“閃電”故事

近日，有媒體報道，由于擔心F-35的飛行員在低速彈射中受傷，因此美軍暫時禁止體重低于136磅（約合62千克）的飛行員駕駛這款飛機。其實，這已經(jīng)不是F-35第一次成為新聞焦點，2015年以來，諸如F-35近距格斗不敵F-16、F-35因軟件缺陷導致無法進行空中加油等新聞頻頻見諸報端，這無疑讓這款自誕生之日起便飽受爭議的戰(zhàn)機一直處于“輿論漩渦”中。

人們之所以如此關(guān)注F-35，不僅因為其本身是一項三軍通用、耗資巨大的“世紀工程”，同時還因為其很可能將成為未來裝備規(guī)模最大、裝備國家最多的第4代戰(zhàn)斗機。因此，除美國之外，其他F-35項目的參與國、雖未參與但對F-35感興趣的國家以及那些以F-35為假想敵的國家都紛紛瞪大眼睛，拿起顯微鏡來觀察這款戰(zhàn)機的每一個細節(jié)、時刻關(guān)注其每一點動態(tài)。

其實，要想真正了解F-35，不應單純關(guān)注其賬面數(shù)據(jù)或負面新聞，而應從其當初的研發(fā)初衷、研發(fā)歷程、未來前景等方面來整體把握。因此本刊特策劃了《“閃電”故事——F-35的昨天與今天》專題，希望廣大讀者喜歡。

前 傳

在1942年8月到1943年2月的瓜達爾卡納爾島戰(zhàn)役中，日軍的反復進攻遭到美軍的堅決阻擊，登島日軍傷亡慘重，增援的艦隊也損兵折將，戰(zhàn)役以日軍失敗告終，“東京快車”成為慘痛的記憶。為了鼓舞前方士氣，日本聯(lián)合艦隊司令山本五十六海軍大將決定親訪所羅門群島上的前線。4月18日早晨6點，山本五十六不顧前線指揮官的勸阻，一干人馬乘坐兩架三菱G4M轟炸機，在6架三菱“零”式戰(zhàn)斗機的護航下，按計劃從拉包兒起飛，前往507千米以外的巴拉萊機場，計劃8點到達。在到達離目的地只有10分鐘的布干維爾島附近時，天空出現(xiàn)了16架巨大的雙發(fā)美國戰(zhàn)斗機，這是約翰·米切爾少校指揮的美國陸軍航空隊第13航空隊第237戰(zhàn)斗機群第339戰(zhàn)斗機中隊的洛克希德P-38“閃電”式戰(zhàn)斗機。

米切爾把中隊分成12架主力和尾隨的4架獵殺組，發(fā)現(xiàn)山本五十六的座機后，立刻命令托馬斯·蘭菲爾上尉指揮的獵殺組接敵攻擊，主力則纏住護航的“零”式戰(zhàn)斗機，掩護獵殺組。面對正在丟掉副油箱從空中撲下來的護航“零”式戰(zhàn)斗機，蘭菲爾緊急躍升向“零”式?jīng)_去，以爭取主動；僚機萊克斯·巴伯爾中尉則急轉(zhuǎn)追擊轟炸機，另外兩架戰(zhàn)斗機由于故障，無法拋掉副油箱，只得退出戰(zhàn)斗。巴伯爾橫滾急轉(zhuǎn)之后，差點丟掉目標。當重新捕獲目標時，正好位于一架日本轟炸機的尾后。巴伯爾立刻開火，擊中了目標的右發(fā)動機、后機身和尾翼，再次開火擊中左發(fā)動機后，目標向左劇烈翻滾，然后向布干維爾島上濃郁的叢林墜落。巴伯爾險些自己撞上目標的殘骸，他只看到叢林里升起的濃烈煙柱，沒有顧上核實目標是否墜地，就去繼續(xù)搜尋第二架轟炸機了。他所不知道的是，他擊落的正是山本五十六的座機。這一天正好是杜利特轟炸東京一周年。

珍珠港被襲是美國的奇恥大辱，山本五十六成為美國的頭號公敵。獵殺山本五十六或許是太平洋美國陸軍航空隊最重要的作戰(zhàn)行動之一。1943年4月14日，美國海軍代號“魔術(shù)”的電信情報部門截獲并破譯了山本五十六即將親訪前線的電報，美軍掌握了行動的時間、路線和飛機數(shù)量。羅斯福總統(tǒng)親自命令美國海軍部長弗蘭克·諾克斯“干掉山本五十六”。4月17日，太平洋艦隊司令尼米茲上將在通報了南太平洋司令哈爾西上將后，直接指令在途中獵殺。

為了避免行動暴露，美國戰(zhàn)斗機必須避開所羅門群島上的日軍雷達哨所，在海上向南然后向西繞道，單程970千米。返航時不再擔心行動暴露，可以穿越所羅門群島走直線，以節(jié)約燃油，但依然有640千米之遙。瓜達爾卡納爾島上的美國海軍陸戰(zhàn)隊格魯門F4F“野貓”和沃特F4U“海盜”戰(zhàn)斗機的航程不夠，只能調(diào)用美國陸軍航空隊的洛克希德P-38“閃電”戰(zhàn)斗機。為了最大限度地增加航程，這些P-38換裝了1100～1200升的大型副油箱。米切爾少校根據(jù)情報里的時間表，精確計算了截擊時間應該為9∶35，這時日本飛機應該正好在布干維爾島空域下降，準備著陸。選擇在布干維爾島截擊是有道理的。米切爾的P-38沒有雷達，全靠目視搜索，在茫茫大海上容易錯過目標，而在降落航線的必經(jīng)之路上守株待兔地截擊則把握要大得多。問題是，米切爾的中隊不能太早到達，那樣會驚動日軍；晚到就要錯過戰(zhàn)機，當然也不行。行動的成功取決于精確的導航和對時間的把握，還取決于日軍飛機的守時。另外，米切爾的P-38在整個出擊途中，都在15米高的波浪尖上無線電靜默飛行，必須避開島嶼地標，完全依靠速度、時間和航向推測導航，一切都為了保密。為了保證行動的成功，米切爾得到10名第347中隊資深飛行員的增援，但飛行員們并不知道目標是山本五十六。4月18日7∶25，18架P-38起飛，但一架P-38在起飛時輪胎爆胎，另一架副油箱無法正常供油，最后只有16架參加行動。米切爾的計算和導航非常出色，中隊提前1分鐘到達布干維爾島的截擊點，正好看到山本五十六一行的飛機在淡淡的霧靄中開始下降。剩下的就都是歷史了。

在希臘神話里，主神宙斯發(fā)起威來，就抓起一把閃電丟下去。洛克希德對宙斯的這件兵器很是贊賞，將第二次世界大戰(zhàn)期間對洛克希德最重要的P-38戰(zhàn)斗機命名為“閃電”。這是洛克希德在1939年首飛、1941年開始大批服役的重型戰(zhàn)斗機，由著名的克萊倫斯·凱利·約翰遜設計，他后來設計的P-80“流星”戰(zhàn)斗機成為美國第一種噴氣式戰(zhàn)斗機，F(xiàn)-104“星”式戰(zhàn)斗機不幸擁有“寡婦制造者”的惡名，但SR-71“黑鳥”偵察機成為一代傳奇，至今依然保持著世界飛行速度紀錄。P-38“閃電”一反二戰(zhàn)前期美國戰(zhàn)斗機大多采用氣冷發(fā)動機的傳統(tǒng)，是較早采用水冷V-12發(fā)動機的美國戰(zhàn)斗機。機翼上安裝的雙發(fā)動機使機身中心線不受螺旋槳的干擾，容易布置強大而精確的火力，一門20毫米航炮加4挺12.7毫米機槍的威力遠遠超過當時常見的單純航空機槍火力。發(fā)動機艙向后延伸的尾撐在尾后由水平尾翼橫向連接，形成獨特的足球球門一樣的氣動布局。在沃特F4U“海盜”戰(zhàn)斗機出現(xiàn)之前，P-38“閃電”是太平洋美軍最重要的戰(zhàn)斗機，在速度、航程和火力上壓倒傳奇式的“零”式戰(zhàn)斗機。由于P-38“閃電”的出色性能，其成為唯一從二戰(zhàn)爆發(fā)一直持續(xù)生產(chǎn)到二戰(zhàn)結(jié)束的美國戰(zhàn)斗機，總產(chǎn)量超過1萬架。在20世紀50年代的F-104“星”式戰(zhàn)斗機出現(xiàn)之前，這是洛克希德設計最成功的戰(zhàn)斗機。

時間快進到2012年3月6日早上10∶09，在美國佛羅里達州的埃格林空軍基地，美國空軍第33戰(zhàn)斗機聯(lián)隊的埃里克·史密斯中校駕駛一架F-35“閃電Ⅱ”戰(zhàn)斗機起飛。在10年的研發(fā)和4年多的試飛之后，中隊對這架飛機又作了8個月的準備工作。這是F-35歷史上第一次由作戰(zhàn)中隊進行的正常訓練起飛，這是形成初始作戰(zhàn)能力的第一步，計劃飛行時間90分鐘。但起飛后不久，伴飛的F-16發(fā)現(xiàn)史密斯中校的F-35燃油泄漏，首次正常訓練飛行只得提前結(jié)束，前后持續(xù)了15分鐘。事后第33聯(lián)隊的指揮官安德魯·托斯上校面不改色地指出：“這次飛行是一次真正的里程碑。”史密斯中校則指出：“我們完成了今天的兩個目標，一是正常起飛，二是開始在埃格林基地的例行飛行。”地面上的人們照例歡呼，負責地勤的杰瑞米·豪澤上士興奮地說：“我放飛了第一架F-35，創(chuàng)造了歷史，這真是太棒了！” 3月13日下午2∶30，美國海軍陸戰(zhàn)隊的約瑟夫·巴克曼少校駕駛另一架F-35成功地完成了第二次正常訓練起飛，延續(xù)了93分鐘。史密斯中校和巴克曼少校都是試飛員，他們是借調(diào)到第33聯(lián)隊充實力量的。第33聯(lián)隊將負責F-35的換型訓練，訓練作戰(zhàn)中隊的飛行員和地勤人員，高峰時候計劃每年訓練100名飛行員，還有2200名地勤人員。

不管從什么角度來說，F(xiàn)-35都將是未來幾十年里美國最重要的戰(zhàn)斗機。在F-104之后，洛克希德在戰(zhàn)斗機研發(fā)上屢敗屢戰(zhàn)，于20世紀90年代終于修成正果，先后贏得F-22和F-35的競標。F-22是第一種第4代戰(zhàn)斗機，具有隱身、超聲速巡航、超機動性和網(wǎng)絡中心戰(zhàn)能力，也是迄今唯一服役的第4代戰(zhàn)斗機，是美國空軍戰(zhàn)斗機力量的當然主力。但F-22的成本高昂，計劃產(chǎn)量從1991年的650架最終下降到實際的187架（另加8架試飛飛機），數(shù)量遠遠不能滿足美國空軍的需要。按照從20世紀70—80年代開始的高低搭配模式，美國空軍聯(lián)合美國海軍、美國海軍陸戰(zhàn)隊和盟國，研制了低成本的F-35，作為F-22的補充，但F-35又遠遠不只是F-22的低端產(chǎn)品那么簡單。通用動力公司的F-16“戰(zhàn)隼”的產(chǎn)量達到了4500架，而F-35最終不僅將替代F-16，還將替代波音F/A-18“大黃蜂”和AV-8，在2000—2001年，洛克希德·馬丁曾經(jīng)樂觀地估計F-35的總產(chǎn)量可能高達6000架，生產(chǎn)周期超過25年。洛克希德·馬丁對F-35寄予厚望，將其命名為“閃電Ⅱ”，希望重現(xiàn)P-38的輝煌。

高低搭配

事實上，高低搭配根本不是空中力量從一開始就認可的概念。第二次世界大戰(zhàn)后，美國從上到下都對艾森豪威爾的“大規(guī)模報復”戰(zhàn)略堅信不已，美國空軍獲得軍費的大頭，而在美國空軍內(nèi)部，“火攻東京”的李梅的戰(zhàn)略空軍又拿了大頭。美國空軍基本是“轟炸機派”的天下。美國空軍戰(zhàn)略要么是用核轟炸機把敵人炸回石器時代，要么就是用截擊機攔截敵人轟炸機，防止敵人把自己炸回石器時代。戰(zhàn)術(shù)飛機的唯一另外一個用途就是投放戰(zhàn)術(shù)核武器，作為轟炸機的補充。所以20世紀50—60年代的美國空軍的戰(zhàn)斗機都是以縱深攻擊為主的戰(zhàn)斗轟炸機和以攔截敵人轟炸機為主的截擊機，沒有真正的格斗戰(zhàn)斗機。1962年，李梅出任美國空軍參謀長，這是“轟炸機派”的頂點。60年代初美國空軍的裝備論證報告準確地預測了對C-5一級的超大型運輸機和B-1一級的可變后掠翼超聲速轟炸機的需要，但對戰(zhàn)斗機，預測的結(jié)果還是“以導彈為主要武器的為空戰(zhàn)而優(yōu)化的F-111和F-4”。這些預測倒不是拍腦袋想出來的，而是從無數(shù)空戰(zhàn)研究和實戰(zhàn)演習中得出來的結(jié)論。然而，研究和演習的想定和實戰(zhàn)有很大差距。在研究和演習中，敵我之間有一條明確的楚河漢界，這邊的都是友軍，那邊的都是敵人，只要是雷達能夠看見的，用導彈在超視距上打就是了。然而，在越南的實戰(zhàn)中，敵人常常從意想不到的方向出現(xiàn)，敵我很快就混戰(zhàn)成一團，超視距的敵我識別根本不可靠，所以條令規(guī)定必須目視識別敵我后方可開火。這樣，截擊機的遠程火力優(yōu)勢根本得不到發(fā)揮，而機動性不足的劣勢反而暴露得淋漓盡致。美國空軍被迫開始了痛苦的反思，結(jié)論是美國需要一架新時代的F-86。1965年4月，戰(zhàn)術(shù)空軍司令部提出F-X計劃，其要求是單座、雙發(fā)、全天候，機動性優(yōu)先于速度和高度，具有高推重比，最高速度為馬赫數(shù)2.5，可以掛載紅外和雷達制導的空空導彈。

1965年12月8日，美國戰(zhàn)術(shù)空軍司令部向美國航空工業(yè)界13個公司發(fā)出F-X研究的招標，強調(diào)均衡的空空、空地能力，有8個公司回應。1966年3月8日，戰(zhàn)術(shù)空軍司令部選中波音、洛克希德、北美，開始為期4個月的概念研究，格魯門自費參加。這些公司總共提出500多個研究方案，但典型方案的重量達到30噸，采用可變后掠翼，機體大量采用先進材料，速度為馬赫數(shù)2.7，與其說是新時代的F-86，不如說是死灰復燃的F-111。美國空軍對研究的結(jié)果很不滿意，中止了進一步的研究。這時戰(zhàn)術(shù)空軍司令部開始意識到，原先F-X要求的提法不對，不應該不分主次，同時強調(diào)空空和空地，把所有人都引向了一個錯誤的方向。正在這個時候，伯伊德的能量機動理論開始得到重視，美國空軍把他調(diào)到裝備規(guī)劃部門，責令他把F-X重新引上軌道。

1967年對美國空軍來說流年不利，F(xiàn)-4和F-105被證明不適合越南空戰(zhàn)的需要，而蘇聯(lián)又在圖希諾航展上意外地展示了令人耳目一新的米格-25，雙垂尾給人以高機動性的印象。美國空軍重新提出了F-X計劃，用以取代F-4。美國空軍重又強調(diào)空優(yōu)的重要性，提出沒有可靠的空優(yōu)，對地攻擊也無法保證。在伯伊德的主持下，F(xiàn)-X（F-15的方案階段）的重量要求由27噸降低到18噸，速度由馬赫數(shù)3降到馬赫數(shù)2.3～2.5。1967年8月11日，第二輪F-X啟動。通用動力、洛克希德、費爾柴爾德-共和、北美、格魯門參加研究，美國空軍的評估隊伍達到500多人，“多用途派”還是想把地形跟蹤、盲目轟炸等功能塞進去，辯稱技術(shù)的發(fā)展會使這些系統(tǒng)的重量降下來，但忽略了這么做對技術(shù)風險和成本的影響。

1968年，美國海軍最終還是退出了百病纏身的TFX（F-111）計劃，另起爐灶，搞起F-14。F-14其實是美國海軍把F-111大卸八塊，再按美國海軍的心愿重新拼裝，基本技術(shù)來自F-111B海軍型，但是設計思想圍繞艦隊防空的要求，不再受空軍型對地攻擊的要求所困擾，將性能和系統(tǒng)最優(yōu)化。這一年又逢總統(tǒng)大選，這給F-X計劃帶來極大的變數(shù)，所以美國空軍趕緊把F-X的要求制定得盡可能和F-14不一樣，免得國防部和國會的老爺們又動海空軍通用的腦筋，再被迫吞下一支“鹽水雞”（美國空軍戲稱海軍戰(zhàn)斗機為Saltwater Fighter）。為了把生米煮成熟飯，美國空軍學美國海軍F-14的樣，跳過原型機，直接進入F-15的工程開發(fā)階段。

F-X的要求是單座、雙發(fā)、固定翼，具有優(yōu)秀的視野、平衡的超視距和視距內(nèi)空戰(zhàn)能力。單座不僅可以節(jié)約2.5噸重量，還可以和美國海軍的F-14拉開距離。作為最高性能的戰(zhàn)斗機，雙發(fā)還是必要的。盡管雙發(fā)會增加全機重量，但雙發(fā)可以提供更大的總推力，達到更高的全機推重比，而推重比是能量機動的關(guān)鍵。中等后掠角的固定翼不僅比可變后掠翼更輕和更可靠，而且在速度和機動性之間達到最優(yōu)均衡。F-15成為戰(zhàn)后美國空軍第一架以機動性為主要設計指標的戰(zhàn)斗機，也是此后30年美國空軍的第一主力戰(zhàn)斗機，即使在F-22已經(jīng)服役的今天，其還將補充數(shù)量嚴重不足的F-22，繼續(xù)使用到至少2030年。

