離陸と着陸

水平離陸・水平着陸（HTHL ）は、アンサリXプライズのスペースシップワン／ホワイトナイトワンの組み合わせであるスケールド・コンポジッツ社の2段式宇宙往還機ティア1の最初の民間商用宇宙往還機の運用モードです。また、今後登場するティア1bのスペースシップツー／ホワイトナイトツーの組み合わせにも使用されています。この方式の顕著な例としては、ノースアメリカン社のX-15プログラムがあります。これらの例では、宇宙船は打ち上げ前に「母船」で高度まで運ばれます。NASAのスペースシャトル後継機として提案されたものの失敗に終わったロックウェル社のX-30 NASPは、この運用モードを採用していましたが、単段式で軌道投入するものとして構想されていました。

Lynxロケットプレーンは、 XCOR Aerospaceが開発した準軌道HTHL宇宙機で、2011年後半に大気圏飛行試験を開始する予定だった。^{[ 3 ]}しかし、度重なる遅延の後、XCOR Aerospaceはプロトタイプを完成させることなく2017年に倒産した。^{[ 4 ]}

リアクション・エンジンズ・スカイロンは、1980年代のイギリスのHOTOL（「水平離着陸」）設計プロジェクトの設計の流れを汲むHTHL宇宙機で、現在イギリスで開発の初期段階にある。^{[ 5 ]}

リンクスロケットプレーンとスペースシップツーは、NASA飛行運用プログラムの下でNASAが実施した準軌道再利用型打ち上げ機（sRLV）の募集に応じて、準軌道研究ペイロードを運搬するためにNASAに提案された。^{[ 6 ]}

初期の例としては、1960年代のノースロップHL-10大気圏試験機があり、HLは「水平着陸機」を意味する。^{[ 7 ]}

垂直離着陸機( VTOL )には、垂直にホバリング、離陸、着陸できる固定翼機のほか、ヘリコプターやティルトローターなどの動力付きローターを備えたその他の航空機が含まれます。^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}宇宙船やロケットの用語はVTVL (垂直離着陸) です。^{[ 12 ]}一部の VTOL 航空機は、 CTOL (従来型離着陸)、STOL (短距離離着陸)、および/またはSTOVL (短距離離着陸垂直着陸)など、他のモードでも運用できます。一部のヘリコプターなど、水平方向の動きに対応できる着陸装置がないために VTOL でのみ運用できるものもあります。VTOL はV/STOL (垂直および/または短距離離着陸)のサブセットです。

広く普及しているヘリコプターの他に、現在軍で使用されているVTOL機には、ベル・ボーイングV-22オスプレイのようなティルトローター機と、ハリアーシリーズのような指向性ジェット推力機の2種類がある。民間部門では、現在一般的に使用されているのはヘリコプターのみである（2017年時点で、他の種類の商用VTOL機も提案され、開発中である）。

垂直離着陸（VTVL）は、ロケットの離着陸方式の一つです。これまでに複数のVTVL機が飛行しています。最も広く知られ、商業的に成功しているVTVLロケットは、スペースX社のファルコン9ロケットの第1段です。

VTVL技術は、2000年以降、小型ロケットを中心に大幅に発展した。その一因は、月着陸船チャレンジのような奨励金付きの競技会にある。マステン・スペース・システムズ、アルマジロ・エアロスペースなどが、小型VTVLロケットの開発に成功した。

航空分野では、VTOHL（「垂直離陸および水平着陸」）という用語に加え、VTOCL、VTOSL、VTOBARといった航空分野特有のVTOHLのサブタイプが存在する。

垂直離陸・水平着陸（VTHL）は、ボーイングX-37、NASAスペースシャトル、1988年のソ連ブラン宇宙シャトル、中国の再利用型実験宇宙船/神龍など、現在および過去に運用されていたすべての軌道宇宙機の運用モードです。打ち上げロケットの場合、VTHLがHTHLよりも優れている点は、翼が離陸重量ではなく着陸重量だけを支えればよいので、翼を小さくできることです。^{[ 13 ]}

VTHLの提案はいくつかあったが、実現には至らなかった。例えば、1960年頃の米空軍ボーイングX-20ダイナソア計画、NASAスペースシャトルの後継機として提案されたロッキード・マーティンX-33、そしてベンチャースターなどが挙げられる。1990年代のNASAのコンセプト宇宙機であるHL-20人員発射システム（HLは「水平着陸機」の略）もVTHLであり、2003年頃のHL-20の派生型である軌道宇宙機コンセプトも同様であった。

2011年3月現在 2機のVTHL商用宇宙飛行機が様々な段階で提案/開発されており、どちらもHL-20設計の後継機である。シエラ・ネバダ・コーポレーションのドリーム・チェイサーは、初期のHL-20の外観を踏襲している。2011年頃に提案されたオービタル・サイエンシズ・コーポレーションのプロメテウスは、ブレンド型リフティングボディ宇宙飛行機で、2003年頃にオービタル・スペースプレーンの外観を踏襲しており、それ自体がHL-20の派生機である。しかし、プロメテウスはNASAとの契約を獲得できず、オービタルはそれ以上の開発を進めないことを発表した。^{[ 14 ]}

ドイツ航空宇宙センターは1999年から再利用可能なVTHL液体フライバックブースターを研究していた。設計はアリアン5固体ロケットブースターの代替を目的としていた。^{[ 15 ]} 2010年に米国空軍が開始した、米国政府資金による2億5000万ドルの再利用可能なブースターシステムプログラム^{[ 16 ]}では、 設計がVTHLであるべきという高レベルの要件が指定されていたが^{[ 17 ]} 、2012年以降資金提供は中止された。^{[ 18 ]}

2017年、DARPAはXS-1向けにVTHL設計を選定した。

垂直離着陸機および／または短距離離着陸機（V/STOL）とは、垂直離着陸または短距離滑走路での離着陸が可能な航空機を指します。垂直離着陸機（ VTOL）には、滑走路を全く必要としない航空機も含まれます。一般的に、V/STOL航空機はホバリング能力を備えている必要があり、ヘリコプターは通常、V/STOLの分類には含まれません。

ローリング離陸（場合によってはスロープ（スキージャンプ）を使用）は、航空機を地上から持ち上げるのに必要な推力を低減し（垂直離陸と比較して）、その結果、一定の推力で達成できるペイロードと航続距離を増加させます。例えば、ハリアーは満載の兵装と燃料を積んだ状態では垂直離陸できません。そのため、V/STOL機は一般的に滑走路があればそれを使用します。つまり、短距離離陸垂直着陸（STOVL）または通常離着陸（CTOL ）方式がVTOL方式よりも好まれます。

V/STOLは、森林の開墾地、非常に短い滑走路、そして従来はヘリコプターしか搭載できなかった小型航空母艦から高速ジェット機を運用できるようにするために開発された。

V/STOL機の主な利点は、敵に近接して配備できるため、対応時間と空中給油機の支援の必要性を低減できる点である。フォークランド紛争においては、大型空母にカタパルトを搭載することなく、高性能戦闘機による航空支援と地上攻撃を可能にした。

最新のV/STOL機はF-35Bで、2015年に就役した。^{[ 20 ]}