F-35 Lightning II – amerykański myśliwiec piątej generacji

Mija właśnie 20 lat od kiedy firmy Lockheed Martin i Boeing przystąpiły do programu Joint Strike Fighter, mającego doprowadzić do powstania wspólnego samolotu dla wszystkich 3 użytkowników samolotów bojowych w amerykańskich siłach zbrojnych: US Air Force, US Navy i US Marines Corps. Efektem programu było powstanie samolotu nowej generacji – Lockheed Martin F-35 Lightning II. Wyprodukowano już 200 maszyn tego typu, a dwie z trzech wersji osiągnęły wstępną gotowość bojową. Rozpoczęto również produkcję maszyn poza Stanami Zjednoczonymi.

Joint Strike Fighter

Nie było w historii amerykańskiego lotnictwa tak ambitnego programu zbrojeniowego jak JSF (Joint Strike Fighter). Podejmowano już wcześniej próby stworzenia uniwersalnego samolotu dla sił powietrznych i marynarki, jednak pomijając przypadkowy sukces F-4 Phantom II, pogodzenie tak różnych wymagań zwykle kończyło się kosztownym fiaskiem. Dobrym przykład były próby zbudowania myśliwca pokładowego z uderzeniowego F-111. F-111B ostatecznie miał zaledwie 30% wspólnych części z wersją lądową, a i tak jako samolot pokładowy nie miał szans się sprawdzić, głównie ze względu na zbyt dużą wagę.

Nowy samolot tworzony w ramach programu JSF miał zastąpić bardzo różniące się od siebie zarówno konstrukcyjnie jak i zastosowaniem samoloty: myśliwce F-16 i szturmowe A-10 w wersji dla USAF, wielozadaniowe pionowzloty AV-8 piechoty morskiej oraz F/A-18 floty i uzupełnić F-22 Raptor, tak jak F-16 uzupełniał w USAF cięższego F-15. Nad pewnymi rozwiązaniami pracowano już od połowy lat 80. w ramach programów Common Affordable Lighweight Fighter, którego celem było opracowanie naddźwiękowego następcy Harriera, oraz Joint Advanced Strike Technology.

W 1995 roku oba programy połączono w jeden, nazwany Joint Strike Fighter (Wspólny Myśliwiec Uderzeniowy) i zlecono zakładom Boeinga oraz Lockheed Martin zbudowanie prototypów.  Biorąc pod uwagę, że nowy samolot miał być główną siłą amerykańskiego lotnictwa na długie lata, uznano, że należy wykorzystać przy jego konstruowaniu wszelkie możliwe najnowocześniejsze rozwiązania, od obniżonej wykrywalności, przez działo laserowe po niespotykany wcześniej system czujników i wymiany informacji.

Założono, że samolot powstanie w 3 wersjach, dzielących między sobą 80% wspólnych części – wersja A miała być najprostsza i używana przez Siły Powietrzne, wersja B miała mieć możliwość pionowego lub skróconego startu oraz pionowego lądowania i trafić miała do piechoty morskiej, wersja C, największa i najcięższa miała być używana na lotniskowcach US Navy. Co ciekawe, dzięki masowej produkcji  cena podstawowej wersji miała być niższa niż cena F-16.

Zdając sobie sprawę z tego, że koszty stworzenia tak zaawansowanej maszyny będą ogromne, zaproszono do współpracy inne państwa, gdyż w odróżnieniu od F-22 używanego wyłącznie przez USAF, nowy myśliwiec miał być szeroko eksportowany. Głównym partnerem została Wielka Brytania planująca zastąpienie nowym samolotem swoich Harrierów, Jaguarów i Tornado. Partnerstwem drugiego poziomu, z mniejszym udziałem w kosztach objęte zostały Włochy i Holandia, a trzeciego Australia, Kanada, Dania, Norwegia i Turcja. W 2003 do programu dołączył również Izrael i Singapur.

