| F-35闪电II | |
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| 一个美国空军 F-35A | |
| 角色 | 隐形 多用途战斗机 |
| 国籍 | 美国 |
| 制造商 | 洛克希德·马丁航空 |
| 第一次飞行 | 2006年12月15日（F-35A） |
| 介绍 | F-35B：2015年7月31日（USMC）[1] F-35A：2016年8月2日（USAF）[2] F-35C：2019年2月28日（USN）[3] |
| 状态 | 服役中 |
| 主要使用者 | 美国空军 美国海军陆战队 美国海军 皇家空军 其他 参见“ 运营商”部分 |
| 产生的 | 2006年至今 |
| 建造数量 | 截至2020年3月7日，为520 [4] |
| 课程费用 | US $ 4,284亿（到2044年，按当年美元价值计算），$ 1,196.4B用于运营与维护（到2077年，按当年美元价值计算）（2019年估计）[5] |
| 单位成本 | F-35A：7920万美元（第13批）[6] F-35B：1.155亿美元（第13批） F-35C：1.088亿美元（第13批） |
| 从开发 | 洛克希德·马丁X-35 |
在洛克希德·马丁公司的F-35闪电II是单座，单引擎，全天候的美国家庭的隐形 多用途战斗机。它旨在执行空中优势和打击任务，同时还提供电子战和情报，监视和侦察能力。洛克希德·马丁公司是F-35的主要承包商，主要合作伙伴是诺斯罗普·格鲁曼公司和BAE系统公司。该飞机有三种主要变体：常规起飞和着陆 F-35A（CTOL），短距离起飞和垂直着陆F-35B（STOVL）和舰载 F-35C（CV / CATOBAR）。
该飞机是洛克希德·马丁公司X-35的降落机型，后者在2001年击败了波音X-32，赢得了联合攻击战斗机（JSF）计划。它的发展主要由美国提供资金，北约计划伙伴国家和包括美国，英国，意大利，澳大利亚，加拿大，挪威，丹麦，荷兰和以前的土耳其在内的美国紧密盟友提供了额外资金。[7] [8]其他几个国家已经订购或正在考虑订购飞机。该程序因其前所未有的规模，复杂性，激增的成本以及延误的交付而受到了广泛的审查和批评。[N 1]飞机仍在研发和测试中的同时生产的采购策略导致了昂贵的设计变更和翻新。[10] [11]
F-35B于2015年7月在美国海军陆战队服役，随后于2016年8月在美国空军F-35A和2019年2月在美国海军F-35C服役。[1] [2] [3] F- 35于2018年被以色列空军首次用于战斗中。[12]在服役中，一些美国空军飞行员将飞机命名为“豹”，以代替正式的“闪电II”。[13]美国计划到2044年购买2456架F-35，这将代表几十年来美国空军，海军和海军陆战队的全部战术空中力量。[5]该飞机预计将运行到2070年。[14]
发展历程
程序起源
F-35是联合攻击战斗机（JSF）计划的产物，该计划是1980年代和1990年代各种战斗机计划的合并。一项祖先计划是1983年至1994年运行的国防高级研究计划局（DARPA）高级短距起飞/垂直着陆（ASTOVL）；ASTOVL的目标是为英国皇家海军和美国海军陆战队（USMC）开发一种“ rier式” 跳跃喷气式飞机的替代品。根据ASTOVL的机密计划之一，超音速STOVL战斗机（SSF），洛克希德· 臭鼬工厂 对用于美国空军（USF）和USMC的隐形超音速STOVL战斗机进行了研究；探索的一项关键技术是轴驱动升降风扇（SDLF）系统。洛克希德（Lockheed）的概念是一架空载重量约为24,000磅（11,000千克）的单引擎鸭式三角飞机。ASTOVL 于1993年被更名为“ 普通负担得起的轻型战斗机”（CALF），洛克希德，麦克唐纳·道格拉斯和波音公司也参与其中。[15] [16]
