美国🇺🇸 F-35 A/B/C 闪电 II 战斗机 Lightning II

研发背景与项目历程

20 世纪末期，冷战虽已落幕，但全球军事格局仍暗流涌动。美国及其盟友面临着新的安全挑战，传统的四代机在面对日益复杂的防空体系和新兴空中威胁时，逐渐显露出局限性。在此背景下，美国国防部于 1993 年启动了 “联合先进攻击技术”（JAST）计划，旨在研发一款具备高隐身性、多功能性、高信息化水平且成本可承受的新型战机，以满足 21 世纪美国及其盟友的作战需求，F-35 战斗机项目由此发端。

1996 年，JAST 计划演变为 “联合打击战斗机”（JSF）计划，该计划强调通用性，期望打造一款能同时满足美国空军、海军、海军陆战队以及多个盟国不同作战需求的多用途战斗机。这一理念打破了以往不同军种各自研发专用战机的模式，力求通过高度的通用性降低研发、生产和维护成本。1996 年 11 月，洛克希德・马丁公司、波音公司和麦道公司（后并入波音）提交了概念设计方案。经过激烈竞争，1996 年 11 月 16 日，洛克希德・马丁 公司的 X-35 方案击败波音公司的 X-32 方案，赢得了为期 5 年的工程制造发展（EMD）合同，正式进入 F-35 战斗机的实质性研发阶段。

在随后的研发过程中，F-35 项目遭遇了诸多挑战。技术难题、成本超支、进度延迟等问题不断涌现。例如，先进的航电系统集成难度远超预期，隐身涂层的维护复杂性和高昂成本也成为困扰项目推进的因素。但通过持续的技术攻关和项目管理优化，F-35 项目艰难前行。2006 年 12 月 15 日，首架 F-35A 常规起降型战斗机成功首飞，标志着项目取得重要阶段性成果。此后，F-35B 短距起飞 / 垂直降落型和 F-35C 舰载型也相继完成首飞，分别在 2008 年 6 月 11 日和 2010 年 6 月 8 日实现首次升空。经过多年的试飞、测试和改进，F-35 战斗机逐步达到初始作战能力（IOC）。2015 年 7 月，美国空军宣布 F-35A 形成初始作战能力；2016 年 7 月，美国海军陆战队宣布 F-35B 具备初始作战能力；2019 年 2 月，美国海军宣布 F-35C 达到初始作战能力。截至目前，F-35 战斗机仍在持续改进和升级，不断提升作战性能和作战效能。

总体设计与气动布局

1. 隐身设计：F-35 的隐身设计极为精妙，是其核心优势之一。从外形来看，机体采用大量倾斜平面和光滑曲面，减少了雷达波的直接反射。如菱形机头设计，精确计算的棱边角度使雷达反射波向非关键方向散射。机翼与机身融合设计，过渡自然流畅，消除了传统战机易产生强反射的直角棱边。进气道采用 S 形弯曲设计，有效遮挡发动机风扇这一强雷达反射源，降低了战机正面的雷达反射截面积（RCS）。F-35 广泛应用雷达吸波材料（RAM），在机身表面、进气道内部等关键部位大量铺设。这些材料能够吸收、衰减雷达波能量，进一步减少反射回波强度。同时，对座舱盖进行特殊处理，采用金属镀膜等技术，降低座舱内设备和飞行员产生的雷达反射。经过精心设计和材料应用，F-35 的雷达反射截面积极小，据估算，其 RCS 仅为 0.001 – 0.01 平方米，与一只鸟类相当，大大增加了敌方雷达探测的难度，使其在战场上具备出色的隐蔽性。
2. 气动布局：F-35 采用单座、单发、常规布局。机翼为中等展弦比的梯形翼，展弦比约为 3.5。这种机翼设计在保证一定升力的同时，兼顾了高速飞行性能与机动性。在高速飞行时，中等展弦比机翼可有效降低波阻，提高飞行速度；在低空低速和空战机动时，能提供足够的升力和良好的操控性。全动式水平尾翼和垂尾的运用，增强了战机在各种飞行状态下的稳定性和操控响应。F-35B 型战机独特的短距起飞 / 垂直降落（STOVL）设计堪称一大亮点。其在机腹后部安装了一个大型升力风扇，由发动机通过传动轴驱动。在垂直起降时，升力风扇与发动机尾喷口以及机身两侧的滚转喷口协同工作，提供垂直向上的推力，实现战机的平稳起降。这一设计使 F-35B 能够在狭小的空间，如两栖攻击舰、简易机场等场所执行任务，极大拓展了作战范围和灵活性。F-35C 型作为舰载机，针对航母起降环境进行了专门优化。其机翼面积更大，翼展也有所增加，以提高在航母上起降时的升力和稳定性。同时，加强了起落架结构，使其能够承受在航母上阻拦降落时的巨大冲击力。此外，F-35C 还配备了尾钩等舰载机专用设备，确保在航母上安全起降。
3. 材料应用：F-35 在材料选用上极为考究，大量采用先进材料以满足战机对强度、重量和隐身性能的严格要求。机体结构中，约 35% 采用铝合金材料。铝合金具有质量轻、强度较高、成本相对较低的特点，广泛应用于机身框架、机翼蒙皮等部位，在保证结构强度的同时，有效减轻了飞机重量。约 30% 为复合材料，如碳纤维增强复合材料等。这些材料具有高强度、低密度、良好的抗疲劳性能和雷达吸波特性。在机身蒙皮、舱门、机翼前缘等部位使用复合材料，不仅减轻了飞机重量，还进一步提升了隐身性能，同时增强了结构的耐久性。约 20% 为钛合金，钛合金具备高强度、耐高温、抗腐蚀等优点，主要用于发动机舱、起落架等承受高应力和高温环境的关键部位，确保在恶劣条件下结构的可靠性。此外，还应用了少量特种材料，如用于隐身涂层的特殊材料、用于电子设备屏蔽的金属材料等，通过多种材料的合理搭配，打造出性能卓越、坚固耐用且具备良好隐身性能的机体结构。

