作为全世界最炙手可热的五代机，F-35去年的产量是多少呢？答案是134架。2019年12月30日，美国洛克希德·马丁公司宣布，2019年共交付了134架F-35战斗机，较去年交付数量增长了47%，超过了预定目标。据报道，美军接收了134架F-35中的81架，F-35项目的国际合作伙伴接收了其中的30架，剩余的23架出口给了海外客户。从最初的不被看到，到如今的大批量生产和交付，F-35战斗机是如何做到的呢？F-35的成功，离不开它的持续改进和完善。比如说在过去的一年里，F-35就进行了多个方面的改进升级，下面我们就一起来看一看F-35的这些新变化吧。
一、航电系统在刚刚过去的2019年里，F-35战斗机最大的改进是在航电系统方面。从年初开始到年末，洛克希德·马丁公司一直在完善F-35战斗机的航空电子系统。
1、“技术更新3”（TR3）计划
在过去一年里，F-35战斗机继续推行“技术更新3”（Technology Refresh #3，简称TR3）计划，对航空电子设备进行升级。该计划是Block 4后续现代化计划的一部分，通俗点来讲，两者之间的区别是TR3主要是硬件方面的升级，而Block 4主要是软件方面的升级（占比约80%）。TR3原计划放入Block 5版本的升级中，后来提前放入了Block 4的4.2计划中。TR3计划早在数年前就开始实施了，2017年6月，洛克希德·马丁公司选择哈里斯公司（HRS）升级F-35的任务系统航空电子设备，作为“技术更新3”计划的一部分。
哈里斯公司研制的全景驾驶舱显示电子单元
哈里斯公司将为F-35战斗机提供飞机内存系统（AMS）和全景驾驶舱显示电子单元（PCD EU），它们都基于开放式架构和商用现货（COTS）技术。哈里斯将为F-35的航空电子的子系统提供固态大规模存储能力，包括飞行计划和任务、战区数据预测和健康数据、音频及显示视频、飞机参数数据的存储等。这一部分航电的技术开发阶段于2017年6月开始，在2019年进行了系统鉴定，随后将步入生产阶段。
F-35战斗机的座舱
除了哈里斯公司外，洛克希德·马丁公司还选择了LYNX MOSA的ic™框架，以支持F-35任务系统的航空电子设备升级，作为“技术更新3”（TR3）计划的一部分。ic™将用于支持下一代F-35航空电子平台关键部件的开发，包括哈里斯正在开发的集成核心处理器（ICP）。ICP将负责处理F-35的通信、传感器、电子战、制导和控制、驾驶舱和头盔显示器等方面的数据，而TR3项目能够大幅降低生产和维护成本，同时显著提高计算能力。2019年12月27日，洛克希德·马丁公司获得了价值7.125亿美元的合同，将继续执行F-35战斗机“技术更新3”（TR3）航空电子设备的升级。
2、Block 4系统的升级
除了强大的硬件配置外，F-35战斗机还拥有无与伦比的软件系统。F-35的软件系统拥有超过800万行代码，是F-22战斗机的四倍多。从Block 1A/1B到Block 2A/2B，再到Block 3i和Block 3F，F-35战斗机的软硬件系统已经进行了数次重大升级。2019年，洛马公司继续负责F-35战斗机Block 4系统的升级工作。Block 4是在Block 3F之后的又一重大升级，Block 3F主要增加了武器系统的集成，包括波音小直径炸弹I、雷神AIM-120D空空导弹、AIM-9X“响尾蛇”导弹和通用动力公司的25毫米机炮等，提供了完整的作战能力所需的软件。
F-35战斗机
Block 4包括4.1、4.2、4.3和4.4四个子模块或子系统，4.1和4.3将提供纯软件更新，4.2和4.4将添加硬件和软件更新，前面提到的TR3计划就被添加到4.2模块中。Block 4的升级包括大约50项改进，其中包括新的武器技术、飞机识别、增加探测距离以及更高的预期目标性能，比如4.1的功能主要包括电子战软件、座舱导航、雷达海上识别能力等。Block 4系统的升级工作将和F-35战斗机的生产批次相吻合，在第13和14批次插入4.1，在第15和16批次插入4.2，在第17和18批次插入4.3。Block 4系统的升级工作将从2019年开始，计划到2026年8月完成。