1993年，在美国空军的多用途战斗机（MRF）和美国海军（USN）的高级战斗机攻击（A / FX）计划取消之后，出现了联合高级打击技术（JAST）计划。MRF是一种价格相对可承受的F-16替换计划，由于冷战后国防削减计划简化了F-16机队的使用，因此缩减并推迟了MRF的使用，从而延长了其使用寿命，并增加了F-22计划的预算压力。A / FX最初称为Advanced-Attack（AX），于1991年作为USN继A-6替换后的Advanced Tactical Aircraft（ATA）计划的开始。最终的A-12 Avenger II1991年，由于问题和成本超支而被取消。同年，海军高级战术战斗机（NATF）终止，这是美国空军高级战术战斗机（ATF）计划的分支，用以取代F-14，导致增加了战斗机将功能添加到AX，然后将其重命名为A / FX。在一片预算增加的压力，国防部' S（国防部）在1993年9月自下而上的审查（BUR）宣布MRF的和A / FX的取消，与带到新兴的JAST项目适用的经验。[16] JAST并不是要开发新飞机，而是要开发要求，成熟技术并演示高级打击战的概念。[17]
随着JAST的发展，出现了到1996年对概念验证机的需求，这与ASTOVL / CALF的全面飞行验证机阶段相吻合。由于ASTOVL / CALF概念似乎与JAST宪章保持一致，因此这两个程序最终于1994年以JAST的名称合并，现在该程序服务于USAF，USMC和USN。[17] JAST随后在1995年更名为联合打击战斗机（JSF），麦克唐纳·道格拉斯，诺斯罗普·格鲁曼，洛克希德·马丁，[N 2]和波音公司提交了STOVL 。预计JSF最终将取代美国及其盟国库存中的大量多用途和打击式战斗机，包括Harrier，F-16，F / A-18，A-10和F-117。[18]
从英国参加ASTOVL计划开始，国际参与是JSF计划的关键方面。要求部署F-16和F / A-18的空军现代化的许多国际合作伙伴对JSF感兴趣。英国于1995年加入JAST / JSF，成为创始成员，因此成为JSF计划的唯一一级合作伙伴；[19]意大利，荷兰，丹麦，挪威，加拿大，澳大利亚和土耳其在概念演示阶段（CDP）期间加入了该计划，意大利和荷兰是第2层合作伙伴，其余是第3层。与国际伙伴合作开发并可供出口。[20]
JSF比赛
波音和洛克希德·马丁公司于1997年初入选CDP，其概念验证机分别命名为X-32和X-35。麦克唐纳·道格拉斯团队被淘汰，诺斯罗普·格鲁曼公司和英国航空航天公司加入了洛克希德·马丁团队。每个公司将生产两架原型飞机，以演示常规的起降（CTOL），航母的起降（CV）和STOVL。[N 3]洛克希德·马丁公司的设计将利用在ASTOVL / CALF计划下进行的SDLF系统的工作。X-35的关键方面使STOVL能够运行，SDLF系统由位于前中央机身上的提升风扇组成，该提升风扇可通过接合将驱动轴连接至涡轮机的离合器来致动，从而增加发动机的推力。旋转喷嘴。还考虑了采用类似系统的现有飞机的研究，例如Convair Model 200，[N 4] Rockwell XFV-12和Yakovlev Yak-141。[22] [23] [24]相比之下，波音公司的X-32采用直接升力系统，在进行STOVL操作时，增强涡轮风扇将重新配置为该系统。
洛克希德·马丁公司的共同策略是用燃油箱代替STOVL型号的SDLF，并用CTOL型号的二维推力矢量喷嘴代替后旋转喷嘴。[N 5]这将为STOVL和CTOL变体提供相同的空气动力学配置，而CV变体将具有扩大的机翼，以便降低载具回收的着陆速度。[25]由于JAST合并的空气动力学特性和载具回收要求，与ASTOVL / CALF的鸭嘴三角洲设计相比，该设计配置将保留在常规机尾上。值得注意的是，与ASTOVL / CALF鸭嘴配置相比，传统的尾部配置提供的载波恢复风险要低得多，后者的设计没有考虑到载波兼容性。这使得所有三个变体之间的通用性更高，因为在设计的这一阶段，通用性目标仍然很高。[25]洛克希德·马丁公司的原型机包括用于演示CTOL的X-35A，然后将其转换为用于STOVL演示的X-35B和用于CV兼容性演示的较大机翼的X-35C。[26]
X-35A于2000年10月24日首飞，并进行了亚音速和超音速飞行质量，操纵，范围和机动性能的飞行测试。[27]经过28次飞行，飞机随后转换为X-35B进行STOVL测试，主要变化包括增加了SDLF，三轴承旋转模块（3BSM）和侧倾控制导管。X-35B将在不到500英尺（150 m）的范围内执行稳定的悬停，垂直着陆和短距起飞，从而成功地展示了SDLF系统。[25] [28] X-35C于2000年12月16日首飞，并进行了野战登陆舰实践测试。[27]