F-15上馬了，但是美國空軍里還是有不同聲音。美國國防部部長辦公室的皮埃爾·斯普雷和伯伊德、哈利·希萊克（通用動力的設計師，先主持F-111的設計，后主持F-16的設計）、埃福萊斯特·里奇奧尼（試飛員，師從美國歷史上最著名試飛員恰克·耶格，曾主管萊特-帕特森空軍基地的飛行動力實驗室，這是美國空軍的科研中心）等組成所謂的“戰(zhàn)斗機黑手黨”，鼓吹一種12.5噸級的單座、單發(fā)的F-XX輕型戰(zhàn)斗機，圍繞跨聲速性能進行優(yōu)化設計，只裝備簡單的火控雷達，只需要簡單的維修。1969年，美國國防部要求海空軍采用F-XX，替代日漸昂貴的F-14和F-15計劃，但是海空軍不感興趣，以越南戰(zhàn)場上表現(xiàn)不佳的F-104和F-5作為推搪。其實這根本是指鹿為馬。F-104輕巧簡單不錯，但機動性和F-XX根本不是一個概念。F-5的機動性相當出色，但速度太低，爬升也慢，追不上米格-21。F-XX的想法無疾而終了。

但是“戰(zhàn)斗機黑手黨”在美國空軍里有很多同情者，很多空戰(zhàn)“老鳥”甚至調(diào)侃性地建議，索性購買米格-21來解決空優(yōu)問題。1968年的一些計算機仿真研究和實戰(zhàn)演習都證明了F-XX概念的優(yōu)越性，但美國空軍的F-15和美國海軍的F-14都剛上馬，它們最不希望的就是受到F-XX或任何別的計劃干擾。

到了70年代，越南戰(zhàn)爭對美國經(jīng)濟的重創(chuàng)已經(jīng)顯現(xiàn)出來，美國的財力大不如前，被迫放棄了金本位體系，在國防開支上也大幅度收縮。尼克松時代的國防部長萊爾德被指令整頓國防采購系統(tǒng)，萊爾德任命助理國防部長大衛(wèi)·帕卡德理順國防采購這個爛攤子，帕卡德強烈主張恢復競標制度。正好這時伯伊德在美國空軍裝備預研部門，他說動了帕卡德啟動輕型戰(zhàn)斗機的研制。1972年，美國國會撥款1200萬美元，正式啟動“輕重量戰(zhàn)斗機”（Light Weight Fighter，簡稱LWF）計劃，要求新戰(zhàn)斗機為10噸級，具有高機動性，高推重比。LWF是作為F-15的補充，而不是替代。LWF不要求和米格-25比速度、比高度，相反，LWF要求在空戰(zhàn)常用的1萬～1.3萬米高度、馬赫數(shù)0.6到1.6的范圍內(nèi)對性能進行最優(yōu)化，重點為機動性和加速性，而不是速度和載彈量。越南戰(zhàn)爭的經(jīng)驗也表明，尺寸較小的戰(zhàn)斗機在視距內(nèi)空戰(zhàn)時較難被發(fā)現(xiàn)。但這時候，LWF還只是一個研究性的計劃，沒有生產(chǎn)計劃。

LWF計劃的目的主要有三個：

1）評估新技術(shù)對提高戰(zhàn)斗機性能的作用；

2）評估降低研制和生產(chǎn)成本的方法；

3）為未來戰(zhàn)斗機提供選擇。

美國空軍于1972年1月邀請波音、通用動力、洛克希德、諾斯羅普和沃特公司參加競標，5家公司很快提出了各自的方案，通用動力和諾斯羅普的方案入選。兩家各制造兩架技術(shù)驗證機，對比試飛。通用動力的型號為YF-16，諾斯羅普為YF-17。通用動力獲得撥款3790萬美元，諾斯羅普獲得撥款3990萬美元，撥款包括設計和制造兩架原型機和300小時試飛的費用。對比試飛充分證明了“戰(zhàn)斗機黑手黨”對于輕巧戰(zhàn)斗機的概念的正確性。

恰好同一時期，北歐四國（比利時、丹麥、荷蘭、挪威）計劃替換F-104，在YF-16、YF-17、薩伯JA-37、“幻影”F-1之間比較，傾向于選用LWF的獲勝者，但條件是美國空軍必須自己也大量購買。同一時期，美國空軍接受了不可能用F-15全面替換F-4和F-105的現(xiàn)實。國防部長施萊辛格宣布，LWF的獲勝者將被投產(chǎn)。至此，LWF才從一個學術(shù)性的研究項目變?yōu)橐粋€投產(chǎn)項目，“戰(zhàn)斗機黑手黨”的理念終于要實現(xiàn)了。不過美國空軍在最后關(guān)頭又改主意了。F-15作為純空優(yōu)戰(zhàn)斗機后，美國空軍需要一架多用途戰(zhàn)斗機，填補對地攻擊的空隙，于是LWF被賦予空地攻擊的任務，但LWF的名稱反而改成空戰(zhàn)戰(zhàn)斗機（Air Combat Fighter，ACF）。

1974年9月11日，美國空軍宣布將購買650架ACF，以后還將增加。在競標開始的時候，一般認為YF-17會獲勝。諾斯羅普在成功的F-5戰(zhàn)斗機基礎上悉心改進，從F-5E的小邊條發(fā)展到Y(jié)F-17的大邊條，技術(shù)上比較成熟。但YF-16的重量輕、速度快、機動性好，單發(fā)具有價格低、維修容易、省油的優(yōu)點，發(fā)動機還和F-15通用。YF-16還明顯比YF-17要美觀，試飛中亮麗搶眼的紅白涂裝對YF-16的獲勝也不無作用。1975年1月13日，美國空軍宣布YF-16獲勝，量產(chǎn)型F-16命名為“戰(zhàn)隼”（Fighting Falcon），但在美國空軍中俗稱“毒蛇”（Viper）。北歐四國成為F-16的第一批出口用戶，在以色列空軍空襲伊拉克奧西拉克核反應堆的作戰(zhàn)中，F(xiàn)-16第一次經(jīng)歷了戰(zhàn)火的洗禮。

通用動力F-16是少見的革命性設計：翼身融合體、放寬氣動靜穩(wěn)定性、電傳操縱、預壓縮進氣道、氣泡式座艙蓋、大后傾座椅、側(cè)桿操縱。這些技術(shù)對后來的戰(zhàn)斗機設計的影響太大了，以至于今天要找一架F-16之后問世而不受F-16任何影響的戰(zhàn)斗機難之又難。

F-16無疑是成功的。F-16的總產(chǎn)量超過4500架，成為繼F-86和F-4之后戰(zhàn)后西方產(chǎn)量最大的戰(zhàn)斗機。F-16的成功在于其不僅是低成本戰(zhàn)斗機，也是高性能戰(zhàn)斗機。這后一點十分重要，不具有足夠的性能以確保完成主要任務的戰(zhàn)斗機是沒有生存價值的。另一方面，即使是財大氣粗的美國，貌似不惜工本的高端戰(zhàn)斗機的設計制造也是追求最大限度降低成本的。沒有因為換了個低成本的名號就自動實現(xiàn)低成本的道理，低成本終究是需要犧牲一些性能的。低成本、高性能的關(guān)鍵在于合理的選擇和優(yōu)化，使得成本的下降比性能的下降更快，而下降的性能主要體現(xiàn)在次要任務能力上，完成主要任務的能力不受影響。換句話說，戀戀不舍地均勻剃頭式地降低性能指標，這注定是要成為悲劇的。就F-16而言，F(xiàn)-16成功的關(guān)鍵在于以先進空戰(zhàn)理論為指導，毫不留情地削減一切與視距內(nèi)格斗空戰(zhàn)無關(guān)的性能要求，嚴格控制重量、性能和復雜性，堅決抵制多用途的誘惑，這才造就了一架突出重點、成本低廉而有發(fā)展?jié)摿Φ南冗M戰(zhàn)斗機。另一方面，低翼載、高推重比先天適合多帶燃油和彈藥起飛，進行對地攻擊。提高的翼載反而有利于抵抗低空陣風的影響，降低的推重比對于對地攻擊也不是問題。在投放對地攻擊彈藥后，F(xiàn)-16又回到低翼載、高推重比的狀態(tài)，所以這是一個先天優(yōu)秀的戰(zhàn)斗轟炸機平臺。需要指出的是，低端戰(zhàn)斗機并不必然導致先天優(yōu)秀的戰(zhàn)斗轟炸機，反之亦然。F-16的成功在于在推重比和翼載上在不同任務之間巧妙地借用，這一做法在隱身時代難以做到，但這是后話了。設計思想領先和定位精準使得F-16生就優(yōu)秀的基本骨架，保證了持久的成功。F/A-18在重量、性能和復雜性上提高要求，更加適合美國海軍的口胃，不過成本隨之增加，已經(jīng)有點曲高和寡了。但F/A-18的發(fā)展?jié)摿Ω螅現(xiàn)/A-18E/F在未來幾十年里仍將繼續(xù)擔任美國海軍艦隊防空的主力。

F-16和F/A-18開創(chuàng)了美國戰(zhàn)術(shù)飛機高低搭配的歷史。一般認為，F(xiàn)-35是這一歷史的延續(xù)。但歷史是一本有趣的書，不同的人會讀出不同的內(nèi)容。理解F-16和F/A-18的歷史對于理解F-35的故事有莫大的意義。

從CALF到JSF

一般認為，F(xiàn)-35來自于美國空軍、美國海軍、美國海軍陸戰(zhàn)隊對接替F-16、F/A-18和AV-8的下一代戰(zhàn)斗機的需求。這當然是對的，但又沒有那么簡單。在20世紀80年代，美國空軍、美國海軍、美國海軍陸戰(zhàn)隊各有一個下一代戰(zhàn)術(shù)飛機計劃。美國海軍陸戰(zhàn)隊需要研制AV-8的下一代，美國海軍需要研制A-6的下一代，美國空軍需要研制F-117A的下一代。但F-35在很大程度上是受到美國海軍陸戰(zhàn)隊的AV-8換代計劃的主導。

美國海軍陸戰(zhàn)隊是一個很獨特的軍種，其不僅是世界上規(guī)模最大的海軍陸戰(zhàn)隊，也是世界上唯一獨立于陸海空軍之外作為獨立軍種的海軍陸戰(zhàn)隊。美國海軍陸戰(zhàn)隊是美國軍隊里最早有正式軍歌的，“從蒙提祖馬的殿堂，到的黎波里的海灘；我們?yōu)閲叶鴳?zhàn)，在天空，在大地，在海洋……”和左一個上帝右一個保佑的美國陸海空三軍軍歌相比，自是提氣很多。美國海軍陸戰(zhàn)隊的軍裝也是最有型的，純黑底色、猩紅鑲邊、亮金紐扣，配上雪白的武裝帶，自有一種古典軍人的陽剛之美。相比之下，美國海軍軍裝還算有傳統(tǒng)，美國陸軍和空軍的軍裝就比較松松垮垮，被官兵們戲稱為“公交檢票員制服”。美國空軍曾經(jīng)改過軍服，向美國海軍靠攏，后來不了了之了。美國陸軍的新軍服想向美國海軍陸戰(zhàn)隊靠攏，但還是有點不倫不類。美國海軍陸戰(zhàn)隊也好像是美國總統(tǒng)的親兵，總統(tǒng)軍樂隊由海軍陸戰(zhàn)隊組成，總統(tǒng)的戴維營山莊由海軍陸戰(zhàn)隊警衛(wèi)，總統(tǒng)的國事儀仗隊和總統(tǒng)直升機專機也是海軍陸戰(zhàn)隊的。另外，美國的駐外使館警衛(wèi)也由美國海軍陸戰(zhàn)隊負責。美國海軍陸戰(zhàn)隊可算是美國軍人的臉面了。在克林頓時期，美國經(jīng)濟火爆，三軍招兵都不容易，美國陸軍尤其吃力，但美國海軍陸戰(zhàn)隊從來沒有這類問題，而且還會挑挑揀揀。在美國公眾和美國國會中，美國海軍陸戰(zhàn)隊也有大量的支持者。更重要的是，這樣一支威武的王牌軍不僅是兩棲突擊隊，還是一支包括步兵、炮兵、裝甲兵、航空兵的軍中之軍。美國海軍陸戰(zhàn)隊航空兵不僅擁有用于垂直登陸的直升機，還有用于近距空中火力支援的戰(zhàn)斗機，尤其是具有垂直/短距起飛降落能力的AV-8式戰(zhàn)斗機。

AV-8是美國引進生產(chǎn)和改進的英國“鷂”式垂直起降戰(zhàn)斗機，這是西方唯一實戰(zhàn)化的垂直起降戰(zhàn)斗機，也是迄今世界上最成功的垂直起降（Vertical Take Off and Landing，簡稱VTOL）戰(zhàn)斗機，在性能和實戰(zhàn)價值上優(yōu)于僅有的對手雅克-38。英國是“鷂”式的家鄉(xiāng)，在20世紀60年代就把亞聲速的“鷂”式作為過渡機型研制和部署，只是因為英國財力拮據(jù)和國防研發(fā)政策調(diào)整，已近瓜熟蒂落的霍克P.1154超聲速垂直起降戰(zhàn)斗機夭折了。幾十年來，英國不斷推出更加先進的VTOL或者短距起飛/垂直降落（Short Take Off and Vertical Landing，簡稱STOVL）戰(zhàn)斗機方案，但這些統(tǒng)稱“金斯頓方案”（以BAE專責垂直起降技術(shù)的研發(fā)中心所在地命名）的研究方案一個也沒有走出紙上談兵的階段。80年代以后，英國的戰(zhàn)斗機研發(fā)經(jīng)費全部投到歐洲“臺風”的研制上，更加無力顧及STOVL。美國海軍陸戰(zhàn)隊長期和英國合作，也有意研制“鷂”式的下一代，但尚缺乏明確的需求或者訂單，再加上隱身技術(shù)尚且高度保密，不能和英國分享，所以與英國合作的STOVL研發(fā)在80年代后期擱淺。

20世紀90年代時，美國負責國防科技預研的國防先進研究計劃局（Defense Advanced Research and Planning Agency，簡稱DARPA）推動新一代STOVL研究，突破“鷂”式的技術(shù)局限。007電影里有一個科幻魔術(shù)老頭名叫Q，他和他的團隊經(jīng)常發(fā)明一些稀奇古怪的玩意，可以把一輛豪華跑車變成超級坦克，或者把“奧米茄”手表變成激光武器。在真實生活中，DARPA就是這樣的Q和他的團隊，但DARPA的發(fā)明意義要深遠得多。DARPA 發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng)，在計算機操作系統(tǒng)、圖形界面、虛擬現(xiàn)實、人工智能等方面也建立了奠基性的成果，DARPA最新的研究包括12.7毫米狙擊槍使用的制導子彈、聽命令跟人走的機械騾子和針對人類大腦的黑客攻擊。但90年代初，DARPA的研究更加實際，其中STOVL研究集中在使用升力風扇。更有意思的是，如果取消升力風扇，就可以把多出來的空間用于增加燃油，增加航程，使STOVL和常規(guī)起降（Conventional Take Off and Landing，簡稱CTOL）戰(zhàn)斗機共用平臺成為可能，避免了STOVL作為小眾機型而固有的高成本問題。這就是DARPA的通用低成本輕型戰(zhàn)斗機（Common Affordable Lightweigh Fighter，簡稱CALF）計劃。不過STOVL的要求也限制了CALF只能是單發(fā)。在垂直起降階段，各噴口的垂直推力必須保持絕對同步和平衡，否則可能在瞬間傾覆，導致失事。雙發(fā)非常難以做到推力的絕對同步。不僅如此，由于兩臺發(fā)動機中任意一臺發(fā)生故障的可能性是單臺發(fā)動機的兩倍，雙發(fā)STOVL的可靠性實際上反而下降到單發(fā)的一半，所以STOVL只能使用單發(fā)。這和多發(fā)民航客機在巡航中單發(fā)失效還有其他發(fā)動機維持飛行的情況不一樣。在巡航中，發(fā)動機并不需要以最大推力工作，單臺發(fā)動機失效不難由其他發(fā)動機增加推力來補足。在起飛中，單臺發(fā)動機失效的情況要復雜一點。滑跑速度不高的時候，還可以減速、停止；但滑跑速度超過一定數(shù)值而且剩余跑道長度不足以安全停下的話，只有延長滑跑、繼續(xù)起飛，其余發(fā)動機短時間超負荷工作能夠滿足最低的安全起飛要求。因此民航機場跑道長度不能僅僅滿足最低的滑跑起飛要求，必須滿足單發(fā)失效、延長滑跑的需要。但在垂直起飛的時候，為了使起飛重量最大化，發(fā)動機沒有剩余推力，一旦一臺發(fā)動機失效，另一臺發(fā)動機不可能補足所有的虧欠推力，也沒有時間及時調(diào)整，容易造成失事。作為低成本戰(zhàn)斗機來說，單發(fā)有利于降低成本，但由于戰(zhàn)斗機的基本重量和性能要求，這對發(fā)動機的推力提出了很高的要求，為日后F-35埋下了一個技術(shù)上的“定時炸彈”。

與此同時，美國海軍的遠程對地攻擊主力A-6已經(jīng)老化，需要研制新一代的隱身攻擊機，這就是麥道/通用動力的A-12隱身攻擊機。和B-2一樣，A-12也采用無尾飛翼的基本氣動布局，最大限度地達到外形隱身。但A-12的外形更加簡潔，近似一個完美的等邊三角形。A-12因為嚴重超支、拖延而在老布什時代下馬，F(xiàn)/A-18E/F成為填補空缺的過渡。隨著F-14退役和F-22的海軍型NATF下馬，F(xiàn)/A-18E/F改作下一代艦隊防空主力，經(jīng)典型F/A-18接過A-6的反艦和對地攻擊任務，改作戰(zhàn)斗轟炸機。但經(jīng)典型F/A-18不僅航程不夠理想，也不具備隱身能力。美國海軍在艦隊防空上可以用半隱身的F/A-18E/F遷就，但反艦、對地攻擊依然需要隱身飛機才能保證足夠的突防生存力。當然，作為艦載飛機，還需要具有在航母上彈射起飛和攔阻降落的能力（Catapult Assisted Take Off and Barrier Assisted Recovery，簡稱CATOBAR）。由于CATOBAR是專用于航母的型號，有時也用CV指稱，這是美國海軍對航母的編號。

鑒于第一次伊拉克戰(zhàn)爭到南斯拉夫戰(zhàn)爭的經(jīng)驗，美國空軍對F-117A的隱身攻擊性能十分滿意。但F-117A與其說是像老虎一樣的戰(zhàn)斗機，不如說是插上翅膀的豬，毫無自衛(wèi)能力。在作戰(zhàn)使用上，F(xiàn)-117A也只能干偷襲的勾當，不具備起碼的多用途能力，航程、全天候性能也不符合21世紀的要求。與此同時，美國空軍也在尋求F-16的下一代，作為F-22的低檔搭配，隱身當然是起碼的要求。需要指出的是，美國空軍用F-15作為主力制空戰(zhàn)斗機，F(xiàn)-16的空戰(zhàn)能力只是在F-15顧不過來時填補戰(zhàn)線空缺之用，對F-22的低檔搭配也是同樣的要求，所以美國空軍需要的是具有相當于F-16的空戰(zhàn)能力的F-117A，而不是降級版的F-22。事實上，最后美國空軍對F-35的空戰(zhàn)性能要求正是“不低于F-16”。被譽為F-35之父的美國空軍繆爾納少將在1995年也指出：F-35是70%空對地，30%空對空，當然那時美國空軍還計劃裝備442架F-22，不需要F-35顧慮太多的空對空作戰(zhàn)問題。