3、AN/ASQ-239A电子战套件
2019年1月，洛克希德·马丁公司授予BAE系统公司一份合同，用于进行F-35战斗机的未来电子战系统套件的飞行试验。BAE系统公司将在航空电子测试台（被称为CATBird，一架经过特殊改装的波音737飞机）上，对AN/ASQ-239A套件进行试验。AN/ASQ-239A电子战套件能够提供综合雷达预警、瞄准辅助和自我防护，探测和拦截来自地面和空中的威胁，为飞行员提供最大限度的态势感知能力，使F-35战斗机免受当前和新出现的威胁。该套件能提供实时、360°的视野，有助于最大限度地探测距离，并为飞行员提供躲避、交战、反击或干扰威胁等选项，帮助识别、监控、分析和应对潜在威胁，使F-35能够防御潜在威胁目标并能压制敌方雷达。
2019年3月4日，AN/ASQ-239系统纳入了新技术，包括数字信道化接收机/技术生成器和调谐器插入程序（DTIP）技术，升级后的版本被命名为AN/ASQ-239A套件。AN/ASQ-239A减少了电子战系统所占据的空间，降低了体积和功率需求，为电子战系统提供了发展空间，有助于F-35保持其在电磁波谱领域的主导地位。2019年8月，BAE系统公司获得一份合同，重点是改进AN/ASQ-239A套件，以适应正在进行的Block 4系统。升级工作将11项新功能集成到F-35战斗机的电子战套件中，同时也解决了制造工艺老化的问题。
BAE系统公司拥有60多年的电子战系统研发经验，为80多种军用飞机（包括F-22、F-16、F-15、B-1、B-2等）提供了13500余套电子战系统。BAE从一开始就被选中为F-35战斗机研制电子战系统，在过去十几年里先后提供了Block 1、Block 2和Block 3配置。截止到2019年，BAE系统公司已经交付500多套AN/ASQ-239 EW/CM系统，安装在第1至11批次的F-35战斗机上。此次改进是连续能力开发和交付（C2D2）的一部分，将在6~12个月内完成开发。
4、视频数据链（VDL）系统
2019年6月11日，Cubic全球防务公司宣布为F-35战斗机提供视频数据链（VDL）系统。VDL是一个可靠的增强型任务管理系统，能与各类通信导航及识别（CNI）子系统兼容。VDL系统是基于无线电技术进行研制的软件程序，是根据分配的通信、导航和识别子系统构建的。VDL具有强大的数据处理功能，支持对实时视频进行增强处理，对系统的大小、重量、功率、冷却（SWAP-C）进行最小化设计。F-35战斗机能够通过视频数据链（VDL）系统，接收和传输多个地面或机载单位传感器提供的元数据。
5、光电瞄准系统（EOTS）
F-35战斗机的光电瞄准系统传感器
2019年9月19日，洛克希德·马丁公司宣布，将继续为F-35开发先进的光电瞄准系统（EOTS）。该系统旨在提供改进的分辨率和多光谱范围，具有更大的可靠性，并降低了每小时的工作成本。EOTS系统将提供一系列多光谱传感选项，包括高分辨率中波红外（IR）、短波红外（IR）和近红外（IR），将拥有更大的光圈，还具备“即插即用”功能，可以方便地集成到F-35战斗机上。EOTS系统的升级包括短波红外、红外标志、高清电视和改进的图像探测器分辨率等，能够增加F-35飞行员的探测范围。
6、“GPS空时抗干扰接收机”（GSTAR）系统
2019年10月，洛马公司获得一份初始合同，开始为F-35战斗机的“GPS空时抗干扰接收机”（GSTAR）系统进行工程和制造开发（EMD）工作。该系统是Block 4系统升级的一部分，用于取代F-35的天线电子单元（AEU）。GSTAR系统是一个全数字系统，具有强大的抗干扰能力，能够为F-35提供保护，防止干扰和欺骗。GSTAR系统的关键部件包括射频前端、数字波束形成器和接收机，能够为采用GPS导航的战机提供高度有效的数字式电子防护。
二、武器系统在过去一年里，F-35战斗机的武器系统也进行了大幅升级，不仅研制和集成了新武器，交付了新型武器装载器，还换装了新型内置弹舱武器挂架，可以携带更多的弹药。