2001年10月26日，洛克希德·马丁公司被宣布为获胜者，并被授予系统开发和演示（SDD）合同；普惠公司获得了为JSF 开发F135发动机的殊荣。F-35的名称与标准的国防部编号不符，据称是由项目经理麦克·霍夫少将当场确定的。甚至令洛克希德·马丁公司也感到意外的是，洛克希德·马丁公司曾期望JSF使用“ F-24”这一名称。[29]
设计制作
随着JSF计划进入SDD阶段，对X-35演示机的设计进行了修改，以制造F-35战斗机。前机身延长了5英寸（13厘米），为航空电子设备腾出了空间，而水平稳定器则向后移动了2英寸（5.1厘米），以保持平衡和控制。无分流超音速进气口从四边形整流罩变成三边形整流罩，向后移动了30英寸（76厘米）。机身部分较为饱满，其顶面沿中心线上升了1英寸（2.5厘米），可容纳武器舱。在指定X-35原型之后，将这三个变体命名为F-35A（CTOL），F-35B（STOVL）和F-35C（CV）。总承包商洛克希德·马丁公司进行整体系统集成以及最终组装和检验（FACO），[N 6]诺斯罗普·格鲁曼公司和BAE系统公司则为任务系统和机身提供组件。[30] [31]
增加战斗机系统会增加重量。F-35B获得最多的收益，主要是由于2003年决定扩大武器舱，以实现不同型号之间的通用性。据报道，总重量增长高达2200磅（1000千克），超过8％，导致所有STOVL关键性能参数（KPP）阈值均被遗漏。[32] 2003年12月，STOVL重量攻击小组（SWAT）成立，以减轻体重增加；变化包括更大的发动机推力，更薄的机身部件，更小的武器架和垂直稳定器，更少的推力提供给防滚架出口，以及重新设计机翼副接头，电气元件以及立即在驾驶舱后方的机身。[33]SWAT所做的许多更改已应用于所有三个变体以实现通用性。到2004年9月，这些努力使F-35B的重量减轻了3,000磅（1,400千克），而F-35A和F-35C的重量分别减轻了2,400磅（1,100千克）和1,900磅（860千克）。 。[25] [34]减重工作耗资62亿美元，并导致延误18个月。[35]
该软件被开发为SDD的六个发行版，即Blocks。前两个模块1A和1B为F-35做好了初步飞行员训练和多级安全的准备。第2A座提高了训练能力，而第2B座则是为美国海军陆战队的初始作战能力（IOC）计划的第一个作战就绪版本。3i块保留了2B的功能，同时拥有新的硬件，并计划用于USAF的IOC。SDD的最终版本Block 3F将具有完整的飞行包线和所有基线作战能力。除软件版本外，每个模块还集成了航空电子硬件更新以及飞行和结构测试带来的飞行器改进。[38]在所谓的“并发”中，一些低速率初始生产（LRIP）飞机批次将以早期Block配置交付，并在开发完成后最终升级到Block 3F。[39]经过17,000个飞行测试小时，SDD阶段的最终飞行已于2018年4月完成。[40]与F-22一样，F-35的目标是网络攻击和技术盗窃以及潜在的漏洞供应链的完整性。[41] [42] [43]
测试发现了几个主要问题：早期的F-35B机体过早开裂；[N 8] F-35C避雷器的挂钩设计不可靠；油箱太容易受到雷击；头盔显示出现了问题，等等。由于其前所未有的范围和复杂性，软件一再被推迟。2009年，美国国防部联合评估小组（JET）估计该计划比公共计划晚了30个月。[44] [45] 2011年，该计划被“重新设定基线”；也就是说，改变了成本和进度目标，将国际奥委会从计划的2010年推到了2015年7月。[46] [47]同时测试，修复缺陷和开始生产的决定被认为效率低下；在2014年，国防部副部长 弗兰克·肯德尔（Frank Kendall）称其为“收购不当行为”。[48]这三个变体仅占其零件的25％，远低于70％的预期通用性。[49]该计划因成本超支，预计的终身成本总额以及承包商的质量管理缺陷而受到了广泛的批评。[50] [51]
在2001年授予SDD时，按2002年基准年的价格，JSF计划的收购费用预计约为2,000亿美元。[52] [53]早在2005年，政府问责办公室（GAO）就已经确定了成本方面的主要计划风险和时间表。[54]昂贵的延误使五角大楼与承包商之间的关系紧张；计划执行官克里斯托弗·博格丹中将强调了2012年的脆弱关系。[55]到2017年，延误和成本超支使F-35计划的预期寿命（即到2070年）成本按当时的美元计算达到了1.5万亿美元：用于收购的4065亿美元加上用于运营和维护的1.1万亿美元。[56] [57][58] LRIP 13 F-35A批次的单位成本为7920万美元。[6]开发和运营测试与评估的延迟已将全速生产推向2021年。 [59] [60]
