Il Lockheed Martin F-35 Lightning II, o Joint Strike Fighter-F35, è un caccia multiruolo monoposto di 5ª generazione, a singolo propulsore, con ala trapezoidale e caratteristiche stealth. Le sue capacità multiruolo lo rendono utilizzabile per compiti di supporto aereo ravvicinato, bombardamento tattico e missioni di supremazia aerea.
L'aereo viene anche definito in ambito militare come omni-ruolo, data la capacità di svolgere contemporaneamente, senza tornare alla base per modificare il suo assetto, differenti attività operative.
Battendo il Boeing X-32, è diventato il vincitore della gara per il programma JSF (Joint Strike Fighter) per la ricerca di un aereo che potesse sostituire diversi modelli dell'USAF, dell'US Navy e dei USMC (Marines). Inizialmente era previsto che circa l'80% delle parti fosse in comune fra le diverse versioni, ma con l'evolversi del progetto, non si è potuto raggiungere più del 25/27%, sebbene l'elettronica di bordo e una parte del software saranno molto simili tra loro.
Esistono tre versioni dell'F-35: una variante a decollo e atterraggio convenzionale (F-35A - Conventional Take Off and Landing), una variante a decollo corto e atterraggio verticale, per poter operare da portaerei di dimensioni ridotte come la portaerei italiana Cavour (F-35B Short Take Off And Vertical Landing), e una variante per l'uso su portaerei convenzionali dotate di catapulte (F-35C -CATOBAR Catapult Assisted Take Off Barrier Arrested Recovery).
Storia del progetto L'F-35 è il risultato del programma Joint Strike Fighter (JSF), la sintesi di svariati progetti di aerei da combattimento andanti dal 1980 al 1990. Uno degli antenati del progetto fu il programma Advanced Short Take-Off/Vertical Landing (ASTOVL, in italiano: Decollo avanzato su pista corta con atterraggio verticale) promosso dalla DARPA, il quale decorse dal 1983 fino al 1984. L'ASTOVL mirava a sviluppare un rimpiazzo per gli Harrier dell'USMC (United States Marine Corps) e della Royal Navy inglese. Sotto uno dei progetti segreti dell'ASTOVL, il Supersonic STOVL Fighter (SSF, in italiano: Caccia Supersonico STOVL), la Lockheed Skunk Works promosse la ricerca per un velivolo d'attacco stealth, supersonico e STOVL, mirato sia all'aeronautica statunitense (USAF) che all'USMC. Una componente tecnologica chiave presa in considerazione fu il sistema della ventola di sollevamento ad albero condotto (SDLF, shaft-driven lift fan). Il prototipo della Lockheed era un aereo a un solo motore dotato di alette canard a forma di delta di circa 11.000 kg scarico. Nel 1993 l'ASTOVL fu ribattezzato Common Affordable Lightweight Fighter (CALF, in italiano: Caccia Leggero Comune Economico) e portò a bordo la Lockheed, la McDonnell Douglas e la Boeing.
Nel 1993, soggiunse il progetto Joint Advanced Strike Technology (JAST, in italiano: Programma Congiunto Tecnologia Avanzata di Assalto) in seguito all'annullamento dei programmi Advanced Fighter-Attack (A/F-X, in italiano: Aereo d'Assalto d'Avanguardia) MRF (Multi-Role Fighter, in italiano: Caccia Multi-Ruolo) dell'USAF e della marina statunitense. L'MRF, un progetto per un rimpiazzo a buon mercato dell'F-16 venne ridimensionato e rinviato a causa del cambiamento nell'assetto difensivo in seguito alla guerra fredda, con una diminuzione nell'impiego della flottiglia di F-16 con conseguente allungamento della sua vita utile, accompagnato ad un aumento della pressione fiscale sul progetto F-22. L'A/F-X, inizialmente conosciuto come Advanced-Attack (A-X), nacque nel 1991 come successore del progetto Advanced Tactical Aircraft (ATA, in italiano: Aereo Tattico d'Avanguardia) della USN (United States Navy) per sostituire l'A-6. Il risultante A-12 Avenger II venne dismesso nel 1991 a causa di problemi tecnici e sforamenti dei fondi allocati. Nello stesso anno, la fine del piano Naval Advanced Tactical Fighter (NATF, in italiano: Caccia Tattico Avanzato Navale), un derivato del progetto Advanced Tactical Fighter (ATF) atto a sostituire l'F-14, condusse ad un aumento delle abilità del caccia A-X, successivamente rinominato A/F-X. Trovandosi alle prese con una pressione fiscale molto alta, la Bottom-Up Review (BUR) del Dipartimento della difesa nel 1993 annunciò la soppressione dei progetti MRF e A/F-X, e le conoscenze applicabili vennero trasferite al progetto JAST. Il JAST non doveva sviluppare un nuovo aereo, quanto nuovi requisiti, tecnologie ormai mature e dimostrare nuove idee per il combattimento di precisione avanzato.