1、AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”（AARGM-ER）
F-35A和F-35C将配备AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”（AARGM-ER），旨在摧毁敌方雷达的导弹防御系统（NMD）。2019年3月，诺格创新系统公司获得一份合同，开展AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”的工程与制造发展，将导弹集成在F-35A和F-35C，以及F/A-18E/F、EA-18G等飞机上，还将试验新的固体火箭发动机，整个工作预计在2023年12月完成。在2018年1月，轨道ATK公司获得了一份开发合同，负责研制AGM-88G导弹。
AGM-88反辐射导弹
AGM-88G“增程型先进反辐射导弹”是AGM-88E导弹的改进型，主要扩大了使用范围和生存能力。升级版的AGM-88G导弹将换装新的功率更大的火箭发动机，并且重新设计了尾部，去除了中部的鳍片，有利于固定沿机体长度延伸的机翼。AGM-88G导弹还增加了一个新的更小的弹头，该弹头使用了致命性增强军械（LEO）技术，将PBXN-110炸药和特殊设计的破碎层结合在一起。与AGM-88E相比，AGM-88G具有相同的杀伤力，但杀伤范围可控。AGM-88G导弹配备了制导和控制系统，沿用了AGM-88E的传感器和电子设备，具备多模制导能力，包括GPS辅助惯性导航系统和毫米波雷达导引头。AGM-88G导弹的飞行试验计划于2021年进行，将在2025年开始装备于F-35A和F-35C战斗机（因为导弹太大，无法装进F-35B的内部弹舱）。
2、新型ADU-894A/E武器装载器
ADU-894A/E武器装载器
在2019年3月，F-35B战斗机迎来了新型ADU-894A/E武器装载器。为了提高F-35B的战力，使其可以攻击移动的地面目标，海军陆战队为F-35B选择了GBU-49制导炸弹，然而它需要一种新的武器装载器才能用于F-35B。ADU-894A/E武器装载器从2018年开始研制，不仅可以为F-35B装载GBU-49，还可以为F-35B装载MK-82炸弹。2018年5月，适配器原型进行了首次测试。ADU-894A/E武器装载器可以在航母或陆基环境下使用，能够在短时间内将武器装载到F-35B战斗机上。
3、集成“流星”超视距空空导弹、“长矛”空地导弹和“宝石路Ⅳ”激光制导炸弹
2019年3月，BAE系统公司与洛马公司签订了一个合同，为英国的F-35战斗机集成“流星”超视距空空导弹（BVRAAM）和“长矛”精确攻击空地导弹（SPEAR），还将完成先进近距空空导弹（ASRAAM）的后续工作。另外，它们还要与雷神公司一起完成为F-35集成“宝石路”Ⅳ激光制导炸弹的后续工作。测试小组将对各种导弹的性能进行开发和认证，为英国的F-35战斗机飞行员提供准确的导弹性能数据。
“流星”超视距空空导弹示意图
“流星”超视距空空导弹（BVRAAM）是英国装备的最先进的空空导弹之一，可以打击快速移动、射程非常远的目标。但是“流星”导弹的尾翼太大，无法装入F-35B的内部武器舱，所以需要一些调整，在高度和长度上进行夹尾，以保持机翼区域，从而保持武器的运动学性能。在执行需要隐形的任务时，F-35B的内置弹舱能够携带两枚“流星”导弹和两枚空对地武器。在非隐形模式下，F-35B的翼下挂载点也能够携带“流星”导弹和ASRAAM空空导弹。
F-35发射“宝石路”炸弹
英国的F-35B 战斗机还将配备“长矛”精确攻击空地导弹（SPEAR），这是一种数据链涡轮喷气发动机动力的远程对地攻击武器，最大射程约100公里。“长矛”导弹可以放入F-35B的内置弹舱，也可以由外挂点携带。另外，英国F-35战斗机还将集成AIM-132先进短程空空导弹（ASRAAM）和“宝石路”IV激光制导炸弹（LGB）。在整合“宝石路”IV时，由于电池点火装置的导线与武器架不兼容，还进行了一个简单的修复。在低可观测或隐身模式下，F-35可以携带超过3500磅（约1588千克）的弹药，非隐形模式下最多可携带超过18000磅（约8165千克）的弹药。
