F-35 (戦闘機)
米政府説明責任局(GAO)は2023年、最新のF-35プログラムに関する報告書を公開して「国防総省はシステム全体の冷却要件とブリードエアを供給するエンジン設計が一致していない事を知りながら開発を進めたため、エンジンのオーバーホールは2,000時間毎から1,600時間毎に早まり、この影響で米軍は追加のオーバーホールに380億ドル=約5.3兆円を負担する可能性がある」と指摘した。 国防総省はF-35の電力・冷却システム(Power and Thermal Management System/PTMS)に15kwの冷却能力を要求、P&Wは要求された冷却能力を満たすためPTMSに供給するブリードエアを確保したF135を完成させたが、ロッキード・マーティンは「PTMSがF-35のサブシステムを冷却するにはブリードエアの抜き取り量を増やす必要がある」と気づいて2013年にF135の設計変更を要求。 国防総省はF135の設計変更にかかるコスト負担とスケジュールへの影響を検討した結果「もはや変更を行うには手遅れ」と判断、ブリードエアの抜き取り量を増やすことで推力が設計値より小さくなり、これを高温運転でカバーするため「エンジンの摩耗が設計値よりも早くなりメンテナンスコストが増加する」と理解した上で計画を続行したのだが、続々と追加される新機能に対応するためPTMSの冷却能力は初期要求の2倍(15kw→30km)に到達し、F135のオーバーホールサイクルは2,000時間毎から1,600時間毎に減少してしまった。
なお、F-35は日本の次期戦闘機に選定されたが、AAM-4(日本独自の中距離空対空ミサイル)の運用に関する問題があった。兵器システムの大部分を担任しAIM-120のメーカーでもあるレイセオンは「F-35のウェポンベイへの装着は極めて困難で、機体側の改修は可能だろうが、加えて兵器システム用ソフトウェアの書き換えなどの手間と費用を考慮すれば、実績のあるAIM-120をF-35と共に導入することが合理的」との見解を示している。それに対して、ロッキード・マーティンのスティーブ・オブライアン副社長は「長さがほぼ同じであればスペース的な問題は生じず、太さ1インチ(=2.54cm)の差というのは大した差ではなく、装着用アタッチメントを変更するだけで済むので、このことが大きな問題になることはない」との見解を示した(ただし、指令誘導装置J/ARG-1の搭載が必要であるという点や大型の制御翼については触れていない)。これに関してはMBDAのミーティアを共同で改良の上搭載するという案が挙がっている。その後、AIM-120C-7の輸入が行われている。また、AAM-4以外の各種日本製誘導弾にも対応していない。
主翼にある翼下パイロンは左右に3ヶ所ずつあり(一番外側は空対空ミサイル専用)各種ミサイル・爆弾が搭載可能である。胴体の下にも1ヶ所あり、ステルス性を犠牲にする代わりに機関砲ポッドまたはドロップタンクが搭載可能である。
固有武装は、F-35A型のみが GAU-22/A 25mm機関砲を機内に固定装備しており、B型とC型では機外搭載オプションの1つとしてステルス性を備えた25mm機関砲ポッドが用意される。
アメリカのF-16、A-10、F/A-18、AV-8B、およびイギリスのシーハリアー、ハリアー GR.7/GR.9、カナダのCF-18などを含む、多種類な戦術航空機を同じ原型の機体により代替する新型機の開発を目的とした「統合打撃戦闘機計画」に基づき、ボーイング社のX-32とロッキード・マーティン社のX-35の2種の概念実証(CDP)機が開発された。
開発競争の結果、全体としての完成度が高く、目標性能に合致またはそれを超えた性能を持ち、計画の次の段階に入るための基準と技術的熟成を達成しており、STOVL型でリフトファンを採用した、X-35がシステム開発実証(SDD)の段階へ進む機体として2001年10月26日に選定された。その後、X-35にはF-35の制式名称が与えられた。SDDの段階では飛行試験機を製作し、最初に完成した機体は、さまざまな基本的要素を試験・検証するCTOL仕様のAA-1となった。それ以降は実用機に近い形で製作し、CTOL型のF-35AのSDD機であるAF-1〜4の4機、STOVL型のF-35BのSDD機であるBF-1〜5の5機、CV型のF-35CのSDD機であるCF-1〜3・5(CF-4はキャンセル)の4機の合計して14機が試験された。また、飛行試験を行わないSDD機を8機製作しており、その中には、レーダー断面積やレーダー波反射特性を調べる「シグネチャー・ポール」機が1機含まれている。
KC-135から空中給油を受けるX-35A
CATOBAR型のX-35C
2017年11月6日、ウィスコンシン州空軍州兵第115戦闘航空団所属のF-16戦闘機2機の護衛を受けた「AX-5」が初めて太平洋の上空を飛行し、メリーランド州パタクセント・リバー海軍航空基地に到着した。本機は今後アメリカ国防総省国防契約管理局の最終検査を経てアリゾナ州ルーク空軍基地に移動し、同基地にある『F-35 Academic Training Center』において空自パイロット養成の訓練プログラムに投入される見込みである。2017年9月13日に会計検査院が発表した「次期戦闘機(F-35A)の調達等の実施状況についての報告書」では、FMS調達のため円安に連動して日本円当たりの価格が増加傾向にあり、日本企業が製造に加わったことでさらに価格が上昇し、価格上昇の原因を定量的に把握できていないと指摘されている。また、開発の遅れから調達予定の品目が搭載されなかったり、予定品目と異なるソフトウェアが搭載されていたと指摘。さらに、日本製部品が搭載されているはずの機体の内、平成25年度に発注された機体には日本製部品が供給されていなかったと報告し、防衛相が米政府や国内企業との交渉・調整を適切に行うべきと結んでいる。