另外，20世紀70年代，為了抗擊中歐蘇軍大規(guī)模裝甲集群而設計的A-10攻擊機已經(jīng)不符合美國空軍的作戰(zhàn)思想，這種低速、專用的對地攻擊機在制空作戰(zhàn)中毫無用處，在對地攻擊作戰(zhàn)中則在相當程度上可以由掛載精確制導彈藥的戰(zhàn)斗轟炸機所取代，若不是美國陸軍的堅持和威脅，早就被美國空軍除名了。但A-10畢竟已經(jīng)老化，而且沒有替代的計劃，將最終和F-16一起退役，由F-35接替，美國陸軍對A-10念念不忘也沒有用。

F-16和F/A-18本來就是一棵樹上結(jié)出的兩個果實，F(xiàn)-16和F/A-18的換代計劃合并是順理成章的事。1993年，克林頓時代的國防部副部長威廉·佩里（后接任萊斯·阿斯平擔任國防部長）決心整頓國防采購，和擅長成本控制的得力干將保羅·卡明斯基（后任美國國防部采購總管）一起，把美國空軍和美國海軍的下一代戰(zhàn)斗機研制整合進聯(lián)合先進打擊技術(shù)（Joint Advanced Strike Technology，簡稱JAST）計劃，任命美國空軍的喬治·繆爾納少將負責。繆爾納此前是美國空軍格羅姆湖基地的指揮官，這是號稱“51區(qū)”的秘密基地，充滿了UFO、外星人的傳說，但其實際上是一個秘密試飛基地，包攬了幾乎所有早期隱身飛機的試飛，現(xiàn)在依然深鎖在保密的迷霧中，沙漠中的圍欄上有嚇人的“擅自翻越者格殺勿論”的警告。繆爾納自然對于隱身和其他先進技術(shù)很是熟悉，與相關(guān)的研究機構(gòu)、公司也很熟悉。在上任前，繆爾納走訪了DARPA和洛克希德·馬丁的“臭鼬工廠”，了解了CALF的進展后，繆爾納向佩里建議，將JAST和CALF合并，建議得到批準。在2000年，克林頓時代的國防部長科恩指出，三軍合并研發(fā)計劃至少節(jié)約了150億美元。

JAST和CALF合并后，除了升力風扇和額外燃油的差別外，在原則上取消了STOVL、CTOL和CATOBAR型號在升空后的性能差異。這是垂直起降戰(zhàn)斗機歷史上的一個里程碑。傳統(tǒng)上，為垂直起降而犧牲一些飛行性能是天經(jīng)地義的，這在很大程度上限制了STOVL在美國海軍陸戰(zhàn)隊和使用小型航母的盟國海軍之外的應用。在理論上，STOVL達到CTOL的飛行性能可以使一些原計劃尋求CTOL的F-16和F/A-18的下一代的用戶也轉(zhuǎn)向STOVL。STOVL可以解決困擾各國空軍很長時間的戰(zhàn)時跑道受損的問題，如果空戰(zhàn)性能基本保持不變，略微損失的航程對于很多盟國空軍來說并不是大問題。更大的STOVL用戶群可以增加產(chǎn)量，降低STOVL的單位成本，使STOVL戰(zhàn)斗機走出小眾產(chǎn)品的怪圈。更加極端一點，STOVL甚至可以取代CATOBAR，成為美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊共用的戰(zhàn)斗機。這確實曾有人提議，不過被否決了，美國海軍不愿意接受STOVL帶來的性能損失，在已經(jīng)裝備彈射起飛和攔阻索設備的大甲板航母上混編STOVL的F-35也沒有優(yōu)越性，同時使用不同的起飛、著陸方式反而增加作戰(zhàn)使用方面的混亂。1996年，JAST改名聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機（Joint Strike Fighter，簡稱JSF），定位為戰(zhàn)斗轟炸機。波音方案為X-32，洛克希德方案為X-35，麥道方案落選。洛克希德的X-35最后勝出，之后演變?yōu)镕-35。英國在1995年簽署協(xié)議，先期投資2億美元，相當于JSF概念研究計劃投資的10%，成為JSF計劃的第一個也是最重要的國際伙伴。加拿大在1997年也簽訂協(xié)議參加，先期投資1000萬美元。荷蘭、挪威、意大利、土耳其、丹麥、澳大利亞也參加了F-35的國際合作。

身世決定性格，性格決定命運。F-35的身世決定了F-35的兩個基本特征：

1. 三軍（空軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊）共用，要求通用度達到70%～90%；

2. STOVL成為主導基本設計的線索。

三軍共用不僅有規(guī)模經(jīng)濟的好處，還有美國國會政治的好處。在美國的政界和輿論界，美國海軍陸戰(zhàn)隊相對于其他軍種具有不成比例的影響。從冷戰(zhàn)結(jié)束到反恐戰(zhàn)爭期間，美國軍費相對緊縮，耗資巨大的新型戰(zhàn)斗機研制計劃在美國國會和美國公眾那里不容易過關(guān)。美國空軍和美國海軍摒棄前嫌，再得到美國海軍陸戰(zhàn)隊的加盟，新型戰(zhàn)斗機的研制計劃在美國國會那里通過要容易得多。

從瓜達爾卡納爾島到朝鮮再到越南，美國海軍陸戰(zhàn)隊在傳統(tǒng)上使用美國海軍的戰(zhàn)斗機。但是“鷂”式的加盟使得美國海軍陸戰(zhàn)隊航空兵上升到新的層次。200年來，美國海軍陸戰(zhàn)隊一直試圖擺脫“海軍的陸戰(zhàn)隊” 的形象，盡管美國法律規(guī)定了海軍陸戰(zhàn)隊的獨立地位，但美國海軍陸戰(zhàn)隊一直在試圖成為真正獨立的軍種，尤其強調(diào)有空中力量。

和美國空軍或者美國海軍十分不同的是，美國海軍陸戰(zhàn)隊航空兵高度強調(diào)對地攻擊，戰(zhàn)場防空只是次要任務，或者是美國海軍戰(zhàn)斗機顧不過來時填補空缺的預備隊。為了和地面部隊達到最佳的默契，美國海軍陸戰(zhàn)隊飛行員的軍官基本養(yǎng)成訓練是和海軍陸戰(zhàn)隊步兵軍官一同進行的，甚至要到步兵分隊見習，以體會步兵的特點和需要。地面的戰(zhàn)友是具體的熟人、同學、戰(zhàn)友，而不是抽象的友軍。在二戰(zhàn)的跳島作戰(zhàn)中，在朝鮮戰(zhàn)場、越南戰(zhàn)場，美國海軍陸戰(zhàn)隊的空中支援作戰(zhàn)贏得了地面部隊的高度贊譽，他們潑辣的作戰(zhàn)風格在戰(zhàn)友和公眾中贏得了巨大敬佩。但是垂直起降引發(fā)了海軍陸戰(zhàn)隊航空兵的一場革命。

大甲板兩棲攻擊艦本來是為搭載直升機、實現(xiàn)垂直登陸而設計的，但搭載“鷂”式戰(zhàn)斗機的大甲板兩棲攻擊艦構(gòu)成了海軍陸戰(zhàn)隊的完整世界，海軍在這里只是“開船”的。兩棲攻擊艦搭載登陸兵、氣墊登陸艇、直升機、“鷂”式戰(zhàn)斗機，構(gòu)成完整的立體作戰(zhàn)體系，形成獨立的作戰(zhàn)方向。但高亞聲速的“鷂”式只有面對沒有像樣的空中力量或者防空力量弱小的對手時才有把握，面對強敵時，航母航空兵突擊力量依然是奪取戰(zhàn)場制空權(quán)和實施對地攻擊的基本力量。F-35則不一樣。STOVL的F-35升空后，在性能和火力上和CTOL或者CATOBAR的F-35沒有實質(zhì)差別，這使得美國海軍陸戰(zhàn)隊航空兵第一次具有了真正的獨立作戰(zhàn)能力，在理論上可以形成名副其實的獨立作戰(zhàn)方向。即使不考慮登陸作戰(zhàn)，美國海軍的10艘大甲板兩棲攻擊艦在搭載STOVL的F-35之后，實際上相當于10艘中型航母，不僅極大地提高了美國海軍在戰(zhàn)時可以在大洋上空投放的空中力量總實力，也在平時極大地提高了部署靈活性，畢竟和平時期海軍戰(zhàn)略的關(guān)鍵在于前沿存在，只有顯示在潛在敵手眼前的實力才是現(xiàn)實的實力。美國海軍盡管擁有世界上最多的航母，但在1/3作戰(zhàn)巡邏、1/3航渡修整、1/3檢修升級的可持續(xù)部署模式下，實際可以派赴世界各大洋的航母戰(zhàn)斗群的數(shù)量有限，增加10艘中型航母對威懾性和作戰(zhàn)部署的靈活性的意義非同小可。

以短距起飛/垂直降落能力為支點，F(xiàn)-35最終形成具有三位成員的家族。具有短距起飛/垂直降落能力的型號最終成為美國海軍陸戰(zhàn)隊的F-35B；取消用于短距起飛/垂直降落的相關(guān)系統(tǒng)后，用空余出來的容積增加機內(nèi)燃油以增加航程，這就成為美國空軍的F-35A；美國海軍的F-35C則采取了一系列措施，使得F-35適于在航母上使用，比如加大機翼以增強低空低速性能，加強起落架以適應彈射起飛和高下沉率的降落，加裝攔阻索掛鉤，進行防鹽霧處理，以及其他上艦所需的特殊處理。

F-35最終將取代F-16、F/A-18、AV-8和A-10，由于F-22的數(shù)量遠遠不足以取代F-15，F(xiàn)-35最終計劃將取代部分F-15，使得F-35的總數(shù)達到美國戰(zhàn)術(shù)飛機總數(shù)的90%以上。F-35無疑將成為未來幾十年里美國最重要的戰(zhàn)術(shù)飛機，其規(guī)模和重要性決定了F-35計劃只許成功，不許失敗。或者說得更加無奈一點：即使不怎么成功，也只有硬著頭皮堅持下去。成也蕭何，敗也蕭何，F(xiàn)-35的催生有美國海軍陸戰(zhàn)隊的功勞，F(xiàn)-35的痛楚也由美國海軍陸戰(zhàn)隊造成。換句話說，撇開美國海軍陸戰(zhàn)隊的要求空談F-35該如何打造，最終只能是空談。F-35的這個特點將伴其一生。

一切為了低成本

“錢不是萬能的，但沒錢是萬萬不能的。”對于個人和家庭如此，對于國家也是如此。國不可無防，但軍費開支超出與經(jīng)濟和社會發(fā)展程度相對應的水平，這是不可持續(xù)的。在大戰(zhàn)臨頭的時候，國家、民族的生死懸于一線，只要還有最后一分能力，沒有什么軍事開支是過度的。但在和平時期，過度的軍事開支就像莫泊桑的《項鏈》一樣，一時的閃耀要以長久的酸楚甚至毀掉一生為代價。蘇聯(lián)就是這樣垮臺的。2008年開始的美國經(jīng)濟危機的原因主要在于美國經(jīng)濟的空心化、金融化，但過度的軍事開支也是駱駝背上的磨盤。美國并非沒有看到這一點，在麥克納馬拉時代就試圖引入軍購成本控制，F(xiàn)-35是最新的成本控制的企圖。軍購是公共開支，脫韁的成本是政治自殺。另一方面，美國的飛機公司不是政府的事業(yè)單位，更不是慈善組織。美國政府“有責任”確保私營的軍工公司的“合理盈利”， 一方面確保軍工公司有利可圖，另一方面確保軍工基礎。軍工基礎是美國的國本所在，必須用足夠的盈利“養(yǎng)起來”，而規(guī)模經(jīng)濟是降低“養(yǎng)起來”的成本的基本途徑。

規(guī)模離不開數(shù)字，如果說F-35是一個充滿數(shù)字的計劃，那其中最引人注目的數(shù)字就是預計的總產(chǎn)量和總投資，加上三個型號之間70%～90%的通用性，其規(guī)模經(jīng)濟的效應是非常可觀的。在2003年以前，洛克希德·馬丁預計F-35的總產(chǎn)量有望達到6000架，其中美國三軍占2850架，外國空軍具有明確計劃的約2330架，其中F-35伙伴國家（英國、意大利、荷蘭、加拿大、澳大利亞、土耳其、挪威、丹麥）約770架，歐洲其他國家約570架，中東國家約460架，亞洲國家約530架，另有800架以上的“機會銷售額”，總生產(chǎn)周期預計為25年以上。到2006年，洛克希德·馬丁下調(diào)了總產(chǎn)量預期，修改為5000架，生產(chǎn)周期也延長到30年。2007年的預計總產(chǎn)量進一步下調(diào)到4000架，2009年再次下調(diào)到3000架。總投資則從2000—2001年的2000億美元上漲到2012年的1萬億美元，這是包括50年使用的全壽命投資，直接采購投資則大約在4000億美元的數(shù)量級。

海外市場對F-35異常重要。F-16的超過4500架的總產(chǎn)量中，美國空軍擁有1245架，加上美國海軍、NASA等也只有1300多架，其他都是外銷。到2009年，已有超過1400架F-16退役，主要是早期的F-16A/B。洛克希德·馬丁和美國政府希望F-35重現(xiàn)F-16的輝煌，在2000—2001年的最初預計的6000架F-35總產(chǎn)量中，外銷過半。這個預計過于樂觀了。

如果說保底批量之上的產(chǎn)量是民航客機盈利的主要來源，海外批量對戰(zhàn)斗機盈利則有相似的重要性。美國飛機公司的成本結(jié)構(gòu)對海外用戶沒有美國政府那樣的透明度，這是近乎商業(yè)行為的情況，同樣的飛機對各國的售價就不一樣，尤其是各國“自費”購買而不是美國軍援的飛機。另外，國內(nèi)軍購對國民經(jīng)濟的拉動是一個虛假現(xiàn)象。軍購對軍工行業(yè)是凈產(chǎn)值，但在國家經(jīng)濟總體上，這是其他口袋流向軍工口袋的事情。加上研發(fā)、生產(chǎn)和使用中的消耗，軍購是一個凈投入而不是凈產(chǎn)出的過程，否則各國政府只要無限增加軍購，就可以無限拉動國民經(jīng)濟了，蘇聯(lián)不會崩潰，美國也不會陷入今日的困境。但海外軍購對美國經(jīng)濟是凈流入，加上在政治上加強紐帶（好聽的說法）和控制（問題的實質(zhì)），這是有百利而無一害的好事。

通過海外銷售鼓勵美國軍工公司盈利，增加美國軍工公司的經(jīng)濟活力和可持續(xù)發(fā)展實力，這對美國軍方也是好事。研發(fā)成本是否打入海外售價是一個有意思的問題。如果預計總產(chǎn)量包括海外采購的話，研發(fā)成本是打入海外售價的。但到了生產(chǎn)后期，研發(fā)成本已經(jīng)分攤完了，這時飛機公司就有很大的自由度，可以以打入研發(fā)成本的名義增加資金儲備和利潤空間，也可以不打入以增加競爭力。值得注意的是，美國空軍和海軍的所謂“離地價格”（flyaway cost）和外銷價通常差別很大，這是因為離地價格不包括研發(fā)成本，也不包括所謂“政府特需物資”（government furnished items）。政府特需物資可以指特殊的武器系統(tǒng)（比如核武器的相關(guān)接口和投放系統(tǒng)）、保密通信系統(tǒng)或者其他不屬于飛機公司負責的項目，甚至發(fā)動機也可以算作政府特需物資，洛克希德·馬丁對F-35的報價就不包括F-135發(fā)動機，那是由美國國防部和普拉特·惠特尼另外簽訂合同的。對于F-35計劃來說，外銷總數(shù)的預計是一個“與時俱進”的數(shù)字，但外銷預計占成本結(jié)構(gòu)的顯著部分，這是始終不變的。降低成本將促進外銷，外銷增加將進一步降低成本，F(xiàn)-35的低成本在一定程度上取決于這樣的良性互動。

F-35不是第一種低成本戰(zhàn)斗機，但是第一種按照成本設計的戰(zhàn)斗機。換句話說，把項目成本作為一個獨立變量列入設計過程，以成本決定設計。傳統(tǒng)上，戰(zhàn)斗機項目通常都是由軍方指定戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能要求，設計部門提出成本估算——通常會高于軍方預期，這時軍方和設計部門之間反復迭代，在性能和成本之間達到最優(yōu)折中，最后主管部門拍板，項目啟動。項目啟動后，經(jīng)常會出現(xiàn)概念設計階段沒有預見到的技術(shù)困難，需要設計修改，或者技術(shù)攻關(guān)，或者生產(chǎn)改組，導致成本增加。這時通常只能由軍方追加投資，直到追加的投資高得太離譜，或者技術(shù)困難不可克服，這才被迫降級，或者索性下馬。F-22計劃是典型的追加投資的例子，B-1轟炸機則是追加投資之后也不能解決技術(shù)難題，最后只好在性能要求上降級，A-12則是徹底下馬的例子。B-1轟炸機的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)要求能夠自動辨識所有已知甚至未知的防空雷達威脅，自動分析威脅等級和優(yōu)先級別，通過強力和欺騙干擾相結(jié)合，自動壓制所有類型的防空雷達。這個要求實在太過雄心勃勃，幾番追加投資后也不能達到設計要求，最后只有半途而廢。B-1依然具有最先進的防空雷達識別和分類系統(tǒng)，但自動壓制沒有實現(xiàn)，這是不得已的降低要求。但卡明斯基的概念不一樣，要求規(guī)定一個明確的成本極限，設計中由于任何問題而導致成本增加的話，自動通過性能要求下pSnJ2bhkyBNRqRq4lUyUwcPPepAZrzNZp7NNAm/RfeM=調(diào)來補償。這是把被動的性能要求下調(diào)變成主動的成本控制手段。這是一個項目管理概念的革新。