4、新型内置弹舱武器挂架（Sidekick）
F-35的内部弹舱
F-35的缺点之一是其内部可携带的空对空导弹数量相对较少，11个武器挂点中只有4个是内部挂点，在隐身模式下只能携带4枚空空导弹。2019年5月，洛克希德·马丁公司宣布为F-35A和F-35C研制了一种新的内置弹舱武器挂架，名为“Sidekick”，能够增加F-35的内部弹舱载弹量。F-35A和F-35C的内置弹舱原本是两个武器挂架，每个可挂载2枚AIM-120导弹，或者1枚AIM-120和1枚空对地精确制导弹药。而Sidekick挂架可以使F-35A和F-35C的每个内部弹舱携带3枚AIM-120导弹，将内置弹舱的载弹量提高至6枚。
5、AIM-260远距空空导弹/“联合先进战术导弹”（JATM）
AIM-260远距空空导弹也称“联合先进战术导弹”（JATM），是美国从2017年开始研制的一款新型空空导弹，将装备在F-35、F-22等战斗机上。2019年6月20日，美国宣布正在研制一种新的远程空对空导弹，以取代AIM-120导弹，这就是AIM-260“联合先进战术导弹”。该导弹由美国空军、美国海军和洛克希德·马丁公司于2017年启动研发，预计于2021年进行飞行测试，2022年具备初步运行能力。“联合先进战术导弹”将首先装备在F-22和F/A-18E/F战斗机上，其次是F-35系列战机。
F-35战斗机发射AIM-120空空导弹
AIM-260远距空空导弹的射程将远远超过AMRAAM的最新改进型AIM-120D导弹，不会使用冲压式喷气推进，可能会安装双模寻的器。“联合先进战术导弹”（JATM）将采用模块化配置，拥有能够满足各种需求的共享组件，比如可能会配备不同的发动机和助推器，如两级LREW配置的变体。该导弹的尺寸将不会太大，能够放入F-22和F-35战斗机的内置弹舱里。目前美国正在为“联合先进战术导弹”建造一个新的储存设施，将于2022年3月完工。
三、其他改进除了航电和武器两大系统，F-35战斗机在过去一年还提出了以下几个改进和升级计划。
1、新的发动机升级计划
F-35战斗机的发动机
2019年9月17日，普惠发动机公司总裁表示，正在为本世纪30年代开始交付的第5批次F-35战斗机定义新的发动机升级选项。普惠发动机公司最初提出了一个“增长选项1.0”升级套件，仅提供推力和燃料改进，但没有提高发电和冷却能力，后来又提出了“增长选项2.0”升级。“增长选项1.0”和“增长选项2.0”都源于“自适应发动机技术计划”（AETP）研发的技术。新的发动机升级计划重点是改进风扇和发动机配件，推力将提高10%-12%，燃料消耗率降低5%-6%，垂直升力提高约2%，并提高整体功率和热管理能力。据报道，升级将从2028年开始交付的第4.4批次飞机开始。
2、研制“自动地面防撞系统”（AGCAS）
2019年7月25日，F-35A战斗机开始安装“自动地面防撞系统”（AGCAS）。AGCAS系统使用地形测绘、地理定位和自动化来识别检测等技术，避免潜在的地面碰撞。当系统识别到即将发生的危险时，它会提示飞行员采取行动。如果飞行员没有反应，那么AGCAS系统会暂时控制飞机，使其偏离危险航线，然后在安全的飞行轨迹上自动恢复飞行员对飞机的控制。据估算，在F-35战机的全寿命服役生涯里，“自动地面防撞系统”可以防止26次以上的地面碰撞。
“自动地面防撞系统”最初是为F-16研制的，F-35的AGCAS系统本质上是和F-16的系统是相同的。按计划，AGCAS系统将在2026年装备到F-35战机上，而现在它提前7年就开始应用了。洛克希德·马丁公司采用“快速、敏捷的开发、测试和承包方法”研制了F-35的AGCAS系统，第412试飞联队完成了一项严格的飞行测试计划，以验证其性能和安全性。AGCAS系统将首先装备在F-35A型上，然后是其他两种型号。有报道称，自安装以来，AGCAS系统已经挽救了8名F-16飞行员的生命。
3、配备600加仑外挂副油箱
