F-35 閃電II戰鬥機研發史 6－球哥說故事

F-35

F-35 閃電II戰鬥機研發史 6

聯合打擊戰鬥機計畫（JSF）

1995年9月，美國國防部進行了2010年戰鬥機數量不足的預測評估，並審查了為解決此問題而啟動的JAST計畫後，得到的重大結論是一款飛機如果能符合三軍通用的要求，則可以節約高達三分之一的維修費用。此外還因同一維修單位、共用後勤保修系統及增加軍種互用性，從而可以大幅降低採購成本，國防部因此要求此計畫須開發出一通用型新戰鬥機，並在1996年2月通過聯合打擊戰鬥機的開發計畫。JAST計畫辦公室在一個月後，向業界發出演示型飛機的設計及試飛報價邀請書，提出報價的公司需一併制定出演示機的試飛目的。洛克希德在六月送交報價書，並說明該公司演示機試飛有三項主要目的︰一、證明要製造常規起降型、STOVL型、以及艦載型通用的聯合打擊戰鬥機是可行的；二、在同架次飛行中，演示前所未有的STOVL性能及超音速飛行；三、演示艦載型戰鬥機操控品質及航母適應性。

X-35B的升力風扇結構

X-35B的升力風扇

洛克希德的規劃裡將製造二架演示機，一架專責測試挑戰性較高的STOVL；另一架則是先採用空軍構型，之後再更換襟翼及前緣襟翼改裝成艦載型。為了降低演示機的製造花費，與測試目標無關的部分子系統則採用現貨件，例如︰前起落架取自F-15，主輪則是將A-6的稍加修改，而這些現貨件增加的重量以不安裝任務航電及武器艙來抵銷。

1996年5月，國防部將計畫名稱改為聯合打擊戰鬥機計畫（Joint Strike Fighter Program）以反映計畫實際包括的範圍，並讓國會瞭解這是一項戰鬥機開發計畫。1996年11月，波音和洛克希德獲選製造概念演示機，麥道的升力發動機概念取自俄羅斯的雅克-38及雅克-141，陸戰隊對此不甚贊同，也不願在一架飛機上使用兩種發動機。1997年麥道被波音並購，之前與麥道合組團隊參與競標的英國航宇系統（BAE Systems）、諾格（Northrop Grumman）則加入洛克希德的陣容。

波音的X-32在設計上過多偏向STOVL，犧牲了其他方面

洛克希德與波音的設計外形都相當傳統，F-22證實了飛機外形即使不採多面體的方式，也能降低雷達截面積，因此二家公司的決勝點就在STOVL的推進系統設計。推力是氣流量與速度的乘積，洛克希德為達到所需的大推力，採用大量慢速氣流的方式；波音則是使用少量而速度較快的氣流。洛克希德升力風扇系統所噴出的氣流量約比波音的升力系統多出2.5倍，氣流速度則不到波音的三分之一。

X-32B的STOVL發動機系統設計

由於在NASA埃姆斯研究中心的STOVL風洞吹試非常成功，洛克希德為了降低演示機的製造費用，把原訂的演示機規劃稍加修改，一架專責來驗證航母上的操控品質，另一架先做成空軍構型，之後再移除前機身油箱安裝升力風扇，改裝成STOVL構型。空軍構型的X-35A於2000年10月24日首飛，從洛克希德位於加州的帕姆代爾（Palmdale）工廠飛往距離約30公里外的愛德華空軍基地，之後的一個月中，X-35A以每天平均一架次的飛行次數，演示機動動作及超音速飛行等戰鬥機性能，完全滿足預定的試飛目的。

飛行測試之所以能如此順利，在於X-35A能夠進行空中加油。一般新飛機通常得花上一年的試飛才能通過這項認證，相較之下，波音公司在進行試飛時無法使用空中加油，這也顯示出洛克希德的技術實力。

X-35能進行空中加油，讓其占淨優勢

2000年底到2001年初間，X-35A改裝成STOVL型X-35B，安裝了升力風扇和向量推力噴管。2001年上半年，這架飛機栓在一可降低地面效應的平地鋼網上進行測試，檢查及測量發動機、升力風扇、噴管、反作用控制系統。2001年6月23日，英國航宇系統試飛員哈格維（Simon Hargreaves）首次加大油門，將飛機升離地面約6米高，以測試此種情況下的控制系統反應。2001年7月間，X-35B在愛德華空軍基地完成38次試飛，也確認由垂直轉為水準飛行的能力。

X-35B的首次懸停

2001年7月20日，海軍陸戰隊的湯馬斯（Art Tomassetti）少校駕駛這架X-35B完成史上首次的短距起飛、超音速飛行、懸停、垂直降落的完整飛行，波音的X-32則無法演示如此的飛行能力。2001年8月6日該機最後一次飛行，由洛克希德試飛員摩根費爾德（Tom Mongenfield）將它飛回帕姆代爾工廠。

第二架演示機的構型是X-35C艦載型，2001年12月16日首飛，在愛德華空軍基地的33飛行小時測試中，成功演示用側杆操縱類比航母降落。2002年2月，這架X-35C由愛德華空軍基地飛往馬里蘭州的帕塔克森河（Patuxent River）海軍航空站（Navy AirStation），成為首架跨越美國大陸飛行的X系列試驗機。在帕塔克森河另外33飛行小時的測試中，X-35C完成超音速飛行，以及超過250次的模擬航母降落。

加大機翼的X-35C

三型X-35的試飛，證實洛克希德的聯合打擊戰鬥機機身及推進系統為成熟可行的技術。

2000年11月，聯合打擊戰鬥機計畫辦公室要求波音、洛克希德二競爭團隊提出22架系統發展驗證飛機的製造及測試規劃，其中8架為地面測試機，14架為空中試飛機。2001年10月26日計畫辦公室宣佈由洛克希德勝出，做出此最後決定的美國國防部空軍部長羅契（James Roche）表示︰“兩個團隊的規劃都非常出色，但洛克希德團隊在優缺點及風險上都勝上一籌。在評選的每一道過程中，該團隊能提供國防部最佳價值（best value）的證據越來越明顯。”一般國防分析師也認為洛克希德的演示機在發動機設計、性能和操作風險等多方面都優於波音，且波音也比較能承受落敗所帶來的損失。