动力系统与推进性能

1. 发动机：F-35 装备了一台普惠 F135 涡扇发动机，这是一款推力强大且技术先进的发动机。其最大推力可达 191 千牛（加力状态），非加力推力也达到 125 千牛。F135 发动机采用了先进的设计理念和制造工艺，具备高推重比、低油耗等优点。例如，采用了新型的风扇叶片设计，增加了风扇的进气量，提高了发动机的效率；优化了燃烧室结构，使燃油燃烧更加充分，从而提升了推力并降低了油耗。在 F-35B 型战机上，F135 发动机配备了罗尔斯・罗伊斯公司研制的升力系统。该系统包括一个大型升力风扇、三轴承旋转喷管（3BSN）以及机身两侧的滚转喷口。在垂直起降过程中，发动机产生的部分燃气通过传动轴驱动升力风扇，产生向下的强大推力；三轴承旋转喷管可将发动机尾喷口旋转 90 度，向下喷气提供额外推力；机身两侧的滚转喷口则用于控制战机的姿态和稳定性，确保 F-35B 能够安全、平稳地实现垂直起降和短距起飞。
2. 超音速巡航：F-35 具备一定的超音速巡航能力，在部分型号（如 F-35A ）上，不开加力燃烧室时，能够以 1.2 马赫左右的速度持续飞行一段时间。虽然其超音速巡航能力相比 F-22 等战机稍显逊色，但在现代空战中，这一能力依然具有重要意义。它使 F-35 能够在不依赖加力燃烧、节省燃油的情况下，快速抵达战场、抢占先机，或在敌方防空系统反应前完成攻击并迅速脱离。在执行远程拦截任务时，F-35 可利用超音速巡航快速接近目标，在敌方防空火力射程外发动攻击，然后凭借速度优势安全撤离，大大提高了作战效能和生存能力。
3. 航程与燃油：F-35 的内部燃油携带量根据型号有所不同，F-35A 的内部燃油约为 8.2 吨，F-35B 约为 6.4 吨，F-35C 约为 9.1 吨。以 F-35A 为例，在无外挂副油箱的情况下，其作战半径可达 1100 公里左右。通过空中加油，F-35 的航程可得到极大提升，能够执行更远距离的作战任务，如跨洋作战、深入敌方纵深打击等。在执行任务时，F-35 可与加油机进行空中对接，由加油机为其补充燃油，延长滞空时间和作战半径，从而实现更广泛的作战覆盖。