后來的歷史證明，成本決定設計的概念很難實現(xiàn)，尤其在初始設計定型后，在具體設計和試飛中發(fā)現(xiàn)問題的時候，如何堅持成本決定設計的原則。軍方對于犧牲性能指標有天然的抵觸。在初始設計中，放棄一些性能指標已經(jīng)十分艱難，在已經(jīng)確立性能指標后再要退步，更是難上加難。新型戰(zhàn)斗機的設計是對現(xiàn)有技術(shù)邊界的拓延，必然有很多技術(shù)上的不定性。即使大量采用現(xiàn)成的關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)整合和總體優(yōu)化依然具有很大的不定性。以民航飛機為例，發(fā)動機、導航、通信、數(shù)字飛控、駕駛艙顯示、機艙娛樂，甚至座椅、衛(wèi)生間等都是現(xiàn)成的模塊，機翼、機身的設計、制造也有一定之規(guī)，鮮有革命性的標新立異，但一架新型客機的設計和整合依然是充滿技術(shù)不定性的巨大挑戰(zhàn)，空客A380、波音787都是現(xiàn)成的例子。

初始設計對這些技術(shù)不定性的處理只有兩個方法，一是預留退步空間，或者在成本上預留增加空間，或者在性能上預留降級空間；另一個就是預定技術(shù)攻關(guān)路線，期望技術(shù)的發(fā)展使不定性自然消除。在成本決定設計和軍方要求最高性能的艱難互動之后，預留成本增加空間或者性能降級空間的余地幾乎沒有，只有寄希望于技術(shù)進步。但技術(shù)進步在很多情況下是一個可遇而不可求的事情，而且“惡魔就在細節(jié)之中”，舊的不定性消除了，新的不定性又出現(xiàn)了。如果技術(shù)進步要求技術(shù)路線轉(zhuǎn)向，技術(shù)不定性的問題更大。這個時候，嚴格的項目管理紀律應該實施成本決定設計的程序，但以國家安全為擋箭牌的軍方非常難在經(jīng)過艱苦討價還價的“最低性能要求”上退步，最后使成本控制破產(chǎn)。

F-35的成本控制還體現(xiàn)在從研發(fā)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換上。除了材料和設備外，人員和設施的基本運轉(zhuǎn)費用是研發(fā)開支的重要組成部分，縮短研發(fā)周期對降低研發(fā)成本有顯著的作用。這和民用產(chǎn)業(yè)是一樣的，科研長期不能轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，生產(chǎn)能力長期閑置，研發(fā)投資不能收回，這對成本是很要命的。F-35不僅力圖縮短研發(fā)周期，還更進一步，在設計完成、開始試飛時，同步開始低速試生產(chǎn)（Low Rate Initial Production，簡稱LRIP）。傳統(tǒng)上，戰(zhàn)斗機在研發(fā)完成后開始試飛，但所有系統(tǒng)的研發(fā)進度各有不同，有些部分只需要初步能力，研發(fā)沒有最后完成不影響前期試飛。比如說火控和自檢對于最終的戰(zhàn)斗力是至關(guān)重要的，但對于前期適航性試飛并不重要；飛控和發(fā)動機控制涉及到極限性能的部分在前期試飛中也用不到。所以很多系統(tǒng)可以平行研發(fā)，按照試飛進度分階段實現(xiàn)更高級的能力。比如說，飛控軟件第一期只需要提供基本的飛行控制，第二期整合進與火控交聯(lián)的能力，第三期整合進極限條件飛行能力。LRIP分批進行，每一批都根據(jù)前一批試飛和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的問題，逐步修改設計，也同時整合進最新的技術(shù)升級，并逐步增加試生產(chǎn)的產(chǎn)量，理順生產(chǎn)過程，在試飛結(jié)束時，正好轉(zhuǎn)入全速生產(chǎn)，產(chǎn)品也同時達到最終生產(chǎn)標準。

這樣的“邊設計邊生產(chǎn)”不是新生事物，在20世紀50年代時，美國也曾流行“邊設計邊生產(chǎn)”。當時是“冷戰(zhàn)”高峰，新型戰(zhàn)斗機提前投產(chǎn)意味著提前形成戰(zhàn)斗力，在誰也說不準“熱戰(zhàn)”何時爆發(fā)的時候，提前形成戰(zhàn)斗力可能意味著勝利。但是，新型戰(zhàn)斗機必然意味著大大推進技術(shù)的現(xiàn)有邊界，必然具有技術(shù)不定性和風險，一旦發(fā)生設計上的反復，過早投入批量生產(chǎn)的飛機需要大量返工，這意味著大量的浪費，頻繁的朝令夕改對用戶也是極大的困擾。50年代的“百系列”戰(zhàn)斗機（包括F-100、F-101、F-102、F-104、F-105、F-106）都在不同程度上吃過“邊設計邊生產(chǎn)”的苦頭。60年代后該做法被放棄了，批量生產(chǎn)要到試飛、預生產(chǎn)結(jié)束后才開始。

但批量生產(chǎn)及早開始，畢竟有利于提前形成戰(zhàn)斗力，這在今天依然是一個重要因素。美國空軍的F-16A/B已經(jīng)全部退役，除了少數(shù)科研、試驗、訓練單位和“藍天使”表演隊外，美國海軍的F/A-18A/B也已經(jīng)退役，現(xiàn)役的F-16C/D和F/A-18C/D平均機齡也在20年左右，機齡較長的需要開始替換了。在盟國中，加拿大、澳大利亞的F/A-18都將在2016—2018年左右必須替換，日本的F-4的替換也是在這個時間范圍，英國的“伊麗莎白女王”號航母也在這個時間內(nèi)建成，需要配套的F-35上艦。另外，F(xiàn)-35的外銷不僅取決于F-35的價格，還取決于3代半戰(zhàn)斗機占領市場的情況。

和F-35競爭的3代半戰(zhàn)斗機為歐洲“臺風”、法國“陣風”、瑞典“鷹獅”和波音F/A-18E/F，在一定程度上還包括深度升級的現(xiàn)役第3代戰(zhàn)斗機，如F-15、F-16C/D、F/A-18C/D等。各自的性能對比暫且不談，如果給競爭對手足夠的時間，機齡很低的3代半或者新近升級的第3代戰(zhàn)斗機大量占領市場的話，必然擠占本來可能用于購買F-35的經(jīng)費。這樣的事情已經(jīng)發(fā)生了，澳大利亞等不及F-35，盡管在紙面上繼續(xù)考慮F-35為下一代主力戰(zhàn)斗機，但實際上已經(jīng)悄悄購買了24架F-18E/F，還有可能進一步追加。F-35繼續(xù)推遲批量生產(chǎn)的話，更多的國家效尤也不是不可能的事情。

另一方面，提早批量生產(chǎn)有利于降低生產(chǎn)線的成本。等到試飛和所有設計修改完全結(jié)束再開始批量生產(chǎn)的話，必將對初始生產(chǎn)形成巨大的壓力。軍方不希望新飛機像涓涓細流一樣投入現(xiàn)役。一種飛機一旦裝備，管理、保障、訓練、基地都要跟上，有關(guān)投資不隨初始數(shù)量較低而成比例減少。這也是各國空軍為了減少機種、簡化保障而有時采取貌似不合理的極端措施的原因。對及早形成戰(zhàn)斗力的要求，加上在研發(fā)期間由于長期等待而積累的急切，一般在開始批量生產(chǎn)的時候，軍方要求很快達到最大產(chǎn)量，這對飛機公司是極大的挑戰(zhàn)。剛投產(chǎn)時，物流、生產(chǎn)、交貨體系都沒有理順，需要磨合，一下子就要求全速生產(chǎn)，只有提前就開始準備，等待全速生產(chǎn)。提前的生產(chǎn)準備導致產(chǎn)能大量閑置，帶來的額外成本最后還是要攤進飛機單價的。及早開始低速生產(chǎn)，逐漸增速，有助于有序增加產(chǎn)能，幫助磨合生產(chǎn)過程，減少手忙腳亂帶來的低效、混亂和損失。另外，飛機公司有日常運作費用，這些費用最終也要打入飛機單價。飛機批量生產(chǎn)不啟動，這些就是空轉(zhuǎn)成本。越早開始生產(chǎn)，空轉(zhuǎn)成本越低，最終對成本控制是有好處的。

“邊設計邊生產(chǎn)”的風險是人們熟知的，但好處也同樣為人們所熟知。F-35在研發(fā)的時候就控制設計指標，盡量采用現(xiàn)成技術(shù)，最大限度地降低技術(shù)風險，試飛以性能驗證為預期，不期望發(fā)現(xiàn)需要大量深度修改的重大技術(shù)問題。根據(jù)試飛結(jié)果，早期LRIP飛機會需要一些改裝，但預期改裝工作量不會很大。后期LRIP飛機應該越來越接近最終的正式量產(chǎn)型，改裝工作量更小，甚至不需要改裝。在嚴格控制技術(shù)風險的條件下，“邊設計邊生產(chǎn)”是可以接受的螺旋式上升，而不是倒退。至少這是F-35計劃的初衷。

潛心打造

作為低成本戰(zhàn)斗機，F(xiàn)-35首先需要在設計上控制成本。作為第一種第4代戰(zhàn)斗機，F(xiàn)-22很自然地被用作藍本。F-22來自于美軍的先進戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機（Advanced Tactical Fighter，簡稱ATF）計劃，最初是為掩護隱身的B-2或者獨立突破蘇聯(lián)防空體系而設計的。ATF超越了F-15時代的空優(yōu)概念，要求超越通常意義上的戰(zhàn)場制空，從前沿到深遠敵后對敵方重要節(jié)點同時發(fā)動打擊，在第一時間里一舉摧毀敵人的一體化空防體系（Integrated Air Defense，簡稱IAD）。IAD包括地面和空中的指揮、預警、導彈和通信基礎設施，只有B-2和ATF聯(lián)合作戰(zhàn)才能實現(xiàn)。為此，F(xiàn)-22具有隱身、超聲速巡航（簡稱超巡）和超機動能力。只有高度和全向的隱身才能深入敵后并全身而退；只有超巡才能及時到達目標空域，并在保持主動的條件下進入和轉(zhuǎn)移；只有超機動性才能在空戰(zhàn)格斗中立于不敗之地。F-35在設計中大量比照F-22的技術(shù)，但針對F-35的定位，做了關(guān)鍵性的調(diào)整。

隱身

對于F-35來說，隱身主要指雷達隱身。隱身不是在敵人雷達上徹底消失，而是特征降低到足夠小，而且閃爍不定，難以在背景噪聲中穩(wěn)定、可靠地辨別出來，所以隱身的正式稱呼是“低可探測性”或者“低截獲概率”。具體來說，就是降低雷達捕捉到強大而且穩(wěn)定的回波的可能。在現(xiàn)代戰(zhàn)場上，散亂的電磁波到處都是。為了避免受雜亂回波的干擾，雷達用各種先進的信號處理手段，把具有足夠強度的穩(wěn)定回波分離出來，用來探測、鎖定目標，過于微弱和閃爍不定的回波被作為雜波過濾掉。這既是雷達聰明的地方，也是隱身可以鉆空子的地方。削弱回波的強度，并使回波閃爍不定，這就是低可探測性或者低截獲概率的關(guān)鍵。低可探測性或者低截獲概率不能使飛機從敵方雷達上徹底消失，但可以推遲敵方雷達發(fā)現(xiàn)和鎖定的時機，減少暴露于敵人防空和制空火力之下的時間，在敵方做出反應之前就搶先攻擊，并及時脫身，這樣，隱身的目的就達到了。

雷達發(fā)射的電磁波照射在目標上，除鏡面反射外，還形成散射。鏡面反射是指入射角等于反射角的光學意義上的反射。在實際情況中，雷達靠鏡面反射捕捉目標并不見得是主要情況，雷達一般是靠散射形成的回波來發(fā)現(xiàn)和鎖定目標的。入射波的波長遠遠小于目標的幾何尺寸時，散射符合光學定律，如果忽略目標的復雜幾何形狀之間的交互作用的話，回波就是各個部分散射的矢量疊加。雷達天線的尺寸和雷達的波長成正比，所以防空火控雷達和機載雷達大多使用分米波或厘米波的波段，使得天線尺寸便于地面機動或者機載，更短的波長受大氣衰減嚴重，也不適合。所以以阻撓敵方火控雷達鎖定為主要目標的隱身研究大多集中在分米波和厘米波范圍。應該指出的是，防空警戒雷達經(jīng)常采用米波，天線尺寸大大增加，常見的隱身手段的效果也相應降低。但米波雷達的數(shù)據(jù)率較低，分辨率也較低，適用于預警，但不適用于火控。

無數(shù)研究表明，就現(xiàn)階段的技術(shù)而言，單靠吸波涂層無法達到有效的隱身。吸波涂層分吸收型和干涉型兩類。吸收型涂層采用電損耗型或磁損耗型材料，將入射的電磁波能量轉(zhuǎn)換為熱，和黑色啞光漆對光的作用類似。黑色啞光漆并不能完全吸收光線，同樣，吸收型涂層吸收雷達波能量的效果也是有限的。干涉型吸波涂層一般為電磁波長1/4厚度的鐵氧體涂層。入射的電磁波在涂層內(nèi)穿行兩個1/4波長后反射，波形移相180度，即與入射波的波形和幅度相同，但正負相反，因此和后續(xù)的入射波互相抵消。干涉型吸波涂層對有效波長范圍內(nèi)的雷達波吸收效果很好，但只對很窄的波長范圍有效果。在實用上，要將多層吸波型和干涉型涂層結(jié)合起來，才可滿足實戰(zhàn)需要。

除了降低散射和吸收雷達波等被動隱身手段外，隱身還可以通過主動手段實現(xiàn)，就是向雷達波的入射方向發(fā)射波形、頻率和功率相同、相位相反的電磁波，這樣就可以達到對消的作用。換句話說，這可以比作電磁世界里的“以子彈打子彈”。主動隱身的技術(shù)難度很高，容易弄巧成拙，在極端情況下，干擾波和回波的相位相同的話，反而會將回波強度增加一倍。現(xiàn)代雷達的頻率、功率和信號特征變化很快，戰(zhàn)場上也可以有多個雷達同時照射同一目標，或者同一雷達發(fā)射多種特征的電磁波，這都進一步增加了主動隱身的難度。

所以，隱身飛機的外形設計的幾個基本原則是：

1.避免和主要雷達照射方向形成垂直的邊緣和平面。也就是說，對于前向來說，要避免垂直的進氣口前緣、座艙蓋框架、機翼和尾翼的前緣和后緣；對于側(cè)向，要用傾斜的雙垂尾，避免直立的垂尾，無垂尾更加理想，還要避免圓柱形機體或者圓錐形機頭，而采用菱形或者平底菱形截面。面對雷達的方向采用尖銳邊緣有利于“劈開”回波，向次要方向反射；背向雷達的尖銳邊緣則有利于爬行波到達邊緣時的“跌落流散”；

2.避免不必要的突出物和外掛武器，采用內(nèi)置武器艙，降低散射；

3.機翼、氣動控制面和開口的前后緣應該對齊，只在最少的幾個方向上形成強烈回波，在其他方向上減少回波，降低回波的穩(wěn)定性；

4.避免采用銳角倒角，降低空腔反射。在理想情況下，傾斜的雙垂尾應該內(nèi)傾，但內(nèi)傾雙垂尾的氣動效率很糟糕，所以一般還是外傾；

5.座艙蓋采用高導電的金屬鍍膜，把入射的雷達波能量傳導到機體表面后處理；

6.采用彎曲進氣道，不僅避免把發(fā)動機正面暴露在敵方雷達之下，還在進氣道壁上涂覆吸波涂層，通過增加回波反射次數(shù)來逐次吸收，降低最后的回波強度；

7.發(fā)動機噴口應采用扁平噴口。扁平噴口可以在噴口面積不變的情況下，有效地部分遮擋噴口內(nèi)的渦輪，降低垂直于后向的暴露面積；

8.對于發(fā)動機噴氣的紅外隱身來說，在理想情況下，應該對噴口有所屏蔽。如果全面屏蔽不可能，至少應該從下方屏蔽，阻止地面的紅外探測系統(tǒng)直視。在受到氣動設計限制或者紅外觀察方向無法預測時（比如戰(zhàn)斗機），應該采用扁平的噴口，增加噴流和環(huán)境空氣的混合，迅速降溫。如果不能做到扁平噴口，應該采用鋸齒式噴口，增加與環(huán)境空氣的混合，但效果不如扁平噴口。

這些隱身原則不僅適用于隱身戰(zhàn)斗機，也適用于隱身轟炸機和無人機。SR-71被認為是第一代在設計時就對隱身有所考慮的飛機，但SR-71的主要隱身手段是吸波涂層。SR-71與其說是靠隱身躲避探測，不如說是靠馬赫數(shù)3的高速和3萬米升限躲避攔截。F-117A是第一代采用隱身外形原則設計的飛機，但限于當時的計算機對電磁模型的運算能力，只能采用準二維的多面體設計，在盡可能多的方向上增加機體與雷達入射方向的夾角，并盡量使回波閃爍，避免穩(wěn)定回波。B-2則更進一步，采用無尾飛翼，達到優(yōu)秀的全向隱身，但在可預見的將來，無尾飛翼無法滿足戰(zhàn)斗機所需要的機動性要求。F-22在F-117A和B-2的經(jīng)驗基礎上，采用連續(xù)可變曲率表面，在隱身和氣動性能之間達到最優(yōu)平衡。F-22的菱形前機身不僅滿足了隱身的要求，還起到前緣邊條和進氣預壓縮的作用。F-22的兩臺發(fā)動機采用可以上下擺動或者張合的扁平噴口，不僅滿足隱身要求，還解決了超聲速飛行的收斂-擴張噴口要求和推力轉(zhuǎn)向要求。F-35采用了F-22的隱身設計經(jīng)驗，這是F-35從設計上降低技術(shù)風險的關(guān)鍵部分。

F-35在外形上堪稱縮小的單發(fā)版F-22，但還是有一些重要的差別。由于F-35以對地攻擊為主，需要在機身武器艙內(nèi)掛載較大的武器，其機內(nèi)武器艙比F-22還要寬大，所以機體很是肥大，尤其是中段，這最終對跨聲速性能造成影響。由于要考慮短距/垂直起降，噴口采用特殊的扭轉(zhuǎn)-轉(zhuǎn)向機構(gòu)，F(xiàn)-35只能采用圓形噴口，而無法使用矩形噴口。應該特別注意的是，這不是矩形噴口的成本問題，波音X-32就采用矩形噴口，這是和洛克希德·馬丁X-35競爭JSF的技術(shù)驗證機，是按照同樣的低成本原則設計的飛機。在理論上，F(xiàn)-35是有可能為非短距/垂直起降的F-35A和F-35C設計扁平噴口的，但后機身需要大幅修改，嚴重違反最大通用和成本控制原則，所以所有三個型號都采用鋸齒形圓截面噴口。鋸齒形噴口的代價是一定的推力損失，這好比有豁口的消防水龍頭，水柱噴出去的時候散了，反映到噴氣式發(fā)動機上就是損失推力。鋸齒越細密，噴流的壓力損失越小，但隱身效果也越低。