升级和进一步发展
美国海军陆战队于2015年7月宣布具备基本空对空和打击能力的首个具有战斗能力的Block 2B配置。[1] Block 3F配置于2018年12月开始运行测试和评估（OT＆E），完成将完成SDD。[61] F-35计划也在进行维持和升级开发，到2021年，早期的LRIP飞机将逐步升级到基准Block 3F标准。[62]
F-35有望在其使用寿命内不断升级。第一个升级程序称为持续能力开发和交付（C2D2），于2019年开始，目前计划运行至2024年。C2D2的近期开发重点是第4块，它将集成其他武器，包括国际客户独有的武器，刷新航空电子设备，改善ESM功能并添加远程操作视频增强型接收器（ROVER）支持。[63] C2D2还更加重视敏捷软件开发，以实现更快的发布。[64] 2018年，空军生命周期管理中心（AFLCMC）与通用电气（General Electric）和普惠公司（Pratt＆Whitney）签订了合同，以利用在自适应发动机过渡计划（AETP）下进行的研究，开发更强大，效率更高的自适应循环发动机，以潜在地应用于F-35。[65]
国防承包商已经在官方计划合同之外提供了F-35的升级。2013年，诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman）披露了其定向红外对策（DIRCM）套件的开发，该套件名为威胁无效防御资源（ThNDR）。该对策系统将与“分布式孔径系统”（DAS）传感器共享相同的空间，并充当激光导弹的干扰器，以防御红外自导引导弹。[66]
采购和国际参与
美国是主要的客户和财务支持者，计划为美国空军采购1,763架F-35A，为美国海军陆战队采购353架F-35B和67架F-35C，为美国海军采购273架F-35C。[5]此外，英国，意大利，荷兰，加拿大，土耳其，澳大利亚，挪威和丹麦已同意提供43.75亿美元的开发成本，而英国将承担计划开发成本的10％。一级独家合作伙伴。[67]最初的计划是，到2035年，美国和八个主要合作伙伴国家将购买3,100多架F-35。[68]国际参与的三个层次通常反映了该计划的财务利益，本国公司公开招标的技术转让和分包合同的数量以及各国获得生产飞机的顺序。[69]除方案合作伙伴国家外，以色列和新加坡也加入为安全合作参与者（SCP）。[70] [71] [72]通过五角大楼的“ 外国军事销售计划” 向SCP和非伙伴国家进行销售。[73]出于安全考虑，土耳其于2019年7月被从F-35计划中撤出。[74] [75] [N 9]
日本于2011年12月20日宣布，打算购买42架F-35来取代F-4 Phantom II，其中38架将在国内组装，并于2016年开始交付。[77]由于开发和测试的延迟，许多初始订单已经完成。被推迟了。意大利在2012年将其F-35的订单从131架减少至90架。作为临时措施，澳大利亚决定于2006年购买F / A-18F超级大黄蜂，并于2013年购买EA-18G咆哮者。[78] [79]
2012年4月3日，加拿大审计长 迈克尔·弗格森（Michael Ferguson）发表了一份报告，概述了加拿大采购喷气机的问题。报告指出，政府明知低估了65架F-35的最终成本100亿美元。[80]在2015年联邦选举之后，自由党领导下的加拿大政府决定不进行独家采购，并发起了竞争以选择飞机。[81]
2019年1月，新加坡正式宣布了购买少量F-35的计划，以评估其能力和适用性，然后再决定更换F-16机队。[82] 2019年5月，波兰宣布计划购买32架F-35A，以取代其苏联时代的喷气机；该合同于2020年1月31日签订。[83] [84]
设计
总览
F-35是单引擎，超音速，隐身多用途战斗机的家族。[85]第二架进入美国服役的第五代战斗机和第一架超音速STOVL隐身战斗机，F-35强调低可观测性，先进的航空电子设备和传感器融合，可实现高水平的态势感知和远距离杀伤力；[86] [87] [88]由于先进的传感器和任务系统，美国空军认为这架飞机是主要的打击战斗机，用于压制敌方防空（SEAD）任务。[89]