武器系统与载荷能力

1. 内置弹舱：F-35 以隐身优先设计，主要武器收纳于机身内部弹舱。主弹舱位于机身中部，呈长方形。以 F-35A 为例，主弹舱长约 4.6 米，宽约 2.7 米。主弹舱通常可携带 4 枚 AIM-120 先进中距空空导弹，该导弹采用先进的主动雷达制导技术，射程超过 160 公里，具备 “发射后不管” 能力，能在复杂电磁环境下准确锁定并攻击目标。在执行对地攻击任务时，主弹舱可携带 2 枚 GBU-32 联合直接攻击弹药（JDAM）和 2 枚 AIM-120 导弹，或者携带 4 枚小直径炸弹（SDB）。GBU-32 重约 907 千克，通过卫星定位和惯性导航复合制导，圆概率误差在 13 米以内，可精确打击地面目标，如敌方军事设施、指挥中心等。小直径炸弹重量较轻，约 113 千克，但威力不容小觑，且具备更远的投放距离和更高的精度，可同时打击多个目标。F-35 的侧弹舱位于机身两侧，每个侧弹舱可携带 1 枚 AIM-9X 近距空空导弹。AIM-9X 采用红外成像制导，具备大离轴发射能力，离轴发射角可达 ±90 度，配合头盔瞄准具，飞行员只需将头部转向目标，导弹即可发射，在近距格斗中具有强大的杀伤力。
2. 外挂能力：在必要时，F-35 可通过外挂架携带额外的武器和设备，但外挂会破坏战机的隐身性能，因此通常在非隐身任务或需要增强火力时使用。F-35 最多可挂载 18 枚空空导弹，包括 AIM-120 和 AIM-9X 等，或挂载多种空地武器，如 AGM-158 联合防区外空地导弹（JASSM）、GBU-53/B 风暴破坏者小直径炸弹等。挂载副油箱时，F-35 可显著增加航程，执行远距离巡逻、转场等任务。在执行对地攻击任务时，外挂武器可大幅提升其火力输出，对大面积目标或坚固目标进行打击，但此时战机需依靠其他手段，如电子干扰、友军掩护等，来保障自身安全。

航电系统与电子战能力

1. 雷达与传感器：AN/APG-81 有源相控阵雷达（AESA）是 F-35 航电系统的核心组成部分。该雷达由约 1200 个发射 / 接收（T/R）单元组成，具备强大的探测能力。对 RCS = 5 平方米目标的探测距离超过 200 公里，能够在远距离率先发现敌方目标。它可同时跟踪多个目标，并对其中多个目标进行攻击引导，具备出色的多目标处理能力。AN/APG-81 雷达具备多种工作模式，除了常规的对空搜索、跟踪模式外，还拥有合成孔径雷达（ SAR ）模式。在 SAR 模式下，雷达能够对地面目标进行高分辨率成像，为对地攻击提供精确的目标信息，生成的地面图像分辨率极高，可清晰识别地面车辆、建筑物等目标。F-35 装备了先进的光电分布式孔径系统（EODAS），该系统由分布在机身四周的 6 个红外传感器组成，为战机提供 360 度全向视野。EODAS 能够实时监测周围空域情况，对导弹来袭具备快速预警能力，可在导弹发射瞬间捕捉其红外信号，为飞行员争取宝贵的应对时间。同时，EODAS 还可辅助目标识别，通过对目标红外特征的分析，准确判断目标类型，极大提升了战机的态势感知能力。光电瞄准系统（EOTS）集成于机头下方，融合了红外搜索与跟踪（IRST）、激光测距 / 指示等功能。对 F-15 这类目标的红外探测距离可达 150 公里左右，在雷达静默时，可利用目标红外辐射特征进行探测跟踪，尤其在复杂电磁环境下，为战机提供了重要的目标探测手段。此外，EOTS 还可通过激光测距 / 指示，引导激光制导武器精确打击地面目标。
2. 电子战系统：F-35 的电子战系统集成度高、功能强大。AN/ALR-94 电子战接收机是其中的关键部件，具备全频段雷达告警与电子信号监听能力。它能够精确探测敌方雷达信号，一旦捕捉到威胁信号，立即向飞行员发出告警，并通过复杂算法快速定位敌方雷达位置，为战机采取规避或干扰措施提供准确依据。AN/ALQ-217 电子战吊舱（部分型号外挂）可对敌方雷达和通信系统进行干扰，降低敌方防空系统的效能。该吊舱通过发射强大的干扰信号，扰乱敌方雷达的正常工作，使其无法准确探测和跟踪 F-35，同时还可对敌方通信链路进行阻塞干扰，破坏敌方指挥通信。F-35 采用了先进的数据链技术，如多功能先进数据链（MADL），实现了与友机、预警机、地面指挥中心等作战单元之间的高速、保密数据传输。MADL 数据链具有低截获概率特性，不易被敌方探测和干扰，能够实时共享战场态势信息，使 F-35 融入整个作战体系，实现高效的协同作战。在联合作战中，F-35 可通过 MADL 与其他战机共享目标信息，引导友机对目标进行攻击，或者接收来自预警机的情报，及时调整作战策略。