說起來，F(xiàn)-35的進氣口設計是一個突破。就隱身技術(shù)而言，兩個JSF設計的最大特色都是對進氣口的處理。波音X-32另辟蹊徑，采用三角翼、雙垂尾布局，但最引人注目的是那張“大嘴巴”，形狀丑陋就不說了，那不是直接違反隱身最基本的原理，把發(fā)動機的正面暴露在入射雷達波的面前了嗎？事實上，X-32的發(fā)動機正面確實有一半落在入射雷達波的視線內(nèi)，但波音在發(fā)動機前面增加了一個“雷達屏障”，用涂覆吸波材料的整流片把發(fā)動機的正面遮住，像停轉(zhuǎn)的電風扇葉片一樣，迫使雷達波拐彎抹角地通過整流片的間隙進入進氣道，一旦進入，就只能在進氣道壁、發(fā)動機的風扇和整流片的背面之間來回反射，每反射一次，就在涂覆吸波材料的壁上被吸收掉一點，最后只有極少的入射能量得以從整流片的間隙之間原路返回，形成回波。整流片當然對進氣效率有影響，但通過適當設計和增加發(fā)動機的推力，飛機性能不至于受到太大影響。同時，整流片也能起到“理順”氣流和對進氣減速的作用，不是對發(fā)動機工作一無是處。雷達屏障首先在F/A-18E上得到使用，在F/A-18E上，整流片是固定的。在X-32上，整流片是可動的，在起飛或者低空低速加速需要加力推力時，可以打開以增加空氣流量；在巡航時，可以關(guān)小，以提高隱身效果。波音聲稱雷達屏障足以滿足軍方對隱身的要求。波音最后落選的原因有很多，但雷達屏障的效果不是主要原因。

X-35則采用了全新的無附面層隔道超聲速進氣道（Diverterless Supersonic Intake，簡稱DSI）。噴氣式發(fā)動機的壓氣機對于進氣有很高的要求，理想進氣條件為馬赫數(shù)0.5到0.6，而且流場均勻，圓心處（發(fā)動機轉(zhuǎn)軸的位置）和圓周處（進氣道管壁的位置）的氣流速度大體相同。然而，空氣是有黏性的，自由空氣的速度分布還算均勻，但順著物體表面流動的空氣流速會由于摩擦而降低。在理論上，在物體表面的氣流流速為零；一直到離表面一定距離的時候，氣流流速才逐漸增加到自由空氣的流速。氣流速度逐步增加的這一段厚度稱為附面層，也稱邊界層。氣流沿機體表面流動的距離越長，附面層增厚或者“堆積”的情況就越嚴重。在理想情況下，發(fā)動機應該遠離機體表面形成的附面層，把發(fā)動機伸入干凈氣流之中，就像民航飛機的翼下發(fā)動機那樣。但戰(zhàn)斗機做不到這一點，發(fā)動機只能在機身內(nèi)，于是需要用附面層分離板，或者在進氣口和機身之間形成一個間隙，把附面層內(nèi)低流速的低能量氣流分離掉，然后再通過“泄流道”把它泄放掉，不影響發(fā)動機的最優(yōu)工況，即使F-22也有這個間隙。但在雷達的照射下，這塊板或者間隙著實惹眼，必欲除之而后快。DSI用一個復雜外形的鼓包將邊界層從中間剖開，在進氣壓力下把附面層推向兩側(cè)，然后在進氣口上下唇口的根部泄放。DSI首先在F-16技術(shù)驗證機上得到驗證，然后用于X-35和F-35。但進氣口上下唇的銳角倒角會增大前向雷達反射特征。

超聲速進氣道的另一個挑戰(zhàn)是對氣流減速。噴氣式發(fā)動機的風扇或者壓氣機的葉片只能在亞聲速條件下工作，葉尖速度超過聲速的話，將由于激波而產(chǎn)生極大的阻力，甚至造成結(jié)構(gòu)損壞。不僅風扇和壓氣機無法在超聲速下工作，燃燒室也不能在超聲速下工作。正常燃燒速度的極限是聲速，超過聲速的燃燒就是爆炸了！超聲速進氣道不僅要有效地降低進氣速度，還要在減速的過程中造成進氣的“堆積”，提高進氣壓力，相當于額外的壓氣機，這就是所謂的總壓恢復。另一方面，激波是密度急劇升高的空氣中的壓力波，好比看不見的石墻一樣，激波鋒面背后的氣流速度降低到亞聲速。超聲速飛行時激波不可避免，那就索性用精心設計的激波對進氣達成減速。換句話說，用機體或者進氣口誘導出一道甚至幾道看不見的墻，對進氣逐級減速，這就是多波系進氣道的由來。傳統(tǒng)上，超聲速進氣道用可調(diào)斜板或者可調(diào)半錐調(diào)節(jié)激波的形狀和位置，但可調(diào)斜板或者可調(diào)半錐增加重量，也因為額外的縫隙而增加雷達反射特征。F-16使用前機身產(chǎn)生斜激波，在超聲速氣流到達進氣口之前就有所減速（也稱預壓縮），進氣口本身只需要簡單的皮托管設計。不過外壓縮加皮托管的設計只能對很小的速度范圍最優(yōu)化，所以F-16盡管推重比遠遠超過F-104，但最大速度并沒有超過F-104的水平。F-22使用斜切菱形的進氣口，用棱錐激波代替簡單的平面激波，可以在更大的速度范圍內(nèi)優(yōu)化進氣道的工作狀態(tài)。F-35的DSI鼓包用形狀更加復雜的復雜形狀激波，可以在更大的范圍內(nèi)達到很高的總壓恢復。

但DSI本來的氣流情況就很復雜，和向內(nèi)斜切的機身側(cè)面在迎面氣流之下的交互作用更加復雜。為了控制氣動設計的復雜性，從正面看的話，DSI向內(nèi)斜切角度不宜太大，所以F-35的前機身下側(cè)面相對于F-22更加直立。為了角度對齊，中后機身的側(cè)面和外傾雙垂尾也相對直立。這對側(cè)向隱身不利，盡管更加直立的機身側(cè)面對增加機內(nèi)武器艙的容積和改善艙內(nèi)截面形狀有好處。F-35的側(cè)面相對直立也減弱了菱形（F-35實際上已經(jīng)不是菱形截面，而是平底的五邊形）側(cè)棱的邊條作用。這一方面簡化了氣動設計，另一方面也削弱了渦升力對機動性的改善。

在進氣口之外，機翼前緣是前向雷達反射特征最大的部分。基于隱身原則，機翼前緣后掠角越大越好，有利于入射雷達波向無害方向的散射。高亞聲速的F-117A在設計上向隱身一邊倒，采用了高度后掠的67.5度，和典型飛行條件高度不匹配，結(jié)果氣動性能很糟糕。F-22在氣動和隱身性上更加平衡，采用和蘇-27一樣的42度。F-35的最大速度要求降低，機翼前緣的后掠角只有35度，后緣的前掠也相應減小。升阻比提高了，但前向的雷達反射特征也增加了。

F-22采用整體座艙蓋，沒有橫框架。F-35雖然也是整體開閉的座艙蓋，但在玻璃內(nèi)側(cè)有一道橫向的加強框架，這當然是出于成本的考慮，但也是F-35前向雷達反射特征的一個標志。F-16也是低成本戰(zhàn)斗機，F(xiàn)-16首創(chuàng)使用無框架座艙蓋，可見只要有需要，座艙蓋的成本并不足以根本影響F-35的成本，尤其在這可能成為前向隱身“短板”的情況下。反過來說，如果前向隱身水平少了這一道框架并沒有多大的改善，多了這一道框架也沒有實質(zhì)性的損失，那就沒有必要花這冤枉錢了。

F-35還有一些既在意料之外，又在情理之中的違反隱身設計常規(guī)的細節(jié)。F-22的雙垂尾后緣是前傾的，用于和機翼、平尾的后緣對齊，減少回波集中的方向。但F-35的雙垂尾的后緣也是后掠的，而且和前緣不是平行的。這當然不是疏忽，而是有道理的。垂尾的作用不是轉(zhuǎn)向，而是起風向標的自穩(wěn)作用，保持飛機指向和前進方向一致。F-22那樣的后緣前傾使得垂尾的氣動中心前移，需要增加垂尾面積來補償；F-35的后掠垂尾就可以減小面積而達到同樣的效果，減輕了重量和成本，代價是不能做到邊緣對齊，前向隱身性能有所損失。但這和座艙蓋的橫框一樣，屬于“虱子多了不癢”。

F-35的機體周身還有眾多突出的鼓包，最大的是空軍型的F-35A左側(cè)翼根的狹長鼓包，這是25毫米內(nèi)置機炮。當然，短距起飛/垂直降落的F-35B和艦載型F-35C都沒有內(nèi)置機炮，需要用外掛的機炮吊艙，隱身更加糟糕。不管洛克希德·馬丁和美國海軍如何解釋，外掛吊艙必然導致隱身的極大惡化，否則也沒有必要費心設計機內(nèi)武器艙了。所以相對來說F-35A對于航炮的處理還是最隱身的。

平坦的機腹是上視隱身的要點。但F-35的機腹不僅有很多突出的傳感器鼓包，還有眾多X-35上所沒有的凹凸。這是基本設計確定后，為增加起落架艙和彈艙的容積而采取的不得已之舉，但這進一步侵蝕了本來已經(jīng)不及F-22的隱身性能。2012年，一份美國國會研究中心的報告引用了一個數(shù)據(jù)：F-22的全向隱身性能達到-40dBsm級別，而F-35只有-30dBsm級別。dBsm是以雷達反射截面積（米2）計算的對數(shù)衰減率，-30dBsm表示雷達反射截面積與同等物理尺寸的飛機相比衰減至1%，-40dBsm為衰減至1‰。換句話說，F(xiàn)-35的雷達反射截面積可能是F-22的10倍。

美國空軍在傳統(tǒng)上是技術(shù)至上主義，但在F-35的問題上也對隱身采取實用主義態(tài)度。在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，薩達姆的防空體系在第一天被打擊之后就再也沒有恢復過來。這顯示了未來空中打擊的兩個特點：

1. 隱身的高度有效性；

2. 第一輪打擊后，隱身不再關(guān)鍵。

首日打擊以精確拔點為主，載彈量不是太重要。用隱身攻擊機“砸開大門”后，可以通過外掛來掛載更多的彈藥，在后續(xù)作戰(zhàn)中打擊更多的一般目標，快速擴大戰(zhàn)果。F-35從一開始就考慮機內(nèi)和外掛兩種武器掛載方式，這就是F-35設計中的“首日隱身”概念。

應該指出，各國軍方對隱身的要求不一樣，美國空軍是堅決的隱身派，新的作戰(zhàn)飛機非隱身不要；美國海軍和歐洲是半隱身派，有那么點兒意思就行了，其余的靠機載電子戰(zhàn)能力來補充，這也是在現(xiàn)有技術(shù)條件下少花錢、多辦事并降低技術(shù)風險的一個有效途徑。

垂直起降

直升機是人們最為熟知的垂直起降飛機。旋翼是直升機垂直起降的奧秘所在，但也是直升機速度難以提高的致命死穴。直升機前飛時，槳葉在向前和向后的掃行中交替進行。前行槳葉的葉尖線速度和飛行前行速度之和不能超過聲速，這決定了直升機的理論速度極限，也就是聲速的一半。高于這個速度的話，前行葉尖實際速度將超過聲速，引起激波。后行槳葉的葉尖線速度和飛機前行速度之差不能低于失速速度，低于失速速度會導致旋翼失去升力，這決定了直升機的實際速度極限，也就是聲速的一半再減去槳葉翼型的失速速度。實際上，傳統(tǒng)直升機的極限平飛速度不超過340千米/時，輔以推進發(fā)動機的新型復合直升機的極限速度也剛剛突破400千米/時，和戰(zhàn)斗機要求的超聲速相差太大。

超聲速戰(zhàn)斗機要實現(xiàn)VTOL，只有用發(fā)動機產(chǎn)生直接升力，而不是通過機翼產(chǎn)生氣動升力。轉(zhuǎn)入平飛后才逐步降低直接升力，改用氣動升力維持飛行。在現(xiàn)代VTOL概念之前，曾經(jīng)有過一些很有創(chuàng)意的VTOL概念，比如像火箭一樣直立起飛、像V-22“魚鷹”一樣的偏轉(zhuǎn)發(fā)動機或者采用引射增升原理，但都不理想。在走過彎路之后，VTOL戰(zhàn)斗機回到傳統(tǒng)思路上，用發(fā)動機產(chǎn)生直接升力和巡航推力。巡航推力的要求和通常無異，但直接升力有一個特殊問題：推力的作用點必須和飛機重心重合，或者圍繞重心對稱布置，否則在垂直起降過程中要失去平衡而傾翻失事。

VTOL發(fā)動機有三種典型方式：

1. 分立的升力發(fā)動機和巡航發(fā)動機；

2. 一體的升力-巡航發(fā)動機；

3. 升力-巡航發(fā)動機加分立的升力發(fā)動機。

對于分立的升力發(fā)動機和巡航發(fā)動機來說，升力發(fā)動機只產(chǎn)生直接升力，巡航發(fā)動機只產(chǎn)生巡航推力。這種方式ybIbe+TVc0SdlR5RRdO89g==簡單、清晰，升力發(fā)動機的位置很自由，容易實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的VTOL，也容易和超聲速的要求整合。巡航發(fā)動機不需要特殊改裝，完全按照通常的要求設計、制造。升力發(fā)動機的工作時間短，對壽命的要求不嚴格，所以可以用簡單、可靠但油耗較高的專用升力發(fā)動機。由于要求簡單，推重比可以高達20以上。分立的升力發(fā)動機和巡航發(fā)動機模式的最大問題則在于死重。升力發(fā)動機盡管推重比高，但進入平飛后，這依然是對升力或者巡航毫無用處的死重。法國的“幻影Ⅲ”和“幻影Ⅴ”、蘇聯(lián)的米格-21PD、米格-23PD、蘇-15PD戰(zhàn)斗機等都采用了這種方式。

升力發(fā)動機加升力-巡航發(fā)動機方式的一個變形是不用完整的升力發(fā)動機，而是從升力-巡航發(fā)動機引出動力，驅(qū)動專用的升力裝置產(chǎn)生直接升力，洛克希德·馬丁X-35采用的正是這種方式，這是DARPA的JSF競賽中的入選選手。

麥道和波音也提交了JSF方案。麥道的方案為和雅克-141相似的升力發(fā)動機加升力-巡航發(fā)動機，在氣動布局上為無垂尾的V形尾方案，機翼后緣呈W形，可以說是ATF競爭中落選的YF-23的縮小版。麥道聲稱，通過適當?shù)闹亟M，在主發(fā)動機故障或戰(zhàn)損時，升力發(fā)動機可以使飛機安全返航。由于有單獨的升力發(fā)動機，麥道方案的升力-巡航發(fā)動機不需要加大低壓渦輪，為STOVL的改裝工作量小，其比洛克希德·馬丁方案減重2噸。羅爾斯·羅伊斯升力發(fā)動機提供7257千克力推力，推重比為15。麥道方案的機翼設計很有新意，機翼和尾翼之間的“邊條”既強化翼身融合體，又在大迎角時起到升力體的作用，是神來之筆。但麥道的VTOL設計無新意，雖然技術(shù)風險低，但死重大，成本高。

最大的問題還是在V形尾。V形尾重量輕，隱身性好，阻力小，但V形尾一動，在滾轉(zhuǎn)和偏航上就有交聯(lián)，對飛行控制系統(tǒng)的要求很高，對機動性的影響也大，YF-23就“栽”在了這上面。麥道在情急之中，增加了鴨翼，力圖彌補V形尾控制不足的問題，但為時已晚。麥道的方案在進入最后的對比試飛前就被淘汰了。JSF落選對麥道是致命的，這個曾經(jīng)研制過F-4、F-15，主要承包F/A-18和AV-8的公司，就這樣落下了帷幕。

盡管波音在20世紀20年代之后就再也沒有得到過美國戰(zhàn)斗機的訂單，但波音對所有戰(zhàn)斗機競爭項目從不放過，屢敗屢戰(zhàn)。正因為沒有歷史，波音也就沒有包袱，設計方案就敢于另類。波音與英國BAE合作，其JSF方案凝聚了“鷂”式的使用經(jīng)驗。波音JSF方案一反美國戰(zhàn)斗機的常規(guī)，采用無尾三角翼方案。波音JSF的VTOL原理和“鷂”式相似，采用一體的升力-巡航發(fā)動機，其血盆大口一般的超大進氣道十分引人注目。這是由于發(fā)動機要適當前置才能處于飛機重心位置，沒有空間安排較長的S形進氣道，只能使用這樣又大又短的進氣道。這給隱身帶來很大的問題，但波音用“雷達屏障”解決了這個問題。無尾三角翼布局很適合發(fā)動機居中布置的特點，重心和升力中心比較接近，容易處理VTOL狀態(tài)下的重心控制問題。大三角翼的結(jié)構(gòu)寬大、肥厚，十分有利于提供很大的機內(nèi)燃油容積，機翼翼載小，機動性相當好。事實上，波音X-32的翼載之低，以至于波音認為沒有必要為艦載型特意加大翼面積，非常有利于增加CTOL、STOVL和CATOBAR之間的通用性。波音還很周到地把發(fā)動機的尾噴口設計成F-22那樣，不僅扁平，而且可二維轉(zhuǎn)向，既提高了紅外和雷達隱身性能，又提高了機動性。

但波音X-32最大的特色還是在于其VTOL系統(tǒng)。盡管波音采用了類似“鷂”式戰(zhàn)斗機和“飛馬”發(fā)動機的格局，但這不是簡單的照搬。“飛馬”發(fā)動機的平面形狀像一只趴著的烏龜，烏龜腦袋相當于發(fā)動機壓氣機，四肢相當于四個可轉(zhuǎn)動的噴口，燃燒室則在烏龜身體里。前噴口從高壓壓氣機引出，在巡航時關(guān)閉；后噴口在低壓渦輪后引出，在巡航和垂直起降時都使用。在霍克時代的P.1154設計中，PCB技術(shù)在前噴口內(nèi)噴注燃油燃燒，產(chǎn)生額外推力，相當于加力的作用。但是，光靠PCB還不足以實現(xiàn)超聲速推進。不管是渦噴還是渦扇發(fā)動機，進氣都必須減速到亞聲速，連燃燒都是亞聲速的，發(fā)動機才能正常工作。但超聲速的基本前提是噴氣速度必須超過聲速，而且要超過飛行速度。這就是噴口的作用了。