F-35的机尾结构带有两个倾斜的垂直稳定器，可以隐身。飞行控制面包括前缘襟翼，襟副翼，[N 10] 舵和全动式水平尾翼（稳定器）；前缘根部延伸段也向前延伸到入口。F-35A和F-35B的翼展相对较短，只有35英尺，是根据要求安装在USN两栖攻击舰停放区和电梯内的要求而定的；F-35C的较大机翼更加省油。[90] [91]固定的无分流超音速进气口（DSI）使用凸起的压缩表面和前掠式前围，使前身的边界层脱离进气口，从而形成发动机的Y形导管。[92]从结构上讲，F-35借鉴了F-22的经验教训；复合材料占机身重量的35％，其中大多数是双马来酰亚胺和复合环氧树脂材料，以及一些在新生产批次中使用碳纳米管增强的环氧树脂。[93] [94] [95]F-35比其取代的轻型战斗机要重得多，最轻的型号的空载重量为29,300磅（13,300千克）。大部分重量可归因于内部武器舱和携带的大量航空电子设备。[96]
F-35虽然缺乏大型双引擎F-22的原始性能，但其运动学性能却与F-16和F / A-18等第四代战斗机相比具有竞争优势，尤其是在装备军械的情况下，因为F-35的内部武器运输消除了外部商店的寄生阻力。[97]所有变体的最高速度为1.6马赫，可以通过完整的内部有效载荷实现。强劲的F135发动机具有出色的亚音速加速度和能量，加力燃烧室具有超音速冲刺。大型稳定杆，前缘延伸部和襟翼以及倾斜的方向舵具有出色的高alpha（攻角）特性，且修剪的alpha值为50°。放松的稳定性和电传操纵控制提供了出色的处理质量和出发阻力。[98] [99] F-35的内部燃料是F-16的两倍多，而战斗半径更大，而隐身性也使任务飞行更有效。[100]
传感器和航空电子
F-35的任务系统是飞机最复杂的部分。航空电子设备和传感器融合旨在增强飞行员的态势感知和指挥控制能力，并促进以网络为中心的战斗。[85] [101]关键传感器包括诺斯罗普·格鲁曼公司的 AN / APG-81 有源电子扫描阵列（AESA）雷达，BAE系统AN / ASQ-239梭子鱼电子战系统，诺斯罗普·格鲁曼公司/雷神公司AN / AAQ-37分布式光圈系统（DAS），洛克希德·马丁AN / AAQ-40光电瞄准系统（EOTS）和诺斯罗普·格鲁曼公司AN / ASQ-242通讯，导航和标识（CNI）套件。F-35的设计与传感器互通，可提供本地战场的凝聚力图像，以及可用于任何可能的用途以及彼此结合的可用性；例如，APG-81雷达还充当电子战系统的一部分。[102]
F-35的许多软件都是用C和C ++ 编程语言开发的，同时还使用了F-22的Ada83代码。Block 3F软件具有860万行代码。[103] [104]的Green Hills软件 完整性DO-178B 实时操作系统（RTOS）上集成核心处理器（ICPS）运行; 数据网络包括IEEE 1394b和光纤通道总线。[105] [106]启用软件无线电的车队软件升级系统以及更大的升级灵活性和可负担性，航空电子设备在可行时会利用商业现货（COTS）组件。[107] [108] [109]任务系统软件，特别是用于传感器融合的任务系统软件，是该计划最困难的部分之一，并导致大量计划延误。[N 11] [111] [112]
APG-81雷达使用电子扫描来实现快速的波束敏捷性，并结合了被动和主动空对空模式，打击模式以及合成孔径雷达（SAR）功能，可在超过80 nmi（150 km）的范围内进行多目标跟踪）。天线向后倾斜以便隐身。[113]与雷达互补的是AAQ-37 DAS，它由六个红外传感器组成，可提供全方位导弹发射警告和目标跟踪。DAS可作为一种态势感知红外搜索和跟踪（SAIRST），并在头盔护目镜上为飞行员提供球形红外和夜视图像。[114] ASQ-239梭子鱼电子战系统有十个射频嵌入机翼和尾翼边缘的天线，用于全方位雷达预警接收器（RWR）。它还提供射频和红外跟踪功能的传感器融合，地理位置威胁瞄准以及针对导弹的自卫性的多光谱图像对策。电子战系统能够检测和干扰敌对雷达。[115] AAQ-40 EOTS内部安装在鼻子下方的多面低可见窗口后面，并执行激光瞄准，前视红外（FLIR）和远程IRST功能。[116] ASQ-242 CNI套件使用六种不同的物理链路（包括多功能高级数据链路（MADL））来实现隐蔽的CNI功能。[117] [118]通过传感器融合，来自射频接收器和红外传感器的信息被合并以形成飞行员的单个战术图片。可以通过MADL将所有方面的目标方向和识别信息共享给其他平台，而不会降低低可观察性。存在链路16，用于与遗留系统进行通信。[119]
