洛克希德·马丁将改进F-35以填补F-22后继机失败空白

在开发 F-22 后继机的竞争中失败给洛克希德·马丁公司带来了挑战和机遇：保持其在战斗机行业的主导地位，并改进 F-35 以填补空白。

洛克希德·马丁公司首席执行官詹姆斯·泰克莱特明确表示，他的计划是“打造一座最具价值的桥梁”，将当今的第五代战斗机与第六代波音F-47 战斗机连接起来，后者是美国空军下一代空中优势 (NGAD) 计划的获胜者。

泰克莱特 7 月 22 日告诉分析师，F-47 至少需要五年时间，甚至可能长达十年才能投入使用。他认为有必要也有机会提供弥补这一差距的能力。

“我们如何在那里搭建能力桥梁？”他问道。“我们将把大量我们自己的下一代防空系统（NGAD）研发成果移植到F-35上，甚至可能移植到F-22上，力争以50%的单位成本，在隐身和其他方面达到第六代战机80%的效能。”

曾担任诺斯罗普YF-23战斗机首席配置师的达罗德·卡明斯，对F-35的改进方案有一些想法。他目前仍是一名活跃的飞机设计师，今年他帮助《航空周刊》分析了F-47（《航空周刊》 4月21日至5月4日刊，第13页）和中国最新的战斗机（《航空周刊》 1月13日至26日刊，第14页）。

在沃斯堡的洛克希德·马丁航空公司，工程师们正在回顾 F-16 项目，以寻求如何最好地改进 F-35，根据目前的积压订单，预计 F-35 将继续生产十多年。

他们尤其关注箭翼型F-16XL战斗机的研发过程。F-16XL是由公司资助的项目，旨在将F-16从轻型战斗机发展成为远程攻击战斗机。卡明斯同样以F-16XL作为起点。

“我认为洛克希德·马丁公司实现其目标的一个方法是采用两种策略，”他说。一是拉长机身以增加燃油量并提高长细比，同时通过鸭翼或更大的机翼面积来增加升力面积。二是使用推力矢量来消除尾翼。

从四月份开始，康明斯根据洛克希德过去的实验项目开发了三种改进型 F-35 的概念设计；新设计将在短期、中期和长期内提高性能并增强隐身能力。

在近期的F-35EX概念中，机身加长了60英寸，与F-16XL类似，垂直尾翼和水平尾翼也被鸭翼前翼和多轴推力矢量系统取代。后者基于1992年首次在F-16C上试飞的低可观测轴对称喷管，以及目前安装在X-62A VISTA（可变飞行稳定性测试飞机）上的轴对称矢量排气喷管，后者是一架经过高度改进的双座F-16D。

“F-35机身较短，加上容纳武器舱和起落架所需的机身横截面积，导致其长细比不佳，”卡明斯说。“这是F-35无法进行超音速巡航的主要原因。F-16XL通过加长56英寸的机身解决了这个问题。” 加长机身可以增加长细比，从而在超音速飞行中获得更高的升阻比，同时增加燃油和设备的容积。

康明斯的F-35EX概念机最大程度地采用了F-35A和F-35C的部件，包括使用更大的F-35C机翼，并配备鸭翼以实现俯仰控制和最大升力。据他计算，加长机身可增加4000磅（约1.8吨）的燃油容量。另有1500磅（约600公斤）的燃油容纳在一个外部油箱中，其外模与F-35C外部机枪吊舱相同。这些加装的燃油容量比F-35C的基准机型增加了30%。康明斯认为F-35EX是美国海军F/A-XX的近期替代方案。

F-35FX中期概念机采用了F-35EX的核心机身，但采用了洛克希德公司过去另一项实验项目——X-44 MANTA（多轴无尾飞机）的概念技术。X-44 MANTA源自F-22，旨在测试在不使用传统尾翼的情况下，仅依靠三维推力矢量控制实现全权限俯仰、滚转和偏航控制的可行性。

无尾F-35FX采用与MANTA类似的剪式三角翼布局，以降低雷达截面并改善超音速区域分布，同时配备先进的隐身3D矢量喷管。由于加长的机身和更大的机翼，据康明斯计算，其内部总燃油容量约为3万磅，比F-35A多出50%。

F-35GX是一个长期概念，旨在最大限度地提高低可观测性。该配置基于F-35FX布局，并将前机身形状修改为70度直脊。进气口移至脊下方。翼尖被修剪以匹配70度脊角，所有后缘（包括机翼、整流罩和喷管）均经过调整，以减少雷达信号。

F-16XL 的精神在康明斯的概念中显而易见，但由于技术和财务原因，改进 F-35 可能并不像 F-16 那么容易。

1980年12月，通用动力公司首席执行官戴维·刘易斯（David Lewis）向沃斯堡分部提供了5300万美元的公司资金（相当于今天的2亿多美元），用于制造两架F-16XL飞行测试原型机。“我们不会固步自封，冒着F-16被淘汰的风险，”刘易斯在《华尔街日报》的一篇文章中说道。阿尔伯特·皮奇里洛（Albert Piccirillo）在其关于F-16XL的著作《优雅的飞行》（Elegance in Flight ）中引用了这篇文章。

美国空军提供了两架F-16A开发机，用于改装成F-16XL，其中一架因前起落架故障而受损。部件制造于1981年1月开始，首架飞机于1982年7月3日试飞，距离刘易斯批准该项目已经过去了19个月。

如此快速的执行速度部分归功于F-16的设计，其机翼安装在机身侧面，从结构上来说，更换机翼相对简单。F-16XL以及基于F-16的日本三菱F-2都采用了这种设计，但F-16拥有更大的机翼和更长的机身。

F-35 的机翼和机身结构采用一体化设计，以减轻重量。这可能会使机身拉伸和机翼更换变得更加复杂。因此，康明斯在三款概念机上都采用了后翼梁，并采用后翼梁贯穿机身的结构。

“我们在研发YF-23时，最耗费人力、最痛苦的三个环节是机组人员站和座舱盖、武器舱和起落架——尤其是起落架与武器舱的关系，”卡明斯说。“这些环节在F-35上都已经完成了。与这三个环节相比，新机翼和其他部件的安装要简单得多。因此，F-35拥有了良好的开端。”

最终，F-16XL在美国空军的双用途战斗机竞标中败给了波音公司的F-15E，但F-16仍在不断发展，最终形成了至今仍在生产的Block 70版本。洛克希德公司是否认为，为了改进F-35，公司投入同样巨额的研发资金是合理的，未来几个月将拭目以待。