洛克希德·马丁公司还计划为F-35配备600加仑的外挂副油箱，使其航程提升约40%。此前F-35计划配备的是480加仑的可抛弃副油箱。不过，额外的副油箱可能会影响F-35战斗机的隐身效果，使用何种挂载方式才能尽可能地减少对F-35隐身性能的影响是一个难题。
4、改进空中加油照明系统
F-35战斗机在进行夜间空中加油
美国海军和海军陆战队的F-35B、F-35C型战斗机还将改进空中加油照明系统。在之前的夜间试验中，现有的加油照明系统的亮度过高，导致空军KC-135加油机的操作员无法看清其外形，这很可能会引发灾难性后果。
5、训练综合管理系统和分布式任务训练系统
F-35战斗机的训练系统
在2019年，F-35战斗机还改进了训练综合管理系统。F-35A训练中队使用的是诺格公司的全球训练综合管理系统（GTIMS），但是存在不少问题。如果用户太多的话，系统会变得很慢。某些部件有时间限制，必须进行定期维护或更换。研发人员正在改进训练系统的应用程序，主要是提高效率，拥有更友好的使用环境和界面。2019年底，为F-35战斗机开发的”安全实时、虚拟和建设性先进训练环境“（SLATE）项目的技术演示阶段已经接近尾声，预计将于2020年投入使用。SLATE是一种分布式任务训练系统，允许无限数量的F-35模拟器联网，F-35的飞行员能够通过模拟器实现大规模协同训练。
6、更新电池加热器控制系统
在2018年2月的测试中，F-35战斗机的电池在零下30度的极端寒冷天气中出现了问题。尽管电池低温问题发生的概率非常低，对飞行安全或作战性能的影响极小。但是F-35战斗机还是在2019年对软件和电池的加热器控制系统进行了更新，以解决在极端寒冷天气下的安全问题。
7、改进水平尾翼和尾臂的涂层
F-35战斗机在极端测试中还出现了水平尾部损伤的可能性，在持续超音速飞行中，F-35的水平尾翼的耐久性不够可靠，可能会受到损伤。尽管这种情况不太可能在实际场景中重现，事实上F-35战斗机在服役中也没有发生过这类现象，但这依然是一个安全隐患。2019年里F-35改进了水平尾翼和尾臂的涂层，增加了耐久性，解决了这个问题。
8、设计新头盔
F-35战斗机的飞行员头盔
针对F-35战斗机的飞行员头盔出现的“绿光”问题，美国研制了改进的第三代头盔，在2019年进行了测试以获得使用资格。首批新头盔已经交付，预计升级后的头盔将解决绿光和夜视问题。另外，随着摄像头和OLED技术的迅速发展，F-35的新头盔将继续为飞行员提供前所未有的态势感知能力。
9、改进US16E弹射座椅
F-35测试US16E弹射座椅
F-35战斗机使用的US16E弹射座椅也在2019年进行了改进，从Mk16升级到了Mk18。新的Mk18弹射座椅增加了一个先进的音序器和一个新的降落伞，为降落伞的部署和校准提供了优化时间，共有五种操作模式，而传统座椅只有一种或两种。音序器或者称之为测序仪，是安装在座椅上的航空电子设备，在弹射过程中，它通过测量加速度来获得速度数据，通过测量压力和温度来确定高度。测序器通过一组复杂的数学模型来确定展开降落伞的最佳时间，以尽量减少飞行员的胸部、头部和颈部负荷。
结语尽管在刚诞生时遭到了很多质疑，但F-35战斗机的表现却越来越好，主要原因之一就是它一直在不断地进行改进和升级，性能不断地完善，缺陷也越来越少。在过去的2019年里，F-35仍然在持续地改进，对航空电子系统进行了较大升级，Block 4系统在按部就班地向前推进，相配套的一系列航电设备及软件系统也在一并朝前发展。在过去的一年里，F-35还改进了武器系统，集成了新的武器，换装了新的内置弹舱武器挂架，一些新导弹也正在积极研制中。除此之外，针对已经发现的问题和缺陷，F-35战斗机也在不断地寻找解决办法，在2019年里先后解决了空中加油照明系统亮度过高问题、头盔“绿光”问题等。F-35战斗机在过去一年里出现的新变化，充分证明了美国航空工业的强大，其先进技术和解决问题的方法，都是值得学习和借鉴的。
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