F-35从一开始就被设计为在其使用寿命内结合改进的处理器，传感器和软件增强功能。计划为Lot 15飞机提供Technology Refresh 3，其中包括新的核心处理器和新的座舱显示器。[120]洛克希德·马丁公司为Block 4配置提供了高级EOTS；改进后的传感器只需很小的变化即可安装到与基线EOTS相同的区域中。[121] 2018年6月，洛克希德·马丁公司选择雷神公司进行改进的DAS。[122]美国空军已经研究了F-35 通过其传感器和通信设备编排无人驾驶飞行器（UCAV）攻击的潜力。[123]
隐形和签名
隐身的F-35的一个重要方面“的设计，和雷达截面（RCS）是通过机身和使用的小心整形最小化雷达吸收材料（RAM）; 减少RCS的可见措施包括对齐边缘，蒙皮锯齿，以及遮盖发动机罩和涡轮。此外，F-35的无分流超音速进气口（DSI）使用压缩凸块和前掠前罩，而不是分流器间隙或泄气系统来将边界层从进气道转移开，从而消除了分流腔并进一步降低了雷达信号。[92] [124] [125]F-35的RCS的特征是在某些频率和角度下低于金属高尔夫球。在某些情况下，F-35在隐身性方面优于F-22。[126] [127] [128]为了便于维护，F-35的隐身设计借鉴了F-22等隐身飞机的经验教训；与老式面漆相比，F-35的雷达吸收性纤维毡皮肤更耐用，所需维护更少。[129]飞机还减少了红外线和视觉信号，并严格控制了射频发射器，以防止其被发现。[130] [131] [132] F-35的隐身设计主要针对高频X波段波长；[133] 低频雷达由于瑞利散射会发现隐身飞机，但这种雷达也很明显，容易造成混乱，并且缺乏精度。[134] [135] [136]为了掩饰其RCS，飞机可以安装四个Luneburg透镜反射镜。[137]
F-35的噪音引起了飞机潜在基地附近居民区的担忧，而两个基地（亚利桑那州卢克空军基地和佛罗里达州埃格林空军基地）附近的居民分别要求在2008年和2009年进行环境影响研究。[138]尽管分贝的噪音水平与F-16等以前的战斗机相当，但F-35的声音功率更强，尤其是在低频时。[139]随后的调查和研究表明，F-35的噪音与F-16和F / A-18E / F并无明显区别，尽管某些观察者注意到较大的低频噪音。[140] [141] [142]
座舱
玻璃驾驶舱的设计旨在使飞行员具备良好的态势感知能力。主显示屏是一个20 x 8英寸（50 x 20厘米）的全景触摸屏，可显示飞行仪表，商店管理，CNI信息以及集成的警告和警告。飞行员可以自定义信息的排列方式。主显示屏下方是一个较小的待机显示屏。[143]座舱具有Adacel开发的语音识别系统。[144] F-35没有抬头显示器；取而代之的是，飞行和战斗信息会在头盔显示系统（HMDS）中显示在飞行员头盔的护目镜上。[145]一体式有色雨篷在前面铰接，并具有用于增强结构强度的内部框架。在马丁-贝克 US16E 弹射座椅是由装在侧轨双弹射系统启动。[146] [147]有一个右侧操纵杆和油门操纵杆油门杆系统。为了维持生命，车载氧气生成系统（OBOGS）已安装并由集成电源套件（IPP）供电，带有辅助氧气瓶和备用氧气系统，用于紧急情况。[148]
视觉系统国际[N 12]头盔显示器是F-35的人机界面的关键部分。HMDS并非将早期的抬头显示器安装在早期战斗机的仪表板上，而是将飞行和战斗信息放在头盔护目镜上，使飞行员无论面对哪种方式都可以看到。[149]来自分布式光圈系统的红外和夜视图像可以直接显示在HMDS上，并使飞行员能够“看穿”飞机。HDMS允许F-35飞行员向飞机目标瞄准，即使飞机的机头指向目标其他地方，也可以将导弹导引头指向偏离视线的高角度。[150] [151]每个头盔的价格为$ 400,000。[152]HMDS的重量比传统头盔重，并且担心它会在弹射期间危及轻型飞行员。[153]
由于开发过程中HMDS的振动，抖动，夜视和传感器显示问题，洛克希德·马丁公司和Elbit于2011年发布了替代HMDS的规范草案，该模型基于AN / AVS-9 夜视镜作为备用，并选择了BAE Systems那年晚些时候。[154] [155]将需要对座舱进行重新设计，以采用替代的HMDS。[156] [157]随着基线头盔的进展，替代HMDS的开发于2013年10月停止。[158] [159] 2016年，具有改进型夜视摄像头，新液晶显示器，自动对准功能的第3代头盔LRIP lot 7引入了软件增强功能。[158]
