1997年,洛克希德·馬丁和波音公司被同時選中競標下一代美國海軍、空軍、陸戰隊聯合攻擊機項目。聯合攻擊機,Joint Strike Fighter 簡稱JSF,是繼Advanced Tactical Fighter 計劃後的另一個四代戰機項目計劃,旨在研發一種更加便宜,保養更簡單,多用途性更好的戰機/攻擊機。

在之前80年代的ATF項目中,本來是有海軍型號的規劃的。但由於F-22過於嬌貴,更難伺候,對地/對海打擊效率低下的問題,海軍並不稀罕它,導致F-22猛禽的艦載型最終泡湯。而空軍手上有一大票F-16單發戰鬥機/攻擊機,以及A-10攻擊機,用F-22替換根本換不起。陸戰隊則希望的是擁有一款可以垂直起降的隱形戰機。此次JSF計劃,就是綜合了空軍、海軍和陸戰隊的各種要求,並拉動了多個盟友國家一同參與投資和開發,希望能夠搞出一款通用性和普適性強,同時便宜又皮實的戰機。

在這樣的要求下,JSF不可能再像F-22那樣,擁有輕盈修長的身軀,不計成本的用料。F-22採用了高達40%比例的鈦合金材料,這種土豪的做法不可能在JSF上重現;此外,F-22為了超機動能力,機身截面積有限,同時彈艙又不夠深,這導致對地任務上F-22非常弱雞,彈艙內只能攜帶4枚1000磅的制導炸彈,極大限制了任務場景。所以JSF一開始就明確要求能夠在彈艙內裝下2000磅的炸彈,同時還能再帶2枚空空導彈用於自衛。

胖成一道閃電:F-35戰鬥機研製發展始末

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F-22彈艙內只能裝下2枚GBU-32 JDAM炸彈,對地能力較差

對於洛克希德·馬丁來講,其實很早就在佈局JSF的技術攻關。1991年,洛克希德·馬丁花了4億美元從俄羅斯買來了Yak-141垂直起降飛機的垂直起降技術專利,這樣就很好的兼顧了陸戰隊提出的短距起飛起飛/垂直降落攻擊機的需求。

被選中為競標方之一後,洛克希德·馬丁找到了諾斯羅普·格魯曼和BAE以及普惠為搭檔,一同推出了自己的方案X-35A。X-35A於2000年10月24日於加利福尼亞州首飛,之後又被改裝成X35B;12月,X-35C首飛。

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X35A首飛

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X35C首飛

X35B的垂直起降方案,用的是蘇聯Yak-141方案,這前面已經說過了,它在機背單獨增加了一臺小型升力風扇,並在兩側機翼增加了兩個排氣口,加上向下偏折90度的發動機尾噴口,形成了4個“支撐點”,也就是通過4個排氣口同時向下噴氣來實現平穩的垂直著陸。


胖成一道閃電:F-35戰鬥機研製發展始末

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F-35B垂直降落示意圖,3個排氣口排出冷空氣(藍色),尾噴口排出的是高溫氣流


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X35B的噴管90度轉向機構

需要說明的是,F-35B升力風扇本身是不產生動力的,它依靠一根轉動軸於發動機輸出軸通過減速齒輪相連,將發動機的軸功率直接傳動至升力風扇產生升力:

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升力風扇示意圖

X35也採用常規佈局,但它的外形比起F-22,要“胖上”許多,最明顯的表現就是機身更“厚”。其實這也是一種無奈之舉,因為軍方明確要求要在彈艙內裝下2000磅的GBU-31炸彈,為了能達到這一設計指標,F-35的彈艙幾乎摳到了後背,並導致機背有很大的隆起,進一步導致了飛行阻力的增加。

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F-35的彈艙,裝2000磅炸彈的時候還可以裝一枚AIM-120D

波音這邊則和麥克唐納·道格拉斯以及通用搭起了X32驗證機的研發班底。2000年9月,X32A開始它的首次飛行。這個傢伙的外形比F-35還要誇張的多;它太胖太醜了,過於不協調的外形不免讓人對它的性能產生懷疑。其採用了翼身融合的三角翼設計,為了節省成本用的是一整塊的結構,採用複合材料;進氣口被設置在了機腹下方,巨大的進氣口看起來好像一個咧嘴大笑的表情,這顯然帶來了阻力增大的問題。此外,X32雖然是類似DSI進氣道,但發動機葉片清晰可見,隱身性能很值得懷疑。這款外形肥胖笨重的戰機,雖說用的是F136發動機,但是機動性還不如F35;說是取代AV-8B、A-10這樣的純攻擊機尚且湊合,若說是可以取代F-16,別說軍方不信,怕是波音自己也不信了。

胖成一道閃電:F-35戰鬥機研製發展始末

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所有角度裡只有俯視角度好看點

除此之外,X32的機鼻形狀,對雷達的性能也會造成很大限制,這種形狀的機鼻雷達孔徑是遠不如X35的。

X32的垂直降落方案,採用的是與X35不同的方案。它並沒有像X35那樣使用升力風扇,在機身多處開孔,通過發動機尾噴口產生的高溫燃氣通過管道從機身各處的6個噴管噴出,這與鷂式戰鬥機的垂直降落方案相同,相對比較低效。

胖成一道閃電:F-35戰鬥機研製發展始末

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X32垂直降落過程

X32B於2001年3月完成了首飛。然而在2001年12月國防部宣佈的競標結果中,X35大幅優勢領先X32獲得競標。在美國軍方看來,X35的飛行性能大幅領先X32,而且X32在測試中並未完成垂直降落,證明其垂直降落方案有缺陷;此外翼身融合的三角翼達不到海軍對機動性和負載的要求。此外還有很多小問題,但最致命的還是這幾個問題。

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X32的YF136變循環發動機,這個是為數不多領先X35的地方,可惜隨X32一起下馬了

雖然F-35在2001年中標,但真正第一臺量產型F-35下線要等到2006年2月了。隨著後面F-35A、B、C三型戰鬥機的試飛和測試,越來越多的問題被暴露出來。最初JSF的計劃,是用一款基本設計打遍海軍空軍和陸戰隊,三種分支機型零件互換率達到70%,然而洛克希德·馬丁進一步深入測試才發現,這是打了嘴炮,要想讓三種機型完全發揮各自的功能,根本不可能用通用零件實現。於是,零件的通用型最終降到了20%。這意味著除了氣動構型的設計是共用的,其他差不多相當於是完全3種飛機。面對軍方的指責,洛馬也很乾脆,就這玩意,愛要不要,看看你們提的需求!

截止目前,F-35已經在全球範圍內交付了330架。到今年2月,海軍也宣佈F-35C形成了初始戰鬥力(initial operational capability),F-35全系終於開始堪當大梁。然而,面對後起之秀的中國殲20和俄羅斯的Su-57,一開始就是多方勢力妥協出來的F-35能否確保絕對優勢?恐怕只有洛克希德·馬丁自己知道答案了。

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