作战能力与实战应用

1. 多用途作战核心：F-35 凭借其先进的隐身性能、强大的武器系统和高度信息化的航电系统，成为现代空战中的多面手。在制空作战中，隐身性能使其能悄无声息地接近敌方机群，先敌发现、先敌攻击。凭借先进的雷达和导弹，可率先对敌方预警机、战斗机等关键目标发动攻击，破坏敌方空战体系的核心节点，为己方夺取制空权创造有利条件。在对地攻击方面，F-35 可携带多种精确制导武器，利用隐身优势深入敌方纵深，对地面军事设施、指挥中心、交通枢纽等重要目标进行精确打击，有效摧毁敌方作战能力。其强大的战场态势感知能力，能实时获取战场信息，根据任务需求灵活调整作战方案，无论是单独作战还是与其他作战单元协同，都能发挥重要作用，成为现代战争中多用途作战的核心力量。
2. 实战经历：F-35 在实战中已有多次亮相。2018 年 9 月，以色列空军的 F-35I 战斗机首次参与实战，对叙利亚境内的目标进行了打击。凭借隐身性能，F-35I 成功突破叙利亚防空体系，在未被敌方防空雷达有效探测的情况下，对目标实施了精确攻击，展示了其在实战环境下出色的突防和打击能力。2019 年 3 月，美国海军陆战队的 F-35B 战斗机参与了在阿富汗的作战行动，对塔利班武装目标进行了空袭。F-35B 利用短距起飞 / 垂直降落能力，可从靠近前线的简易机场或两栖攻击舰上起飞，快速抵达作战区域，对地面目标进行及时打击，为地面部队提供了有力的空中支援。在这些实战行动中，F-35 在侦察、打击和支援等任务中均表现出色，验证了其作战效能。
3. 局限性：尽管 F-35 性能先进，但也存在一些局限性。在机动性方面，与强调高机动性的传统空优战机相比，F-35 的空战机动性稍显不足。在面对一些具备高敏捷性的四代半战机进行近距离格斗时，可能会处于劣势。F-35 的维护成本较高，由于其采用了大量先进技术和复杂设备，对维护保障的要求极为苛刻。隐身涂层的维护需要专业设备和环境，发动机等关键部件的维护也需要高度专业化的技术人员和工具，导致维护成本居高不下，给使用国带来较大经济压力。在软件系统方面，F-35 曾出现过软件漏洞和故障问题，影响了战机的正常使用和作战效能。虽然经过不断改进，但软件系统的稳定性和可靠性仍需进一步提升。

服役现状与国际影响

1. 美军部署：F-35 在美国军队中广泛部署。美国空军装备了大量 F-35A 型号，主要部署在本土多个空军基地，如犹他州的希尔空军基地、亚利桑那州的卢克空军基地等。希尔空军基地不仅是 F-35A 的重要训练中心，还承担着维护保障和作战任务规划职能，为美军培养了大量具备 F-35A 操作能力的飞行员和地勤人员；卢克空军基地则作为全球最大的 F-35 训练基地，不仅负责美军飞行员训练，还承担着为盟国培训 F-35 飞行员的任务，形成了庞大的培训体系。在海外，F-35A 也被部署到多个关键地区，如欧洲的英国莱肯希思空军基地，以此加强美国在欧洲的军事存在，对俄罗斯等潜在对手形成威慑；在亚太地区的日本嘉手纳空军基地，F-35A 可快速响应地区局势变化，执行巡逻、侦察和作战支援等任务，维护美国在亚太地区的战略利益。

美国海军陆战队的 F-35B 则主要部署在两栖攻击舰上，如 “美国” 级、“黄蜂” 级两栖攻击舰。这些两栖攻击舰组成的远征打击群，凭借 F-35B 短距起飞 / 垂直降落的独特能力，可在全球热点地区迅速投送空中作战力量。在中东地区，F-35B 可从两栖攻击舰上起飞，对地面目标进行快速打击，为地面部队提供空中支援，同时执行巡逻和侦察任务，监控地区局势。在西太平洋地区，F-35B 与两栖攻击舰的组合增强了美国海军陆战队的近海作战和岛屿作战能力，对地区军事平衡产生重要影响。