军备
为了保持其隐形形状，F-35有两个内部武器舱和四个武器站。两个舷外武器站每个都可以携带重达2500磅（1,100千克）的军械，对于F-35B来说可以携带1,500磅（680千克）的军械，而两个舷外武器站则可以携带空空导弹。舷外站的空对地武器包括联合直接攻击弹药（JDAM），Paveway系列炸弹，联合防区外武器（JSOW）和集束弹药（防风弹药分配器）。该站还可以携带多个较小的弹药，例如GBU-39小直径炸弹（SDB），GBU-53 / B SDB II和SPEAR 3 反坦克导弹 ; F-35A和F-35C每个站点最多可以携带四个SDB，F-35B可以携带三个。[160] [161] [162]舷内站可以携带AIM-120 AMRAAM。武器舱后面的两个隔间装有火炬，谷壳和拖曳诱饵。[163]
该飞机可以使用六个外部武器站执行不需要隐形的任务。[164]每个翼尖挂架都可以搭载AIM-9X或AIM-132 ASRAAM，并向外倾斜以减小雷达的横截面。[165] [166]此外，每个机翼都有一个5,000磅（2,300千克）的舷内站和一个2,500磅（1,100千克）的中间站，或F-35B的1,500磅（680千克）。外部机翼站可以携带无法容纳在武器舱内的大型空地武器，例如AGM-158空对地联合防区外导弹（JASSM）巡航导弹。使用内部和外部武器站，可以空载8枚AIM-120和2枚AIM-9的空空导弹。还可配置6枚2,000磅（910千克）炸弹，2架AIM-120和2架AIM-9。[150] [167] [168] F-35A装备有25毫米 GAU-22 / A旋转大炮，内部安装在左侧机翼根部附近，并携带182发炮弹。与其他USAF战斗机携带的20毫米大炮相比，该枪对地面目标的打击更为有效。F-35B和F-35C没有内部枪支，可以使用Terma A / S装有GAU-22 / A和220发子弹的多任务吊舱（MMP）；吊舱安装在飞机的中心线上，其形状可减小雷达的横截面。[169] [170]吊舱也可以代替枪支用于不同的设备和目的，例如电子战，空中侦察或后方战术雷达。[171] [172]
洛克希德·马丁公司正在开发一种名为“ Sidekick”的武器架，该武器架将使内部舷外站能够运载两枚AIM-120，从而将内部空对空有效载荷增加到目前为第4块提供的六枚导弹。[173] [174]块4个还将重新布置液压管路和支架，以使F-35B在每个内部舷外站可以携带四个SDB；还计划将MBDA 流星和硫磺进行整合。[175] [176]美国空军和美国海军正计划将AGM-88G AARGM-ER内部整合到F-35A和F-35C中。[177]挪威和澳大利亚正在资助改编海军打击导弹（NSM）用于F-35；被指定为联合打击导弹（JSM），可以在内部携带两枚导弹，而在外部则可以携带四枚。[178]计划于2024年在4B区块通过内部运送B61核弹交付核武器。[179] 高超声速导弹和固态激光等直接能量武器都被认为是未来的升级。[N 13] [183]洛克希德·马丁公司正在研究集成光纤激光器，该光纤激光器使用将多个单独的激光器模块组合在一起的光谱光束到单个高功率光束中，该光束可以缩放到各种级别。[184]
美国空军计划F-35A 在有争议的环境中承担近距离空中支援（CAS）任务；在批评它不适合用作专用攻击平台的过程中，美国空军参谋长马克·威尔士（Mark Welsh）将重点放在了用于CAS出击的武器上，包括制导火箭弹，在撞击前会破碎成单个弹丸的碎裂火箭弹，以及用于更高目标的更紧凑的弹药。容量枪荚。[185]碎裂的火箭弹头比炮弹产生更大的效果，因为每枚火箭弹都会产生“一千发爆炸”，发射的弹丸要多于扫射。[186]
发动机
单引擎飞机由普惠F135低旁通增强涡轮风扇提供动力，额定推力为43,000 lbf（191 kN）。F135 源自F-22使用的普惠公司F119，F135具有更大的风扇和更高的旁通比，以提高亚音速燃油效率，并且与F119不同，它并未针对超巡航进行优化。[187]所述的发动机有助于F-35的隐形由具有低可观察到的增强因子，或加力，并入燃料喷射成厚弯曲叶片; 这些叶片被陶瓷吸收雷达材料覆盖，并遮盖了涡轮机。隐身的助推器在开发初期，在低空和高速时存在压力脉动或“尖叫”的问题。[188]低观测轴对称喷嘴由15个部分重叠的襟翼组成，这些襟翼在后缘形成锯齿状，从而减少了雷达信号并产生了脱落的涡流，从而降低了废气羽流的红外信号。[189]由于发动机“的大型尺寸，美国海军不得不修改其正在进行补给系统，以便在海上后勤支援。[190]