瑞典人古斯塔夫·拉瓦爾在1888年發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象：對于一個由粗至細的導管，入口的亞聲速氣流由于導管截面積逐漸收縮，流速會逐漸加快。當流速增加到聲速之后，進一步收縮導管不能使流速進一步增加，反而會使流速降低。反之，對于一個由細到粗的導管，入口的超聲速氣流會由于導管截面積逐漸擴大而流速加快。因此，對于一個兩頭粗、中間細的葫蘆形導管，如果亞聲速氣流在導管最細的喉部時流速加速到聲速的話，越過喉部就會進一步加速到超聲速，而且還會隨導管截面積增大而繼續(xù)增速。亞聲速氣流隨流道面積縮小而加速，這可以通過河流流經(jīng)峽谷時流動加速來理解。超聲速氣流的情況可以用羊群通過山口來理解。如果山口變窄，羊群擠到一起，反而跑不開，速度慢了下來。山口逐漸開闊，羊群才跑得起來，速度才能加快。這就是拉瓦爾噴口把亞聲速氣流加速到超聲速的原理。拉瓦爾噴口也稱收斂-擴張噴口，渦輪類噴氣式發(fā)動機（包括渦噴、渦扇）都要采用收斂-擴張噴口才能使噴氣達到超聲速。

對于超聲速推進來說，隨著速度和推力的不同，喉部面積要隨時調(diào)整，以確保在喉部正好達到聲速。但對于“飛馬”那樣的四噴口發(fā)動機而言，在所有4個噴口上都安裝可調(diào)的收斂-擴張噴口顯然有嚴重的重量、成本、可靠性和維修問題，P.1154夭折不完全是官僚主義的罪過。波音X-32要達到超聲速，顯然不能走P.1154的老路。“飛馬”發(fā)動機的兩個前噴口位于飛機的“腋下”，兩個后噴口位于飛機的“胯下”，這是出于“四立柱”原理的需要。波音X-32保留了兩個前噴口的位置，因為這最接近重心，但取消了兩個后噴口，代之以加長的單一尾噴口。F-135發(fā)動機不需要前噴口PCB的幫忙就可以使JSF達到超聲速，單一的尾噴口要實現(xiàn)收斂-擴張沒有難度，而且容易加裝二維推力轉(zhuǎn)向。不過二維推力轉(zhuǎn)向的偏轉(zhuǎn)角度有限，要兼顧機動性和VTOL的需要，這就勉為其難了。波音在長長的尾噴口的半道上另外開了一個口子，通過導流裝置連通到向下的VTOL專用噴口。在VTOL模式，導流裝置把尾噴口關(guān)閉，噴流導向VTOL噴口。VTOL噴口不需要轉(zhuǎn)動，只有簡單裝置控制噴流方向，用于懸停時的姿態(tài)控制。短距起飛時，導流裝置部分關(guān)閉，按需要分配導向尾噴口和VTOL噴口之間的噴流比例。巡航時，導流裝置把尾噴口全開，VTOL噴口關(guān)閉。應該說，波音JSF用簡單的機構(gòu)實現(xiàn)了復雜的原理，相比“飛馬”是一個巨大的進步。

VTOL飛機的高溫廢氣回吸進入發(fā)動機是一個老大難問題，對于“鷂”式和X-32這樣發(fā)動機進氣口和噴口相對距離較近的飛機尤其如此。前噴口的噴氣是未經(jīng)燃燒的壓縮空氣，問題還不大，后噴口的高溫噴氣含氧量低、密度低，嚴重影響發(fā)動機的正常工作。過高的溫度甚至可能造成風扇和壓氣機的損壞。為了解決這個老大難問題，X-32從發(fā)動機風扇引出較冷的高壓空氣，在前機體下方向下噴射，形成氣簾，減少熾熱噴氣回流到進氣口。

和波音的X-32方案相比，洛克希德·馬丁采用升力風扇加升力-巡航發(fā)動機的模式，在座艙后安裝單獨的升力風扇，主發(fā)動機的尾噴口可以轉(zhuǎn)向垂直向下，用于VTOL模式；或者水平向后，用于巡航模式。這是傳統(tǒng)的升力發(fā)動機加升力-巡航發(fā)動機的現(xiàn)代演繹。升力發(fā)動機加升力-巡航發(fā)動機在布局上的好處早已清楚，但升力發(fā)動機的死重大、油耗高，尤其是高溫廢氣回吸問題嚴重。冷戰(zhàn)結(jié)束后，美俄在航空技術(shù)方面的交流增加，嗷嗷待哺的俄羅斯航空科技行業(yè)對國際合作尤其期待，洛克希德·馬丁和雅克夫列夫就VTOL技術(shù)展開合作，洛克希德·馬丁對雅克夫列夫通過雅克-38和雅克-141獲得的經(jīng)驗尤其感興趣，因此X-35和雅克-141在VTOL基本技術(shù)上的相似也就不奇怪了。

不過，洛克希德·馬丁對雅克夫列夫風格的VTOL做了關(guān)鍵性的改進，采用升力風扇，而不是升力發(fā)動機。只要氣流流速高于飛機的運動速度，推力產(chǎn)生的關(guān)鍵在于排氣的流量而不是流速，因此低速時風扇的效率遠遠高于噴氣式發(fā)動機的高溫燃氣。另外，升力風扇排出的是空氣，而不是燃氣，極大地降低了對發(fā)動機正常工作的影響。不過在理論上升力風扇的常溫排氣只能解決升力發(fā)動機的高溫燃氣對甲板燒蝕的問題，無助于解決主發(fā)動機噴口的高溫燃氣問題，所以在實用中高溫燃氣問題沒有得到徹底解決，這對波音JSF也是一樣的。

洛克希德·馬丁在噴氣驅(qū)動升力風扇和機械驅(qū)動升力風扇之間做過比較。噴氣驅(qū)動升力風扇是從高壓壓氣機引出氣流，像驅(qū)動渦輪一樣驅(qū)動升力風扇，產(chǎn)生直接升力。噴氣的速度還可以產(chǎn)生一點引射的作用，進一步增加直接升力。另一種方式是用高壓氣流吹動風扇葉片的葉尖，像溪流推動水車一樣。這樣的好處是，不需要向風扇涵道中央引入粗大的噴管，破壞涵道內(nèi)的流場，而且有利于提高風扇的扭矩。噴氣驅(qū)動的好處是省卻沉重、復雜、維修麻煩的驅(qū)動軸和離合器，可靠性好，但噴氣驅(qū)動需要在機體內(nèi)布置可以通過很大流量的高壓空氣管路，占用空間太大，氣流幾經(jīng)轉(zhuǎn)向后動能損失也較大，因此最后被放棄了。

洛克希德·馬丁最后采用機械驅(qū)動，從低壓壓氣機的大軸向前引伸出驅(qū)動軸，通過離合器和變速器驅(qū)動升力風扇。在需要使用升力風扇的時候，離合器閉合，把動力傳遞到升力風扇，同時打開升力風扇的進出口；在正常飛行的時候，離合器脫開，升力風扇停轉(zhuǎn)，進出口關(guān)閉，保持氣動外形上的流線。洛克希德·馬丁號稱這是世界上最強大的離合器，傳遞功率可達21329千瓦，這差不多是可以驅(qū)動一艘現(xiàn)代護衛(wèi)艦的功率了。飛機對體積、重量很敏感，洛克希德·馬丁的這個驅(qū)動系統(tǒng)是一個很了不起的工程設計成就。不過低壓渦輪需要大大加大，以提供足夠的驅(qū)動功率，以免日后造成低壓渦輪葉片裂紋的隱患。

X-35的尾噴口需要向下偏轉(zhuǎn)90度，這大大超過一般用于加強空戰(zhàn)機動性所需要的推力轉(zhuǎn)向范圍，因此需要采用特殊機構(gòu)。其結(jié)果是尾噴口只能向下偏轉(zhuǎn)，不能向上偏轉(zhuǎn)，而且不能做迅速、精細的微調(diào)，所以只能用于VTOL模式，不能用于加強空戰(zhàn)機動性。另外，尾噴管轉(zhuǎn)向的特殊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點決定了尾噴口只能是圓形截面，這也排除了采用扁平噴口的可能性，對后向隱身性能造成一定的損害。

JSF的競爭最后在波音X-32和洛克希德·馬丁X-35之間進行，重點在于STOVL和一般飛行性能的比較。特別值得注意的是，DARPA強調(diào)STOVL而不是VTOL，這是有原因的。出于核大戰(zhàn)條件下的生存力考慮，20世紀60年代是VTOL的黃金時代，也是各國空軍對VTOL戰(zhàn)斗機的使用做深入研究的時代。在霍克P.1127開始試飛的時候，P.1127被定名為“雀鷹”（Kestrel）。由于聯(lián)邦德國試圖建立全VTOL化的空軍，英國試圖把聯(lián)邦德國拉入“雀鷹”計劃，而美國陸軍對固定翼作戰(zhàn)飛機劃歸空軍不大滿意，也對“雀鷹”有了興趣，諾斯羅普為此還和霍克簽訂了引進生產(chǎn)“雀鷹”的意向書。英、美、德三方聯(lián)合成立了三國聯(lián)合評估中隊，共同評估垂直起降戰(zhàn)斗機的飛行性能、訓練和地勤支援要求，以及對空戰(zhàn)和對地攻擊的戰(zhàn)術(shù)使用。不過這從一開始就充滿了黑幕。聯(lián)邦德國根本沒有把P.1127太當一回事，還是一門心思在自己的VAK-191上。美國空軍對陸軍介入固定翼飛機感到不滿，因此反對美國陸軍加入三國聯(lián)合評估中隊。英國皇家空軍也對P.1127性能不能達到超聲速不滿，正想找借口溜號。這場各懷鬼胎的扯皮談了一年，最后三國中隊在1965年4月1日（愚人節(jié)，不是一個好日子呀）成立，包括了英國皇家空軍、德國空軍、美國空軍、美國陸軍和美國海軍。三國中隊演練了垂直、短距起降技巧，在野外簡易機場的隱蔽和起降，以及模擬對地攻擊。

按照設計，“雀鷹”要能夠在林間空地起降，以實現(xiàn)核大戰(zhàn)條件下的分散部署和隱蔽出擊。實際使用經(jīng)驗表明，分散部署遠遠不是在野外平地上能夠起飛、降落那么簡單，需要考慮加油、裝彈、充氣、充電和維修的問題，對指揮、控制也帶來很大的挑戰(zhàn)，總體來說對地勤支援的要求太高，在高烈度戰(zhàn)爭條件下根本不能滿足出動率和指揮控制上的需要，在低烈度戰(zhàn)爭條件下則根本沒有這個必要。此后北約的空軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向強調(diào)高性能戰(zhàn)斗機，集中部署，集中保護，強調(diào)主動打擊敵人，而不是被動地分散生存。

另一方面，二戰(zhàn)經(jīng)驗表明，即使在高烈度戰(zhàn)爭中，保持數(shù)十、上百米的跑道還是可能的。即使需要搶修，數(shù)十、上百米的跑道也容易搶修出來。對于大甲板艦船來說，數(shù)十、上百米的平甲板也相對容易實現(xiàn)。“鷂”式和雅克-38的使用經(jīng)驗表明，短距起飛可以借助機翼的氣動升力實現(xiàn)升空，極大地緩解了單純依賴直接升力對最大起飛重量的限制，可以大大增加航程和載彈量。早期“雀鷹”垂直起飛時的載彈量和航程十分糟糕，被人戲稱只能載一包香煙繞小鎮(zhèn)飛一圈。短距滑跑起飛對于緩解甲板燒蝕也有很大的好處，至少熱負荷不至于在很小的一點上長時間集中。在航母上，如果采用滑躍起飛，增加離艦時的迎角，還可以進一步增加最大起飛重量。

短距起飛的另一個好處是簡化飛行員的訓練。垂直起降是事故高發(fā)階段。20世紀90年代，美國海軍陸戰(zhàn)隊曾在不長的時間內(nèi)接連損失45架AV-8，英國皇家海軍和皇家空軍的“鷂”式也存在同樣的問題，原因基本上都是垂直起降階段發(fā)動機故障或飛行員操作失當。發(fā)動機的問題通過不斷的技術(shù)改進得到解決，飛行員訓練最終也通過雙座型“鷂”式逐漸得到解決。同樣，雅克-38對飛行員的操控要求十分苛刻，一不小心，就會出事故。雅克夫列夫為此專門設計了自動彈射救生系統(tǒng)，在垂直起降階段，一旦機體傾斜超過一定程度就自動彈射，速度和高度達到一定程度以上才自動解除。但短距起飛從根本上避免了這個問題。對于飛行員來說，短距起飛沒有太特殊的技術(shù)要求，只是滑跑距離特別短而已。

但短距著陸的要求比較高，尤其在失速速度邊緣上，飛機的控制能力明顯下降，出現(xiàn)意外時用于糾正的時間也大大減少。相反，垂直降落就比較容易。在飛臨降落點上空的過程中，減速、懸停，然后逐步下降，直至接地。對于航母上的降落來說，垂直降落的好處尤其明顯。與航母上“有控制的墜落”式的高下沉率降落和精確掛上攔阻索相比，垂直降落的要求要低得多。英國皇家空軍的“鷂”式飛行員一直保持例行的艦上短距起飛和垂直降落訓練，正是因為這并不增加過多的訓練負擔，但要美國空軍飛行員未經(jīng)長期嚴格訓練就在美國海軍航母上起飛、著陸是不可思議的。另外，垂直降落的甲板管理比較簡單，不像攔阻索降落，需要騰出大片的降落甲板并在降落后拖到停機位的專用通道內(nèi)。英國皇家海軍STOVL化已經(jīng)30多年，在F-35B/C的來回折騰中考慮過恢復使用CATOBAR戰(zhàn)斗機，就飛行員訓練而言，最大的問題出在降落上，所以和美國海軍合作，派送飛行員作有關(guān)訓練，以便將來作為“伊麗莎白女王”級航母的種子飛行員。

由于這些原因，JSF在一開始就不以VTOL為目標，而以STOVL為目標，對X-32和X-35的評估也以此為標準。X-32的VTOL技術(shù)成熟，肥大的機體對布置機內(nèi)武器艙十分有利。但X-32的設計過分圍繞VTOL的要求，對STOVL不是特別適合。就一般飛行性能而言，X-32的大三角翼布局的縱向氣動控制力矩短，雖然有二維推力轉(zhuǎn)向的輔佐，還是有低速飛行時俯仰控制方面的疑慮。無尾三角翼布局對航母上的使用尤其不利。作為JSF，X-32不僅需要考慮VTOL/STOVL性能，還要考慮CTOL和CATOBAR的情況。由于無尾三角翼的襟翼、副翼和平尾舵面合一，在CTOL和CATOBAR情況下，起飛和著陸時舵面需要向上偏轉(zhuǎn)，以形成壓尾、抬頭的力矩。這決定了襟翼、副翼非但不能下垂以增加升力，還因為上偏而造成升力損失。空軍對此或許還不太敏感，海軍對此卻不可接受。除了短命和失敗的沃特F7U“短劍”外，美國海軍沒有任何一架戰(zhàn)斗機采用無尾三角翼布局。法國“陣風M”采用鴨翼，這可以部分補償無尾三角翼的短距起飛問題，但鴨翼的翼面積通常較小，不足以抵消襟翼完全下垂所帶來的低頭力矩，所以襟翼的增升作用依然難以充分發(fā)揮。“陣風”上艦與其說是鴨式的勝利，不如說是空軍、海軍通用的結(jié)果，先前專為艦載使用的“超軍旗”就沒有追隨同時代的“幻影Ⅲ”而采用無尾三角翼。大三角翼也不易折疊。在相同翼面積的條件下，大三角翼的翼展較小，折疊機翼不僅弦線長，不易保證機翼剛度，而且對于降低占地面積的效果也不明顯。“陣風M”就沒有使用折疊翼。波音試圖亡羊補牢，在最后時刻將X-32改為有尾布局，但為時已晚。

洛克希德·馬丁出于航母上起落要求的考慮，改用常規(guī)布局。事實證明，這一決定是英明的。相對來說，洛克希德·馬丁的X-35不僅在形象上更容易被人所接受，基本設計也是為STOVL和一般飛行性能而優(yōu)化的，并不過于拘泥VTOL的要求。常規(guī)氣動布局容易滿足CATOBAR的要求，總體來說更加符合JSF的要求。洛克希德·馬丁的X-35贏得JSF競賽是理所應當?shù)摹SF競賽證實了升力風扇概念的技術(shù)可行性和成熟性，為F-35計劃除去了最大的技術(shù)風險。

設計特色

對于洛克希德·馬丁來說，在STOVL、隱身和三軍共用的基本原則確定后，F(xiàn)-35的基本氣動格局實際上就呼之欲出了：外傾的雙垂尾是側(cè)向隱身的必須，中等后掠角的機翼是跨聲速機動性的要求，無推力轉(zhuǎn)向的單發(fā)則是STOVL的結(jié)果。

在現(xiàn)代空戰(zhàn)格斗中，空空導彈的發(fā)射條件被大大放寬，“先敵發(fā)現(xiàn)，先敵發(fā)射”，這使得機動占位、追尾攻擊的重要性大大降低。但在另一方面，用導彈而不是航炮攻擊敵機，只是把能量機動中的能量差從我機和敵機之間轉(zhuǎn)移到導彈和敵機之間。從表面上看，我機機動性不再重要，實際上不然。導彈在有利位置發(fā)射的話，保存的能量遠遠超過在不利位置發(fā)射后需要做大幅機動動作的情況。空空導彈有一個“不可逃逸區(qū)”，在這個區(qū)域內(nèi)的敵機不可能單純通過機動動作擺脫已經(jīng)鎖定的空空導彈。但這個“不可逃逸區(qū)”是隨導彈最后鎖定目標時的能量狀態(tài)而變的。現(xiàn)代空空導彈已經(jīng)能做到越肩攻擊，但越肩攻擊時的“不可逃逸區(qū)”必然小于迎頭攻擊或者尾追攻擊時的“不可逃逸區(qū)”，這就是高機動性的意義。F-35的機動性要求是至少不低于F-16。

機動性的關(guān)鍵在于剩余升力和推重比。戰(zhàn)斗機轉(zhuǎn)彎不是靠垂尾轉(zhuǎn)舵，那只能改變飛機的指向，還不能改變飛機的航跡。單純轉(zhuǎn)舵的結(jié)果是造成飛機側(cè)滑，指向改變而航跡繼續(xù)向前。轉(zhuǎn)彎是靠側(cè)向力來實現(xiàn)的，具體來說，是靠飛機橫傾一定角度而產(chǎn)生側(cè)向升力來實現(xiàn)的。急劇轉(zhuǎn)彎需要通過大迎角產(chǎn)生大的側(cè)向升力，只有很高的推重比才能保證不致失速。一旦進入有控制的過失速機動，就需要推力轉(zhuǎn)向。推力轉(zhuǎn)向也是超聲速機動的關(guān)鍵，因為超聲速飛行引起的激波鋒面背后的低壓區(qū)使得常規(guī)的氣動控制面效用大減。F-35無法采用推力轉(zhuǎn)向，只能放寬過失速機動和超聲速機動的要求。