W 1999 roku zarówno Lockheed Martin jak i Boeing zaprezentowali swoje samoloty. Obie firmy pokazały dość różniące się rozwiązania konstrukcyjne. Samolot Boeinga, X-32 był mniejszy, lżejszy i w założeniu miał być tańszy zarówno w produkcji, jak i w eksploatacji. Miał znacznie prostszą konstrukcję napędu pionowego startu, zbliżoną do napędu Harriera – silnik był przesunięty maksymalnie do przodu, zaraz za nim, mniej więcej w środku ciężkości samolotu znajdowały się skierowane w dół 2 dysze główne służące razem z odchylaną w dół tylną dyszą do unoszenia samolotu, oraz umieszczone na końcach kadłuba i skrzydeł mniejsze dysze służące do sterowania samolotem w zawisie.

X-35 zaprezentowany przez Lockheeda był większy, cięższy, a jego układ napędowy w wersji pionowego startu i lądowania był bardziej złożony i przypominał nieco rozwiązanie z samolotu Jak-141, z tą różnicą, że miał tylko jeden silnik Pratt & Whitney F135. Za kabiną zamontowano napędzany przez silnik za pomocą przekładni  wentylator zapewniający część ciągu pionowego, a pozostały ciąg i możliwość sterowania zapewniała odchylana dysza wylotowa silnika. Cały system, nazwany Lift Fan został zaprojektowany przez Lockheeda, a następnie rozwinięty i dopracowany przez Rolls-Royce.

Sylwetka X-35 była dość zbliżona do wprowadzanego wtedy do służby F-22, podczas gdy X-32 z mocno wysuniętym do przodu wlotem powietrza i dość pokraczną sylwetką przypominał coś pomiędzy A-7 Corsair, a „chorą rybą”. Obie firmy zbudowały po 2 prototypy, Boeing zaprezentował od razu samoloty w wersji konwencjonalnej i STOVL, Lockheed zaś w wersji konwencjonalnej i pokładowej, a następnie samolot w wersji konwencjonalnej przebudował do wersji STOVL.

Pierwszy w powietrze wzbił się Boeing X-32A – 18 września 2000 roku, 24 września oblatano X-35A, a 16 grudnia X-35C. Pierwszy lot X-32B miał miejsce 29 marca 2001 i w końcu 23 czerwca tego samego roku X-35B dokonał pierwszego pionowego startu, udowadniając słuszność koncepcji systemu Lift Fan, który powodował niewielkie straty ciągu silnika, ale generował bardzo duży ciąg pionowy dzięki wentylatorowi, co umożliwiało pionowy start znacznie cięższym maszynom niż w przypadku kierowania w dół całego ciągu silnika odrzutowego.

W trakcie prób X-35B zaprezentował też możliwość krótkiego startu, po zaledwie 150 m rozbiegu, osiągnięcie prędkości naddźwiękowej a następnie pionowe lądowanie – wszystko w ciągu tego samego lotu, czego niestety X-32 nie potrafił, gdyż prototyp potrafił albo latać pionowo, albo osiągać prędkość naddźwiękową, zmiana między jedną a drugą możliwością wymagała pewnych modyfikacji samolotu (chociaż oczywiście samoloty seryjne miałyby już mieć możliwość osiągnięcia jednego jak i drugiego jednocześnie).

Zawis na X-32 także był ryzykowny, ponieważ samolot mógł zassać swoje gorące gazy wylotowe, co prowadziłoby do gwałtownego spadku ciągu i wypadku. Uznano też, że X-35 dzięki swojej wielkości będzie bardziej podatny na modernizację, natomiast X-32 miał lepsze cechy obniżonej wykrywalności. W toku testów swoją wyższość wykazał jednak X-35 Lockheeda i to on 26 października 2001 roku  został ogłoszony zwycięzcą i skierowany do dalszego rozwoju już jako F-35.