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F-35B的F135-PW-600变型包含SDLF以允许STOVL操作。SDLF由洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin）设计，由罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce）开发，也称为罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce）升降系统，它由升降风扇，驱动轴，两个侧柱和一个“三轴承旋转模块”（3BSM）组成。的推力矢量 3BSM喷嘴允许主发动机排气被在飞机的尾部向下偏转并且通过移动“fueldraulic”致动器，它使用加压燃料作为工作流体。[191] [192] [193]不同于鹞'小号劳斯莱斯飞马发动机完全使用直接发动机推力来提升，F-35B的系统通过提升风扇增加了旋转喷嘴的推力；当与离合器啮合并置于飞机前部附近时，风扇由低压涡轮通过驱动轴驱动，以提供平衡推力。[194] [195] [196]通过使未加热的发动机旁通空气通过安装在机翼上的，称为侧倾柱的推力喷嘴转移，来实现慢速飞行中的侧倾控制。[197] [198]
2000年代，正在开发一种替代发动机，即通用电气/劳斯莱斯F136。最初，第6批以后的F-35发动机将进行竞争性招标。使用通用电气YF120的技术，据称 F136具有比F135大的温度裕度。[199]由于缺少资金，F136于2011年12月被取消。[200] [201]
2016年，启动了自适应发动机过渡计划（AETP）来开发和测试自适应循环发动机，其中一项主要的潜在应用是F-35的重新投入使用。GE和P＆W均获得了开发45,000 lbf（200 kN）级示威器的合同，分别命名为XA100和XA101。[65] 2017年，P＆W宣布了F135增长期权1.0和2.0；Growth Option 1.0已完成测试，并于2017年5月投入生产，它是功率模块的升级，可将推力提高6-10％，并将燃油消耗降低5-6％。可以将功率模块改装到较旧的发动机上，并以较低的成本增长无缝添加到将来的发动机中，而不会影响交付。增长选项2.0将是自适应周期XA101。[202] [203]在2018年6月，普惠公司更改了F135的开发计划，改为提供自适应三流风扇作为Growth Option 2.0，与XA101分开，而XA101具有新的引擎核心。[204] [205]
维修和物流
F-35的设计比早期隐身飞机需要更少的维护。所有现场可替换部件中约有95％是“一个深”的部件，也就是说，无需去除其他部件即可到达所需部件。例如，可以在不卸下顶篷的情况下更换弹出座椅。F-35具有烘烤到皮肤中的纤维毡雷达吸收材料（RAM），与旧的RAM涂层相比，它更耐用，更易于操作且固化更快。目前正在考虑将类似涂料用于F-22等老式隐身飞机。[206] [207] [129] F-22的皮肤腐蚀导致F-35的设计人员使用较少的电腐蚀-引起皮肤缝隙填充，并在需要填充物和更好排水的机身皮肤中使用较少的缝隙。[208]飞行控制系统使用静液压致动器，而不是传统的液压系统；这些控制装置可以在紧急情况下由锂离子电池供电。[209] [210]不同变体之间的共通性使USMC可以创建他们的第一个飞机维护现场训练分队，以将USAF的课程应用于其F-35行动。[211]
F-35打算由名为自动驾驶物流信息系统（ALIS）的计算机维护管理系统提供支持。从概念上讲，任何飞机都可以在任何F-35维修设施进行维修，并且可以根据需要在全球范围内跟踪和共享所有零件。[212] 由于存在诸多问题，例如诊断不可靠，过多的连接要求以及安全漏洞，计划官员计划在2022年前将ALIS替换为基于云的运营数据集成网络（ODIN）。[213] [214] [215 ] ]