推重比也是加速度和超聲速巡航的關(guān)鍵。F-35在設計的時候就放棄了超聲速巡航（簡稱超巡）的要求。一般認為這是降低性能要求和控制成本的緣故，這當然是對的。但事實上F-35即使放寬成本控制條件，也不可能達到超巡。超巡在不同時代有不同的定義。在20世紀80年代，超巡的定義是指在整個任務飛行階段中，至少有60%的時間以超聲速飛行，或者說在飛行的主要時間段里都用超聲速飛行。“協(xié)和”式超聲速客機是典型的超巡飛機，當然那不是超巡戰(zhàn)斗機，而是超巡客機。現(xiàn)在對于超巡的定義是用非加力推力（也稱軍用推力，簡稱軍推）就可以達到超聲速。勉強超過聲速還不能算超巡，應該達到有意義的超聲速才能算超巡，比如馬赫數(shù)1.5左右或者更高的速度。一般認為，軍推推重比0.7是保證超巡所必需的。早期超聲速戰(zhàn)斗機（如F-105）的加力推重比低于0.7而能達到最高速度馬赫數(shù)2，但那是最大限度減阻的結(jié)果，采用高翼載、大后掠的機翼和細長的機體。第4代戰(zhàn)斗機為了保證足夠的機動性，機翼需要具有高升力和不能太大的后掠角，還要保證機內(nèi)武器艙具有足夠的空間，阻力難免增加，需要至少0.7的軍推推重比。為保證足夠的能量機動性，第4代戰(zhàn)斗機的加力推重比應不低于1.1。這兩個指標是和F-22一致的。但F-35的重量使得單發(fā)將要具有150千牛級軍推和240千牛級加力推力才能保證足夠的推重比，這是已經(jīng)比F-119大幅增推的F-135所不可能達到的。超巡的另一個途徑是減阻，但F-35需要容納寬大的機內(nèi)武器艙，還難以像F-22那樣采用扁平的后機體以減少阻力，減阻潛力有限。所以F-35放棄超巡也就避開了一個技術(shù)上的不可能的任務。

如果說F-35在氣動設計上不追求高標準、嚴要求的話，那么它在航電上可是一點兒也不含糊。作為可能占未來美國戰(zhàn)術(shù)飛機90%的下一代戰(zhàn)斗機，F(xiàn)-35在航電設計上采用了大量先進技術(shù)，甚至部分技術(shù)比F-22還要先進。當然，這主要是F-35的研制比F-22晚了10年的緣故。

在隱身成為關(guān)鍵設計要求的今天，雷達依然是戰(zhàn)斗機對空中態(tài)勢感知的主要手段。雷達是戰(zhàn)斗機的主要輻射源，處理不當?shù)脑挘[身戰(zhàn)斗機就成了敲鑼打鼓的夜行俠了。但現(xiàn)代戰(zhàn)斗機雷達也在與時俱進，新型雷達必須具備幾項關(guān)鍵技術(shù)：

1.多目標探測和跟蹤；

2.高抗干擾能力；

3.低可截獲概率；

4.和通信、電子戰(zhàn)、導航整合為一體。

傳統(tǒng)上，多目標探測和跟蹤是通過分時來實現(xiàn)的，通過數(shù)據(jù)分類和記憶，在每次掃描中對上次探測到的目標方位和速度進行更新，這樣就可以在一次掃描中標定多個目標。較先進的跟蹤算法中用到卡爾曼濾波技術(shù)，對目標的運動進行預測，再用間隙實測的數(shù)據(jù)校正。這好比獵人在觀察獸群，目光在一只野獸上停留一會兒，心中記下野獸運動的速度和方向，在心算下一步的大體位置的同時，目光已經(jīng)轉(zhuǎn)移到另一只野獸。目光回到前一只的時候，不是漫無邊際地重新搜索，而是根據(jù)前一只野獸的速度和運動方向概略估計方位，然后實際觀察，修正印象中的估計位置。這個根據(jù)速度和運動方向估計方位的過程就相當于卡爾曼濾波中的預估，實際觀察修正就是校正了。獵人的記憶力、心算精度和目光掃描速度決定了同時跟蹤多只野獸的能力，先進雷達也是一樣的。

復雜卡爾曼濾波的數(shù)學模型不僅包括速度、方向和位置數(shù)據(jù)，可以對勻速直線運動的飛機進行精確預估，還能根據(jù)加速度、角加速度，甚至更加復雜的運動參數(shù)對機動飛行的軌跡進行有效預估。但再精巧的數(shù)學算法也頂不上多個雷達分別探測、跟蹤。相控陣雷達正具有這樣的特征。

常規(guī)雷達采用拋物面天線，先進一點兒的采用平板縫隙天線，但雷達波束的轉(zhuǎn)向是通過機械轉(zhuǎn)動改變雷達天線的指向來實現(xiàn)的。沉重的天線要長時間不斷地迅速、精確轉(zhuǎn)向，不可避免地給萬向節(jié)造成很苛刻的工作環(huán)境，造成設計、制造和可靠性問題。相控陣雷達不是用單一的機械偏轉(zhuǎn)的發(fā)射單元和天線，而是用發(fā)射單元陣列組成天線，通過對不同單元的電子控制實現(xiàn)波束偏轉(zhuǎn)，但天線陣面是固定不動的。這好比推車，眾人一起推，出力均勻的話，車往前走；出力不均勻的話，即使出力方向是向前，但車也會偏轉(zhuǎn)。當然，相控陣雷達不是通過各發(fā)射單元的功率不同實現(xiàn)波束偏轉(zhuǎn)，而是通過相位控制，所以稱相控陣雷達。相控陣雷達極大地提高了雷達波束的靈活性和偏轉(zhuǎn)速度，也大大提高了可靠性。傳統(tǒng)機械掃描雷達的重復頻率為秒級甚至十秒級，相控陣雷達則為毫秒級，極大地提高了數(shù)據(jù)更新率。更重要的是，通過電子控制，可以把一束雷達波分成多個獨立控制的波束，分別探測和跟蹤不同的目標，或者在各自的責任空間里用卡爾曼濾波那樣的算法各自做多目標探測和跟蹤，進一步提高探測和跟蹤目標的總數(shù)。美國海軍“宙斯盾”系統(tǒng)就是利用這樣的技術(shù)，使得艦載雷達可以同時探測和跟蹤戰(zhàn)斗空間里數(shù)百個空中目標。

相控陣雷達不僅可以把波束分成幾束，還可以把波束集中成一束，極大地加強單一波束的功率，適合于在最大距離上探測、跟蹤目標。如果說普通雷達好比單一的傳統(tǒng)探照燈，相控陣雷達就好比一束強力手電捆綁起來的組合探照燈，可以根據(jù)需要把各個手電分別使用，或者集中使用。靈活的化整為零和化零為整能力使得相控陣雷達可以在探測距離和多目標能力之間根據(jù)實際需要隨時最優(yōu)化。另外，還可以根據(jù)需要，用多個獨立控制的波束分別實行搜索、跟蹤、識別、照射目標、引導攻擊等多種功能，一部雷達起到多部雷達的作用。

雷達天線的波束形狀其實很復雜，與其說像探照燈的光柱一樣，不如說像菊花瓣一樣。菊花瓣的長短代表了功率。在天線指向上的菊花瓣最長，這是主瓣；背向天線指向的菊花瓣也較長，這是背瓣；兩側(cè)的菊花瓣較短，這是旁瓣（也稱副瓣）。對于定向天線來說，旁瓣和背瓣不僅浪費了發(fā)射功率，回波還造成了信號干擾。旁瓣和背瓣不僅也形成回波，天線也通過旁瓣和背瓣接收到虛假回波，必須通過濾波加以剔除。離天線指向偏離很遠的旁瓣和背瓣還比較好處理，離天線指向很近的旁瓣就容易和主瓣的回波相混淆，需要抑制旁瓣。旁瓣還是敵人干擾的可乘之機。假定雷達天線指向正北，這個方向上其實什么也沒有，但在西北45度方向上有一個旁瓣。如果敵人干擾機通過這個旁瓣“灌入”強大的虛假回波信號，對于雷達來說，就好比在正北方向上“看到”了強大的回波，這就是角度干擾的基本原理。抵消角度干擾最好的方法就是極大地降低旁瓣。單一機械天線的旁瓣大小和主瓣大小成一定的比例關(guān)系，天線的發(fā)射功率越大，旁瓣也越大。電掃電線是上千個微型天線的組合，單個微型天線的發(fā)射功率不大，旁瓣相應也不大。但通過精心設計，天線之間的旁瓣還可以做到對消，使得總體旁瓣水平比單一機械天線大為降低。低旁瓣的另一個說法就是窄波束。窄波束不僅有利于雷達的一般性能，還有利于抗干擾，這是相控陣雷達的重要特征。

相控陣雷達有主動相控陣雷達和被動相控陣雷達。被動相控陣雷達采用單一的發(fā)射機，通過饋送系統(tǒng)把雷達波通過相位控制單元發(fā)射出去。主動相控陣沒有單一的發(fā)射機，所有相位控制單元同時也是發(fā)射/接收單元（也稱T/R單元）。被動相控陣的饋送系統(tǒng)需要承受非常大的電磁功率，絕緣、可靠性都不佳，饋送系統(tǒng)和被動相控陣單元的電損耗還增加功耗。主動相控陣每一個發(fā)射/接收單元的功率都較小（瓦級），只需要幾伏的低壓電源，電磁要求大大低于動輒千伏級的單一發(fā)射機，這也極大地改善了雷達的可靠性。傳統(tǒng)單一發(fā)射機的雷達的平均大修間隔只有60～300小時，主動相控陣雷達則高達1000小時以上，不僅降低維修工作量和成本，也大大提高了戰(zhàn)備率。由于所有發(fā)射/接收單元是完全獨立的，若干單元失效不影響總體性能，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性和抗損性。

另外，從信號接收的角度來看，單一機械天線把回波能量收集起來，饋送到放大機，這中間不可避免地會有信號損失。主動相控陣的每一個單元自帶發(fā)射和接收功能，避免了這樣的信號損失，所以同樣尺寸的天線靈敏度大大提高。另外，主動相控陣可以對每一個波束分別管理功率和信號特征，極大地增加了電磁靈活性。在安裝上，由于固定的天線陣面不需要為轉(zhuǎn)動預留間隙，同樣機頭雷達罩內(nèi)實際上可以容納更大的天線。另外，主動相控陣的天線可以化整為零，便于見縫插針，和機體保形整合，比如在機體側(cè)后或者翼根加裝額外的天線陣面，甚至利用機翼和機身結(jié)構(gòu)安裝保形天線，不僅增加了天線的覆蓋方向，還增加了天線的等效口徑。在天線的世界里，一大頂三俏，尺寸的優(yōu)越性是無可替代的。

主動相控陣代表了戰(zhàn)斗機機載雷達的發(fā)展方向。典型戰(zhàn)斗機主動相控陣雷達動輒具有上千個T/R，F(xiàn)-22的AN/APG-77具有1500個以上的T/R，一說高達2200個；升級的F-15C的AN/APG-63V2/V3具有1500個以上的T/R；F/A-18E的AN/APG-79具有1100個T/R；F-35的AN/APG-81則具有1200個T/R。

但單純提高探測、跟蹤、火控性能還不夠，F(xiàn)-35的雷達必須和隱身相容，否則就不打自招了。雷達必定要發(fā)射具有足夠能量的電磁波，在本質(zhì)上不可能做到徹底隱身，所以正式稱謂是低可截獲概率（Low Probability of Intercept，簡稱LPI）。要做到低可截獲概率，需要在幾個方面同時下手：

1.精確管理發(fā)射功率，根據(jù)目標的距離和性質(zhì)，只發(fā)射探測和跟蹤必須的功率，降低被非目標飛機截獲的概率；

2.采用偽隨機的猝發(fā)掃描，把信號隱藏在噪聲之中。

除了增加天線的靈敏度外，雷達要探測目標，只有把足夠的信號能量照射在目標上，形成具有足夠能量的回波。但超過這個能量要求的發(fā)射功率對于探測目標沒有幫助，只是提醒了周邊更多敵機注意到自己的存在。除了信號強度外，有規(guī)則的掃描是最容易引起敵機雷達預警注意的。常規(guī)的雷達預警就是根據(jù)低頻率的掃描判斷自己被發(fā)現(xiàn)了，低頻率掃描轉(zhuǎn)換為高頻率掃描則是自己被火控雷達鎖定、敵機即將發(fā)射導彈的標志，更高頻率的連續(xù)照射則是雷達制導的空空導彈來襲的提示。采用信號特征不固定的偽隨機猝發(fā)掃描，可以把雷達信號偽裝成隨機噪聲，極大地增加雷達預警的難度。戰(zhàn)場上各種雷達都在掃描，好比星光燦爛、探照燈漫無邊際地橫掃的夜空，飛機偶爾被一道光芒掃過，不等于被發(fā)現(xiàn)，即使引起警覺了，也難以確定探照燈的位置、采取規(guī)避或者反制措施。但偽隨機的猝發(fā)掃描對雷達的數(shù)據(jù)處理要求非常高，經(jīng)典的卡爾曼濾波都是建立在固定的采樣頻率基礎上的，不規(guī)則的采樣頻率在算法上要求很高，需要深厚的數(shù)學功底和高速運算能力。但就雷達而言，相控陣雷達在實現(xiàn)低截獲概率上具有先天優(yōu)勢。

相控陣雷達可以被看作是眾多微型雷達的組合。微型組件船小掉頭快，具有天然的功率控制上的優(yōu)勢。另外相控陣雷達的波束偏轉(zhuǎn)沒有機械慣性的拖累，可以迅速而不規(guī)則地偏轉(zhuǎn)波束，有利于實現(xiàn)偽隨機掃描。

現(xiàn)代戰(zhàn)斗機機載雷達的另一個特點是把通信、導航、敵我識別（Communication Navigation Identification，簡稱CNI）甚至電子情報、電子對抗都整合進去。通信也是無線電技術(shù)，但通信在傳統(tǒng)上和雷達是兩條道上跑的車，兩者沒有交集。現(xiàn)代通信早已超過傳統(tǒng)的語音通信，數(shù)據(jù)通信的范圍從簡單的數(shù)據(jù)上傳、下傳發(fā)展到圖像、視頻甚至整個數(shù)字戰(zhàn)場態(tài)勢信息的交換。F-35能在友機之間和空地之間傳遞數(shù)字戰(zhàn)場態(tài)勢信息，一架飛機可以看到其他飛機和地面指揮中心的戰(zhàn)場綜合態(tài)勢。從另一個方面來說，飛行員看到的數(shù)字戰(zhàn)場可能是來自自身的雷達和其他傳感器，或者友機及地面指揮控制中心上傳來的信息，甚至是演訓指揮中心傳過來的虛擬敵機。美國空軍以此作為空戰(zhàn)訓練的新模式，連“入侵者”對抗演習都可以虛擬化了。當然，這樣的虛擬對抗演習只有在超視距空戰(zhàn)的情況下達到逼真，視距內(nèi)空戰(zhàn)不僅要穿幫，還會因為顯示與目視脫節(jié)而造成受訓者巨大的心理混亂。在實戰(zhàn)中，則可以由相距較遠的幾架F-35或者與F-35的數(shù)據(jù)通信兼容的平臺輪流使用雷達，共享數(shù)據(jù)，分散敵人的注意力，打亂敵人的反制計劃。

數(shù)據(jù)通信的更高級形式還可以擴展到武器發(fā)射和制導的遠程控制。美國海軍的“協(xié)同作戰(zhàn)控制”（Cooperative Engagement Control，簡稱CEC）以“宙斯盾”軍艦為核心，接收編隊中其他軍艦的雷達數(shù)據(jù)，控制編隊中其他軍艦發(fā)射導彈，并接管制導，引導攔截來襲導彈，把整個編隊的指揮、控制、作戰(zhàn)整合為一體，一艘“宙斯盾”軍艦可以發(fā)揮一群“宙斯盾”的作用。當然，前提是“宙斯盾”的雷達和指揮控制還沒有被眾多目標所飽和。美國空軍的Link-16沒有達到CEC的程度，但也有類似的機制。問題是，這對數(shù)據(jù)通信提出了極高的要求：

1.通信帶寬要求非常大，以保障極高的數(shù)據(jù)傳送速率；

2.天線的指向性很好，降低被截獲概率和提高抗干擾性能。

帶寬好比高速公路的寬度。在車距、車速一定的情況下，只有極大地加大寬度，才能增加車流量。傳統(tǒng)通信天線是全向的，使用手機的時候并不需要把手機指向一個特定的方向。但全向天線的發(fā)射功率分散，帶寬也有限，接收的靈敏度也受到局限。使用雷達天線作為通信天線，帶寬的增加不可以道里計。2007年諾斯羅普就和L-3合作，用F-22的AN/APG-77雷達和L-3的調(diào)制-解調(diào)裝置交聯(lián)，演示了高速數(shù)據(jù)傳送。一幅72MB的合成孔徑雷達圖像用常規(guī)的Link-16數(shù)據(jù)鏈傳送需要48分鐘，但用雷達傳送只需要3秒鐘，數(shù)據(jù)傳輸速率高達274Mbps。進一步的演示已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)發(fā)送速率548Mbps，接收速率更是高達1Gbps。當然，雷達天線具有指向性，這既是缺點，也是優(yōu)點。缺點是顯然的，在雷達天線指向范圍之外，就不能把雷達天線用作通信天線。但指向性避免了敵人的預警、定位、截聽、干擾，這是符合低截獲概率要求的。在實際使用中，需要把全向天線和雷達天線結(jié)合使用，用大帶寬的雷達天線實行間隙性的大宗數(shù)據(jù)傳送，用全向天線全時監(jiān)聽和實時接收局部更新數(shù)據(jù)，這也是一種卡爾曼濾波。相控陣雷達不僅方向性好，還可以在兼顧雷達功能的同時，分出波束用于通信，或者用多個波束同時完成若干個并行的數(shù)據(jù)通信任務。