美国海军的 F-35C 作为舰载机，部署在核动力航空母舰上，如 福特级 、尼米兹级 航母。F-35C 针对航母起降环境进行了专门优化，其更大的机翼面积和加强的起落架结构，使其能够适应航母上高强度的弹射起飞和阻拦降落。航母战斗群搭载 F-35C 后，作战半径和打击能力大幅提升，可在远离本土的海域执行制空、制海和对地攻击任务，成为美国实施全球军事干预的核心力量。在印度洋、大西洋等重要海域，F-35C 随航母战斗群巡航，展示美国海军的实力，保障海上交通线安全和美国海外利益。

2. 国际合作与出口：F-35 项目是美国有史以来规模最大的国际军事合作项目之一。美国与多个盟国建立了不同层级的合作关系，分为 “合作伙伴国” 和 “对外军售（FMS）客户”。英国作为一级合作伙伴，深度参与项目研发，投入大量资金并派遣技术人员参与设计和测试，不仅获得优先采购权，还能参与部分核心技术的研究；意大利、荷兰、加拿大、土耳其、澳大利亚、挪威和丹麦等国作为二级和三级合作伙伴，也通过资金投入和技术合作，在项目中占据一定地位，获取相应的技术和装备。

随着项目推进，F-35 的出口范围不断扩大。以色列作为中东地区首个装备 F-35 的国家，于 2016 年接收首架 F-35I（以色列定制版）。凭借 F-35I 的隐身性能和先进航电系统，以色列空军在地区冲突中占据显著优势，多次对叙利亚境内目标发动空袭，且未被叙利亚防空系统有效拦截，极大增强了以色列的军事威慑力。日本自卫队采购 F-35A 和 F-35B，计划将 F-35B 部署在 “出云” 级直升机驱逐舰上，使其具备准航母作战能力，改变了东北亚地区的军事平衡；韩国也引进 F-35A，提升自身防空和作战能力，应对周边安全威胁。此外，新加坡、比利时、波兰等国也相继采购 F-35，进一步扩大了 F-35 在全球的装备范围。

3. 对全球军事格局的影响：F-35 的广泛服役深刻改变了全球军事格局。在空军装备领域，拥有 F-35 的国家在空战能力上获得代际优势。其隐身性能、先进航电系统和多用途作战能力，使传统四代机在面对 F-35 时处于劣势，促使其他国家加速研发或采购新一代隐身战机，引发新一轮空中军备竞赛。例如，俄罗斯加快苏 – 57 的改进和量产，中国持续提升歼 – 20 的性能并扩大装备规模。

在地区安全局势方面，F-35 的部署加剧了部分地区的紧张局势。在中东地区，以色列的 F-35I 打破了地区空中力量平衡，引发周边国家的担忧和应对措施；在亚太地区，日本、韩国等国装备 F-35，使得地区军事竞争更加激烈，各国纷纷调整军事战略和部署，加强防空反导体系建设。

4. 对航空工业的推动：F-35 项目对全球航空工业产生了深远的推动作用。从技术层面看，F-35 在隐身材料、航电系统、发动机等领域的创新成果，引领了航空技术发展方向。其采用的先进复合材料制造工艺、有源相控阵雷达技术、分布式孔径系统等，为其他国家航空研发提供了借鉴。在产业发展方面，F-35 项目庞大的产业链涉及全球多个国家和地区，带动了相关产业的发展。例如，英国罗尔斯・罗伊斯公司参与 F-35B 升力系统研发，提升了自身在航空发动机和相关系统领域的技术水平和市场竞争力；意大利、荷兰等国的航空企业通过参与项目零部件生产，积累了先进制造经验，促进了本国航空工业升级。
5. 面临的争议与挑战：尽管 F-35 取得了显著成就，但也面临诸多争议与挑战。在成本方面，项目总研发成本不断攀升，单机采购价格虽有所下降，但仍处于高位，给美国及其盟国带来巨大经济压力。部分国家因资金问题调整采购计划，如土耳其因采购俄罗斯 S-400 防空系统，被美国排除出 F-35 项目，其已投入的研发资金和采购计划被迫中断。在技术可靠性方面，F-35 存在一些已知缺陷和故障。例如，软件系统漏洞导致飞行安全隐患和作战效能下降；隐身涂层维护复杂且成本高昂，需要专业设施和技术人员，增加了后勤保障难度。此外，F-35 项目的国际合作也引发了一些问题，如技术保密与合作共享之间的矛盾，以及不同国家采购需求和进度差异带来的协调困难。

注：升级参数为公开信息中的规划方向，具体数据以官方最终公布为准。三型机均共享核心航电系统（如光电瞄准系统 EOTS、分布式孔径系统 DAS），升级时会同步迭代软件版本（如 Block 4）以提升多任务能力。