandă, luồng không khí bị hút vào bề mặt gần nhất và tiếp tục di chuyển dọc theo bề mặt đó bất chấp sự thay đổi hướng của bề mặt so với luồng không khí. Tàu được thiết kế để hướng luồng không khí đi xuống để tạo lực nâng.
Jetoptera đã công bố một dòng máy bay được đề xuất dựa trên cái mà nó gọi là lực đẩy chất lỏng sử dụng hiệu ứng Coandă. Công ty tuyên bố số hiệu suất Oswald là 1,45 cho thiết kế cánh hộp của mình. Các yêu cầu khác bao gồm tăng hiệu quả, trọng lượng thấp hơn 30%, giảm độ phức tạp, giảm tiếng ồn (và bất thường) tới 25 dBA, cánh ngắn hơn và khả năng mở rộng. Jetoptera cho biết phương pháp của họ mang lại tỷ lệ tăng lực đẩy vượt quá 2,0 và tiết kiệm nhiên liệu 50% khi so sánh với động cơ phản lực cánh quạt trong điều kiện tĩnh hoặc lơ lửng. Dòng chảy của nó có thể được sử dụng cho các kiến trúc Thổi bề mặt trên để tăng Hệ số nâng lên các giá trị vượt quá 8,0./.