雷達用于導航比較容易理解，氣象、避撞、地形測繪、地形跟蹤和地形規(guī)避，這些都是雷達的本職工作，相控陣雷達分出必要的波束就可以完成。事實上，B-1轟炸機率先采用被動相控陣雷達，就是為了在多目標火控的同時，分出波束確保地形跟蹤飛行和地形測繪導航。但敵我識別是雷達的一個新職責。傳統(tǒng)上敵我識別是通過問答口令實現(xiàn)的，這是合作式識別，可以確認友機，但不能確認敵機，因為友機的問答系統(tǒng)故障或者密碼丟失都可能造成問答錯誤，但不因此就真的成為敵機了。用雷達可以實現(xiàn)非合作式識別，用雷達精確掃描目標，獲取反射特征，尤其是非隱身飛機的發(fā)動機壓氣機的反射特征，然后和數(shù)據(jù)庫對比，可以精確判斷目標的機型。再加上傳統(tǒng)的敵我識別之后，可以精確判定敵友。

電子情報指對不明雷達的性質(zhì)、位置、威脅程度的偵察。電子干擾當然就是對敵方通信、雷達和其他無線電設施的壓制，電掃天線可以靈活控制波束的方向、功率和波形，雷達天線的孔徑大，靈敏度高，這是很好的“兼職”。

當然，主動相控陣不是沒有缺點。傳統(tǒng)雷達采用單一發(fā)射機，發(fā)熱集中，散熱也容易設計。主動相控陣的T/R單元密集遍布天線陣面，沒有足夠的間隙供傳統(tǒng)的通風冷卻使用，電控移相單元本身也消耗功率，增加了冷卻負擔，只能使用更加復雜但也更加高效的液冷。冷卻液將熱量從發(fā)射/接收單元帶走，然后回收到汽車散熱器一樣的風冷裝置散熱，或者通過和較冷的燃油換熱散熱，略微提高溫度的燃油則在發(fā)動機燃燒中消耗掉，將熱量一起帶走。風冷散熱比較簡單，但需要增加開口，對隱身不利，也增加阻力。通過燃油散熱則沒有這些問題，但隨著燃油的消耗而散熱效率下降。當然，真的到了燃油耗盡的時候，飛行員擔心的就不是雷達的冷卻問題了。

主動相控陣的另一個問題是成本。哪怕每一個T/R單元的成本只有數(shù)百美元，動輒一兩千個T/R單元的天線陣列加起來也很可觀了，這還沒有算入雷達其他部分的成本。好在主動相控陣的關(guān)鍵技術(shù)砷化鎵器件的成本越來越低，在客觀上為主動相控陣降低成本創(chuàng)造了條件。砷化鎵器件在手機、衛(wèi)星電視接收機、袖珍GPS接收機等電子裝置上大量使用，雖然在技術(shù)上和T/R單元尚不可相提并論，但畢竟是同門的，有可以借鑒的地方。這也是日本得以在F-2戰(zhàn)斗機上率先采用主動相控陣的資本。

F-35的AN/APG-81雷達正是主動相控陣雷達。這是諾斯羅普電子系統(tǒng)公司研制的，其前身是威斯汀豪斯（也稱“西屋”）公司。威斯汀豪斯和休斯電子（現(xiàn)歸入“雷神”）平分美國雷達行業(yè)的天下，F(xiàn)-22的AN/APG-77也是威斯汀豪斯的手筆。

為了降低前向反射，相控陣雷達天線的陣面一般傾斜安裝。除了雷達本身，雷達罩也需要采用特殊材質(zhì)和特別設計，達到選擇性通過。也就是說，只容許本機雷達頻率的電磁波通過，對所有其他頻率的電磁波形成有效的屏蔽和導流。這和座艙蓋涂覆金膜的道理一樣，把入射雷達波的能量導向無害方向，避免入射的雷達波暢通無阻地在高反射表面上形成有效回波。

雷達是超視距空戰(zhàn)的利器，但戰(zhàn)斗機畢竟還是要能在視距內(nèi)空戰(zhàn)中制勝的。傳統(tǒng)上，飛行員抬頭觀察座艙外的空中態(tài)勢，低頭觀看儀表板上的儀表并操作各種開關(guān)。在明亮和灰暗、遠和近中頻繁轉(zhuǎn)換，需要飛行員不斷調(diào)整視覺，容易貽誤戰(zhàn)機，也帶來很大的視覺疲勞。二戰(zhàn)前，戰(zhàn)斗機、轟炸機上已經(jīng)開始使用陀螺射瞄儀等光學投影顯示技術(shù)，但第一個現(xiàn)代意義的平視顯示器是在1958年英國“海盜”攻擊機上出現(xiàn)的。關(guān)鍵的飛行、火控信息被投射在玻璃斜板上，飛行員可以在觀察外界的同時，看到這些關(guān)鍵信息，不再需要在明亮的環(huán)境和灰暗的儀表板之間來回調(diào)整視覺了。

平視顯示器很快成為現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的標準裝備，但平視顯示器只用在前向視界內(nèi)，對于需要上下左右觀察整個戰(zhàn)斗空間的戰(zhàn)斗機飛行員來說，最好能在所有方向上都能顯示，而不是必須把視線拉回來，觀察平視顯示器。這在傳統(tǒng)紅外制導近程空空導彈只能尾追攻擊的時代還不是太大的問題，甚至到空空導彈具有前半球迎頭攻擊能力時依然不是致命缺陷，畢竟對于飛行員來說，只有前半球的一個較小錐形空間范圍才是最重要的觀瞄空間，平視顯示器正好覆蓋了這個空間。但隨著具有大離軸角發(fā)射能力的新一代空空導彈的出現(xiàn)，尤其是具有越肩發(fā)射能力的先進近程空空導彈出現(xiàn)后，其他方向上的觀瞄也變得同等重要。在整個座艙蓋的透明表面上都實現(xiàn)光學投影在理論上是可能的，但在頭盔的風鏡里實現(xiàn)、隨著飛行員頭部的轉(zhuǎn)動全向自動更新顯示，是更加簡便的辦法，這就是頭盔顯示系統(tǒng)。

美國在越南戰(zhàn)爭期間就開始研制頭盔顯示系統(tǒng)，但由于技術(shù)過于超前，要求又太不切實際，最后下馬了。蘇聯(lián)沒有走美國的技術(shù)唯美主義的老路，而是另辟蹊徑，在頭盔風鏡周邊眼角余光所及位置安裝了一圈簡單的LED小燈，用燈光指示威脅方位，取得了意想不到的效果。這還不能算是頭盔顯示系統(tǒng)，因為其不能顯示更多的火控和飛行信息，只是頭盔瞄準提示系統(tǒng)。但系統(tǒng)可以檢測到飛行員的頭部轉(zhuǎn)動，為導彈鎖定提供了提示，使導彈可以在發(fā)射后鎖定。蘇聯(lián)在米格-29和蘇-27上首先裝備了這個簡單的系統(tǒng)，成為米格-29和蘇-27強悍空戰(zhàn)戰(zhàn)斗力的一部分。美國先是對蘇聯(lián)的這一技術(shù)突破嗤之以鼻，認為這種簡陋技術(shù)的實戰(zhàn)作用有限。但德國統(tǒng)一后，民主德國空軍的所有作戰(zhàn)飛機都被退役，只有米格-29留下。裝備頭盔瞄準具和R-73近程空空導彈的民主德國米格-29和西方戰(zhàn)斗機進行的多次對抗演習中，在近距格斗時把所有西方戰(zhàn)斗機打得“滿地找牙”，F(xiàn)-16甚至需要在裁判指令下在“被擊落”后再次加入戰(zhàn)斗，幾番重復后才有機會把米格-29也“擊落”一回。更令歐美空軍心寒的是，這樣的戰(zhàn)績不是一兩次，而是在幾十次演習中反復出現(xiàn)。在嚴酷的現(xiàn)實面前，美國和歐洲這才行動起來，加緊研制頭盔顯示系統(tǒng)。

在美歐行動起來之前，以色列已經(jīng)根據(jù)實戰(zhàn)經(jīng)驗，意識到頭盔瞄準提示系統(tǒng)的重要性。以色列Elbit公司已經(jīng)研制出“顯示與瞄準頭盔”（Display And Sight Helmet，簡稱DASH）的樣機。Elbit和美國的羅克韋爾-柯林斯的合資公司視覺系統(tǒng)國際公司（Vision Systems International，簡稱VSI）在1996年贏得了美國空軍“聯(lián)合頭盔瞄準提示系統(tǒng)”（Joint Helmet Mounted Cueing System，簡稱JHMCS）競標。

JHMCS在頭盔風鏡的背面用光學方法投射飛機高度、空速、過載、迎角、瞄準線等信息，使得飛行員可以在任何時候、任何角度都看到這些關(guān)鍵信息。系統(tǒng)用磁性探頭檢測飛行員的頭部轉(zhuǎn)動，作為引導導彈的指向數(shù)據(jù)。DASH是一個專用系統(tǒng)，但JHMCS在插入系統(tǒng)總線后，可以從兼容的機上系統(tǒng)獲取飛行數(shù)據(jù)和火控數(shù)據(jù)，所以這是一個插入式系統(tǒng)，可以在所有與JHMCS標準兼容的飛機上使用。不過JHMCS的指向精度不高，所以不能用于發(fā)射精確制導空面武器，但可以引導前視紅外或其他窄視場目標指示系統(tǒng)指向目標，避免像超高倍率望遠鏡那樣漫無邊際地搜索。

JHMCS已經(jīng)在F-15、F-16、F/A-18戰(zhàn)斗機上使用，并在出口的F-15、F-16、F/A-18用戶中廣受歡迎。除了美國的JHMCS，以色列的DASH，與歐洲“臺風”戰(zhàn)斗機配套的英國HMSS/“打擊者”，與瑞典“鷹獅”戰(zhàn)斗機配套的瑞典/英國“眼鏡蛇”和俄羅斯的Shchel-3UM也是現(xiàn)有的頭盔顯示系統(tǒng)。法國“陣風”戰(zhàn)斗機沒有配套的頭盔顯示系統(tǒng)，這是一個明顯的短板，但泰利斯已經(jīng)為“幻影2000”戰(zhàn)斗機和印度米格-29K艦載戰(zhàn)斗機研制了配套的“頂視”（Top Sight）頭盔顯示系統(tǒng)。

F-35的頭盔顯示系統(tǒng)是第二代，不光提供飛行和火控數(shù)據(jù)及目標提示，還可以投影顯示夜視攝像機和分布孔徑系統(tǒng)的圖像。分布孔徑系統(tǒng)（Distributed Aperture System，簡稱DAS）是F-35的一個首創(chuàng)，采用1個光電傳感器和6個被動紅外傳感器，對F-35實現(xiàn)360度覆蓋。機頭下的光電傳感器具有和洛克希德·馬丁“狙擊手”XR吊艙同等的光電探測和目標指示能力。“狙擊手”XR是海灣戰(zhàn)爭時期大名鼎鼎的LANTIRN系統(tǒng)的下一代，用一個吊艙完成LANTIRN兩個吊艙才能完成的任務，具有多光譜和穩(wěn)像能力，激光測距和激光目標照射對眼睛安全，有利于在城鎮(zhèn)人煙密集的地方使用時不傷及平民，或者在訓練中使用。“狙擊手”XR不僅用于F-15、F-16這樣的戰(zhàn)斗機，也用于B-1轟炸機。DAS把“狙擊手”XR用吊艙實現(xiàn)的功能整合到機內(nèi)傳感器中，既保證了隱身和低阻力，也空出了掛架，供不需要隱身時的后續(xù)攻擊中增加武器掛載量。由于DAS的全向覆蓋，飛行員可以實時觀看360度的全景，機翼、地板等傳統(tǒng)上遮擋飛行員視線的結(jié)構(gòu)都“透明”了。DAS還用于導彈來襲報警，不僅提供導彈預警，還能夠指示發(fā)射點、導彈方位、威脅等級和反制措施。DAS還可以自動跟蹤、顯示敵機和友機，這樣在大幅度機動中不會丟失敵友位置。DAS還可以預設武器發(fā)射許可，在進入有利發(fā)射位置時提供武器發(fā)射提示。更重要的是，DAS提供晝夜高分辨率全向視頻，以及夜視圖像。這些信息都送到頭盔顯示系統(tǒng)顯示出來。

在F-35上，頭盔顯示系統(tǒng)不僅用于機載武器火控，還用于戰(zhàn)場態(tài)勢感知和基本飛行信息顯示，完全取代了平視顯示器，成為主要的信息顯示系統(tǒng)。下視顯示器不再是主要的飛行信息顯示系統(tǒng)，其可靠性和冗余性要求降低，可以使用單一的寬幅顯示系統(tǒng)，主要用于顯示戰(zhàn)術(shù)信息和高分辨率大幅圖像。在使用中，單一的寬幅顯示可以分區(qū)顯示不同功能，相當于傳統(tǒng)的多個顯示器，用于顯示武器系統(tǒng)、發(fā)動機、機載系統(tǒng)、導航等信息；也可以集中使用，顯示單一的超大圖像，比如光電系統(tǒng)的高分辨率目標圖像。飛行員可以通過觸摸控制或者雙桿控制，調(diào)用不同的顯示屏。觸摸控制直觀，但在高機動時手臂承受異乎尋常的過載，移動困難，不容易做到精細控制。雙桿控制（Hands on Throttle And Stick，簡稱HOTAS）也稱手不離桿控制，飛行員可以一手放在油門桿上，一手放在操縱桿上，用手指像操縱電腦游戲棒一樣控制各種功能。頭盔顯示系統(tǒng)把寬幅下視顯示器從瑣碎的系統(tǒng)信息顯示中解放了出來，而成為戰(zhàn)術(shù)顯示，幫助飛行員成為戰(zhàn)術(shù)家而不只是系統(tǒng)操縱員。

F-35的航電自然采用了種種先進技術(shù)，但不是先進技術(shù)的簡單堆積，而是高度整合的信息融合。換句話說，雷達、光電、電子戰(zhàn)信息匯總到計算機里，形成一個完整的戰(zhàn)場態(tài)勢圖像。在日常生活中，眼睛看不清楚的時候，就用鼻子聞、耳朵聽、手摸，這是一種“多頻譜”探測。雷達、紅外、光學、電子偵察各自有不同的特長，對雷達隱身的目標，在紅外光譜下可能暴露無遺；紅外只能探測到目標的方向，但不能有效測距，而測距是雷達的特長；在雷達和紅外都還探測不到的時候，電子偵察可能已經(jīng)捕獲敵人的電磁信號；雷達和紅外都只能探測到目標的存在，而光學觀察可以做到精確的目標識別。在傳統(tǒng)上，飛行員人工從各個系統(tǒng)讀取信息，然后人工整合出可供戰(zhàn)術(shù)決策的有用信息，但這樣工作負擔太大，系統(tǒng)越多，情況越糟糕。F-35利用軟件做這件事。另外，“戰(zhàn)場之霧”對各種探測手段也存在，雷達、紅外、光學、電子偵察各自發(fā)現(xiàn)空中有一個目標，但速度、方位可能有差異。這時首先要確定，這是同一個目標還是不同的目標。這需要考慮不同系統(tǒng)對不同方位和距離及其他條件下探測目標的固有誤差，如果各自發(fā)現(xiàn)的目標數(shù)據(jù)在固有誤差范圍之內(nèi)，這是同一個目標的可能性就很大。然后需要確定的是如何把不同的目標數(shù)據(jù)整合為最優(yōu)的單一數(shù)據(jù)，這里需要按照各系統(tǒng)固有誤差的大小對各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加權(quán)。這是單一穩(wěn)定目標的情況，對于多目標、閃爍不定的目標，情況就要復雜得多。但沒有先進算法進行信息融合，飛行員很快就要被海量信息所淹沒，而無法有效利用綜合探測能力。

這只是信息融合。F-35還具有完整的決策支援系統(tǒng)，由計算機綜合分析戰(zhàn)場態(tài)勢，甄別威脅等級和性質(zhì)，自動向飛行員提供最為相關(guān)的信息和決策建議，避免飛行員單純依靠經(jīng)驗或者漫無邊際地尋找有關(guān)信息。在瞬息萬變的戰(zhàn)斗中，節(jié)約了寶貴的時間。

F-35將能使用各種美制武器，還將能發(fā)射部分盟國研制的先進武器。除了常規(guī)的AIM-120中距空空導彈、AIM-9X近程空空導彈和JDAM、JSOW、SDB等空面制導武器外，F(xiàn)-35比較特別的是航炮。

20世紀50年代時，空空導彈高速發(fā)展，各國空軍對導彈取代航炮充滿信心，F(xiàn)-4、米格-21這一代戰(zhàn)斗機在設計時根本不考慮安裝航炮。但越南戰(zhàn)爭的實際顛覆了“航炮無用論”，美國空軍只得臨時為F-4戰(zhàn)斗機加裝航炮吊艙，后期的F-4E恢復了機內(nèi)航炮，米格-21也走過類似的一段彎路。在70年代設計第3代戰(zhàn)斗機時，機內(nèi)航炮重新成為基本裝備，F(xiàn)-15裝備一門射速為6000發(fā)/分的20毫米M61“火神”6管加特林航炮，攜帶940發(fā)炮彈。但在越南戰(zhàn)爭之后的年代里，空空導彈技術(shù)畢竟是大大發(fā)展了，蘇-27裝備一門30毫米航炮，但只攜帶150發(fā)炮彈。F-35在設計時，似乎對航炮的必要性也不再那么堅定。美國空軍的F-35A依然裝備固定的機內(nèi)航炮，帶彈180發(fā)。這是新一代的25毫米4管加特林航炮，射速為3600～4200發(fā)/分。選用25毫米是在30毫米的威力和20毫米的射速之間的折中，不僅適用于空戰(zhàn)，也適用于對地攻擊。相比之下，傳統(tǒng)的M61“火神”具有變態(tài)的高射速，但20毫米的炮彈威力太小，不適用于對地攻擊。有意思的是，美國海軍的F-35C和海軍陸戰(zhàn)隊的F-35B不裝備固定的機內(nèi)航炮，而是用機腹下吊掛的航炮吊艙，航炮同樣是25毫米4管加特林航炮，帶彈量還增加到220發(fā)。但外掛不僅增加阻力，還破壞了隱身。美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊信誓旦旦地宣稱航炮吊艙經(jīng)過特殊的隱身設計，不破壞隱身。要是真的這樣，F(xiàn)-35在設計的時候根本就不用費事設計機內(nèi)武器艙，這意味著尺寸和重量的大幅降低，不知道可以給F-35省卻多少痛苦。美國海軍的F-35C不裝備機內(nèi)航炮還好理解，美國海軍陸戰(zhàn)隊的F-35B以近距空中支援為主要任務之一，不裝備機內(nèi)航炮就有點說不過去。美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊放棄固定的機內(nèi)航炮，實在是被得了“暴食癥”的F-35的增重問題弄怕了，只得用這種挖肉補瘡的辦法來減重。 （未完待續(xù)）

編輯：王昕