Man mano che il JAST faceva progressi, nel 1996 emerse il bisogno per un aereo dimostrativo, il che avrebbe coinciso con la fase di dimostrazione aerea su larga scala dell'ASTOVL/CALF. Poiché il progetto sembrava essere in linea con gli obiettivi del JAST, i due programmi vennero eventualmente fusi nel 1994 sotto il nome del JAST, e il progetto ora era in servizio dell'USAF, USMC, e USN. Da JAST si passò a Joint Strike Fighter (JSF) nel 1995, con le proposte STOVL avanzate dalla McDonnell Douglas, Northrop Grumman, Lockheed MartinLa Lockheed acquisì la divisione caccia della General Dynamics situata a Fort Worth nel 1993, e si unì con Martin Marietta nel 1995 per creare la Lockheed Martin. e Boeing. Si presumeva che, ad un certo punto, il JSF avrebbe rimpiazzato un gran numero di aerei multi-ruolo e d'attacco al suolo nelle mani degli Stati Uniti e dei suoi alleati, includendo l'Harrier, l'F-16, l'F/A-18, l'A-10 e l'F-117.
La partecipazione internazionale fu un aspetto chiave del JSF, partendo dall'adesione del Regno Unito nel progetto ASTOVL. Molti partner internazionali che avevano bisogno di rimodernizzare le loro aeronautiche erano perciò interessati nel JSF. Nel 1995 il Regno Unito entrò nel JAST/JSF come membro fondatore e divenne dunque l'unico partner Tier 1 del progetto. L'Italia, i Paesi Bassi, la Danimarca, la Norvegia, il Canada, l'Australia, e la Turchia affermarono la loro presenza durante la Fase Dimostrativa del Progetto (CDP, Concept Demonstration Phase), con Italia e Danimarca diventando partner Tier 2, mentre il resto divenne Tier 3. Successivamente, l'aereo venne creato in cooperazione con partner internazionali aperti all'esportazione."US, UK sign JAST agreement". Aerospace Daily. New York: McGraw-Hill. 25 November 1995. p. 451.
Concorrenza al JSF Boeing e Lockheed Martin vennero scelti all'inizio del 1997 per il CDP, con i loro X-32 e X-35; la squadra McDonnell Douglas venne eliminata, e la Northrop Grumann e la British Aerospace entrarono a far parte del team Lockheed Martin. Ciascuna azienda avrebbe prodotto due velivoli aerei prototipo per comprovare decollo e atterraggio convenzionali (CTOL, Conventional Takeoff and Landing), decollo e atterraggio da portaerei (CV in inglese), e la funzionalità STOVL.In qualità di aerei dimostratori per la riduzione rischi, essi non avevano bisogno di una struttura interna o della maggior parte dei sottosistemi d'attacco dell'aereo finale. Il design della Lockheed Martin si fece forte del lavoro svolto sull'SDLF sotto il programma ASTOVL/CALF. La caratteristica chiave dell'X-35 che permetteva l'operatività STOVL era il sistema SDLF, che consiste nella presenza della ventola di sollevamento nella parte centrale della fusoliera, la quale poteva essere attivata mediante un innesto che connette il semiasse alla turbina, aumentando di fatto la spinta ottenuta dall'ugello di scarico girevole. La ricerca sugli aerei precedenti, che incorporava sistemi simili, come il Convair Model 200L'ugello direzionale dell'F-35 venne testato per la prima volta sul Convair Model 200., il Rockwell SFV-12 e lo Yakolev Yak-141, venne presa in considerazione. Per contro, l'X-32 della Boeing utilizzava un sistema diretto di sollevamento al quale la turboventola sarebbe stata poi riconfigurata nella modalità STOVL.