2018年1月21日、防衛省が2017年8月31日に公表した『平成30年度概算要求の概要』に基づき、航空自衛隊百里基地に配属されている第7航空団第302飛行隊に予定されているF-35への機種改編と航空自衛隊三沢基地移駐に先立ち、F-35が早ければ1月26日にも三沢基地に配備されることが報じられた。
5秒で角度変換できるが、この機構の作動中はアフターバーナーは使用できない。V/STOL時に発揮されるすべての推力を合計した最大垂直推力は180.8kNであり、その内訳は、ノズルを90度下方に偏向させた場合のエンジン推力最大値である83.1kN、リフトファンの最大83.1kN、左右それぞれのロールポストからの最大14.6kN(2基計)、である。 ちなみに、V/STOL時の姿勢制御は、機体のローリング制御をロールポストからの吹き出し量により、また、ヨーイング制御をエンジン排気ノズルの角度調節により、それぞれ行う。リフトファンユニットはロールスロイスが開発したものであり、ファンは二重反転となっている。リフトファンはエンジンの低圧タービン・クラッチ・減速機を介して接続されたドライブシャフト で駆動される。ドライブシャフトの出力は最大29,000馬力である。リフトファンの吸気口と排気口に加えて左右のロールポストにも蓋が備わっており、リフトシステムの不使用時にはステルス性を保つために閉じられる。
F135エンジン
アフターバーナーを使用するF-35A
F135-PW-600エンジンとドライブシャフトで繋がったリフトファン
垂直着陸を行うF-35B
機体の製造においては、外部シールドライン制御と呼ばれる工法を使用しており、機体各部の繋ぎ目をほとんど無くして、そこにRAMでシールすることにより、繋ぎ目での段差や溝を無くすことでレーダー反射を防いでいる。機内には大容量の燃料タンクが搭載されており、F-22と同様にアンテナやセンサー類の張り出しを極力設けない設計を採用して、内蔵アンテナとセンサーを一体化させ、それを機体フレーム内に埋め込むことで、その効果を高めている。F-35は単発機であり、機体サイズ自体がF-22と比べて小型化したことで、目視での発見をより困難としている(低視認性)。
ドラッグシュートはオプションとして設定されており、ノルウェー空軍などが選択している。
なお、機体形状についてX-35から変更された点は以下の通り。
電子機器の搭載スペース確保のため前部胴体を12.7cm延長
胴体延長に伴う安定性と操縦性の維持のため水平安定板を5.1cm後方へ移動
機内燃料搭載量増加のため胴体背部を2.5cm上昇
胴体内兵器庫のスペース確保のため主脚の取り付け位置を胴体から主翼付け根へ変更
製造途中の胴体後方部分
製造途中の翼の一部
B/C型の降着装置
塗装前の機体
一体型設計のキャノピー
A型の空中給油リセプタクル
空中給油プローブを展開したB型
当初、整備用の情報システムとしてALIS(英: Autonomic Logistics Information System:自動兵站情報システム)が使用されていた。ALISは端末を機体に接続することで故障個所やその対処方法を診断し、さらに交換部品の在庫状況も把握することで維持・補修の効率を向上させるシステムであるが、2015年には機体に問題ありと警報を発したケースの8割が誤警報だったという報告があり、2016年3月には国防総省運用試験・評価局(英語版)(DOT&E)から最新版のアップデートについて、十分な試験なしの適用は危険との報告も出されていた。米国フロリダ州にあるエグリン空軍基地の第33戦闘航空団の指揮官はALISシステムの一部であるTMS(トレーニング管理システム)より、旧式のノースロップ・グラマン社製GTIMS(トレーニング統合管理システム)のほうが効率的な管理・運用の手助けになると指摘しており、既にGTIMS(トレーニング統合管理システム)を使用中であると述べている(TMSは訓練スケジュールの管理を行い、訓練に必要な工数とコストを削減するため、米国の陸海空軍で幅広く使用中)。ただし、旧式のGTIMSとALIS間ではデータの同期が出来ないため、データの二重入力を行わなければならないという問題も発生している。
これらの要因により、ペンタゴンはALISの運用を停止、2020年度末までにODIN(英: Operational Data Integrated Network:運用情報統合ネットワーク)に切り替えると発表した。
ロッキード・マーティン社とBAEシステムズ社共同開発の電子・光学式照準システムEOTS(英: Electro-Optical Targeting System:電子式光学照準システム)は、赤外線とレーザーを使用した目標捕捉・照準装置で、カヌー型のハウジングに収容されて機首下面に設置されている。この装置はAN/AAQ-33 スナイパーXRをベースにいくつかの部品を共用しており、ほぼ同等の性能・機能を備えている。長距離の空対空目標または空対地目標の探知やレーザーによる測距と目標指示を行い、これによりGPS・レーザー誘導兵器の運用が可能である。
また、IRSTのような赤外線による目標探知機能を持ち、運用法の一つとして、地上目標に対する戦術偵察任務などの付与が検討されている。
EOTS
EOTSの映像(空対空モード)
EOTSの映像(空対地モード)