La strategia di comunanza della Lockheed Martin era quella di rimpiazzare l'SDLF della versione STOVL con un serbatoio, e l'ugello di scarico girevole presente a poppa con un ugello a spinta vettoriale bi-dimensionale per la versione CTOL.L'ugello a spinta vettoriale venne eventualmente rimpiazzato da un ugello asimmetrico a bassa visibilità per ridurre il peso. Ciò avrebbe permesso configurazioni aerodinamiche identiche per le versioni STOVL e CTOL, mentre la variante CV aveva un'ala più grande per diminuire la velocità d'atterraggio per il carrier recovery. A causa delle caratteristiche aerodinamiche e dei requisiti di carrier recovery dovuti all'unione con il JAST, il design venne modificato per includere un timone convenzionale al contrario del design a forma di delta delle alette canard, originarie del progetto ASTOVL/CALF; è degno di nota che dalla configurazione con un timone convenzionale deriva un rischio decisamente inferiore per il carrier recovery rispetto alla configurazione delle alette canard dei modelli ASTOVL/CALF. Ciò permise un'ulteriore comunanza fra le tre varianti, obiettivo di grande importanza nella fase di design. I prototipi della Lockheed Martin furono dunque l'X-35A per dimostrare le capacità CTOL, per poi essere convertito alla versione X-35B per lo STOVL e all'X-35C per dimostrare la compatibilità con il CV.
Il primo X-35A volò il 24 ottobre 2000 e portò a termine voli di prova dimostrando le sue caratteristiche di volo subsoniche e supersoniche, maneggevolezza, portata, e prestazione di manovra. Dopo 28 voli, il velivolo fu poi convertito nella variante X-35B per testare lo STOVL, includendo modifiche chiave come l'aggiunta del SDLF, il 3BSM (three-bearing swivel module, in italiano: Modulo di Rotazione Tri-direzionale) e condotti di controllo del rollio. L'X35-B dimostrò con successo il sistema SDLF attraverso l'esecuzione di una sospensione stabile in aria, di un atterraggio verticale e di un decollo corto in meno di 150 metri. L'X-35C volò per la prima volta nel 16 dicembre del 2000 ed eseguì dei test di atterraggio su portaerei.
Il 26 ottobre del 2001, la Lockheed Martin venne scelta come vincitrice e ottenne il contratto System Development and Demonstration (SDD, in italiano: Sviluppo e Dimostrazione Sistema); alla Pratt & Whitney venne poi assegnato un appalto in separata sede per lo sviluppo del motore dell'F135 per il JSF. La denominazione F-35, la quale non è in linea con la numerazione standard del Dipartimento della Difesa, venne presumibilmente scelta sul luogo dal responsabile del programma, il Generale Maggiore Mike Hough; questa fu una sorpresa anche per la Lockheed Martin, che immaginava invece la designazione "F-24" per il JSF.
Design e produzione Man mano che il programma JSF progrediva nella fase SDD, il design del modello dimostratore X-35 venne modificato per creare l'F-35. La fusoliera frontale venne allungata di 13 centimetri per fare spazio all'avionica di missione, mentre gli stabilizzatori orizzontali vennero spostati di 5.1 centimetri a poppa per mantenere equilibrio e controllo. La parte della fusoliera si riempì con l'innalzamento di 2.5 centimetri della superficie superiore lungo la linea centrale, al fine di far spazio al vano armamenti. In seguito alla denominazione dei prototipi X-35, le tre varianti furono battezzate F-35A (CTOL), F-35B (STOVL), e F-35C (CV). L'appaltatore primario, la Lockheed Martin, conduce l'integrazione dei sistemi complessiva, assemblaggio e verifica finale (FACO, Final Assembly and Checkout), mentre la Northrop Grumman e la BAE Systems forniscono componenti per i sistemi di missione e per la cellula.Keijsper 2007, pp. 122, 124.