Lockheed Martin F-35 loodi programmi Joint Strike Fighter (JSF) kaudu, mis püüdis ühendada erinevate väeliikide soove. USA õhujõud otsisid asendust ründelennukile A-10 ja hävitajale F-16, merevägi oma põhilisele „tööhobusele” F/A-18 Hornet ning merejalavägi koos Inglise mereväega lühistardiga ja vertikaalselt maanduvale lennukile Harrier.
1990te keskel otsustas USA kaitseministeerium uute hävituslennukite loomise programmid ühendada. 1996. aasta novembris teatas Pentagon, et uue lennuki konkursil jäävad võistlema Boeing ja Lockheed Martin ning kumbki firma peab ehitama 2 demolennukit – ühe maismaal ja lennukikandjal baseeruva USA õhujõududele ja mereväele ning teise lühistardiga ja vertikaalselt maanduva USA merejalaväele ja Inglise mereväele.
Konkurss tõotas tulla tihe. Oli selge, et JSF-programm kujuneb lennundusajaloo kalleimaks ning USA kaitseministeerium lubas osta üle 3000 lahingulennuki. 2000. aasta sügisel tekkis koos prototüüpide lennukatsetustega otsene terav vastasseis Boeingu ja Lockheed Martini vahel.
Boeingu maismaal ja lennukikandjal baseeruv lennuk X32A tõusis esimest korda õhku 2000. aasta septembris, lühistardiga ja verikaalse maandumisega X-32B pool aastat hiljem.
Lockheed Martini klassikalise stardi ja maandumisega F-35A lendas esimest korda 2000. aasta oktoobris, 2 nädalat hiljem liitus katsetustega lennukikandjale mõeldud X-35C, mille suurema pindalaga tiib pidi vähendama maandumiskiirust ja parandama juhitavust. Lennumasinate unifitseerituse demonstreerimiseks tegid Lockheed Martini insenerid lühikese ajaga X-35A ümber lühistardi ja vertikaalmaandumisega masinaks X-35B. Nii esitleti korraga kolme erinevat lennumasinat ning see osutus kaalukaks trumbiks.
Boeingu X-32 oli kolmnurkse tiivaga, suhteliselt tüseda kere, ühe ninas asuva õhukogujaga ning kahe väikese nurga all asuva sabakiiluga lennuk, horisontaalsed sabatüürid puudusid. Lockheed Martin kasutas traditsioonilisemat aerodünaamilist skeemi – trapetsikujulised tiivad koos horisontaalsete sabatüüridega, 2 kergelt väljapoole kallutatud sabakiilu ning külgmised õhukogujad.
Konkursi tingimuste kohaselt tuli kasutada ühte Pratt and Whitney F 119 turboreaktiivmootorit.
Ka vertikaalne maandumine oli lahendatud erinevalt. X-32 mootor oli varustatud kahe lennuki raskuskeskme juures asuva pööratava düüsiga. Lockheed Martini lahendus oli palju tehnoloogilisem – vertikaalne maandumine teostati lennuki sabas asuva pööratava düüsi ja kardaanvõlli abil mootoriga ühendatud tõsteventilaatori abil. Kahte sellist lahendust korraga polnud varem isegi katselennukitel proovitud.
Märgitakse, et siin olevat aidanud NSV Liidu konstruktorite kogemus, kes sarnast lahendust kasutasid helikiirust ületaval laeval baseeruval lennukil Jak-141. Kuid siin kasutati lisaks tõsteventilaatorile ka 2 eraldi tõstemootorit.
16. oktoobril 2001 kuulutas USA kaitseministeerium konkursi võitjaks Lockheed Martini prototüübi ning lennuk sai ametliku nime F-35. Lisanimi Lightning II anti samuti Lockheedi poolt loodud II maailmasõja aegse P-38 Lightningu auks.
Konkursi lõplikuks kaalukeeleks sai Lockheed Martini lühistardi ja vertikaalmaandumise prototüübi X-35B katselend, kus lennuk tõusis 150 meetriga õhku, ületas helikiiruse ning maandus seejärel vertikaalselt. Boeingu prototüüp X-32B seda ei suutnud ning ta ei ületanud kordagi ka helikiirust.
Kuid see ei olnud ainus Boeingu kaotuse põhjus. Enne prototüüpide valmimist muutis USA kaitseministeerium mitu korda konkursi tingimusi, seda eriti lennukikandjal baseeruva (C) ja lühistardi ja vertikaalmaandumisega (B) versioonide osas. See oleks peaaegu põhjustanud Boeingu lahkumise konkursilt, sest kolmnurkse tiivaga lennuk ei suutnud muudetud tingimustele enam hästi vastata.
Kuid midagi ümber teha oli hilja, prototüüpe juba ehitati. Ka keelas kaitseminiseerium firmade endi ja sponsorite raha lisamise – et niigi kallist programmi mitte veel kallimaks teha (Boeing ja Lockheed Martin said niigi kahe peale riigilt ligi miljard dollarit).
Boeingu insenerid töötasid ka alternatiivvariandi kallal, kuid seda metallis (ja komposiitides) valmistada ei jõutud. Seda võis näha vaid konkursi tulemuste väljakuulutamisel laual seismas – prototüübile olid ilmunud horisontaalsed sabatüürid ning tiib polnud enam kolmnurkne.
Kuid see ei muutnud tulemust. Lockheed Martin suutis mitu korda muudetud konkursitingimustega paremini kohaneda, lisaks mõjus Lockheed Martini varglennukite ehitamise aastakümnetepikkune kogemus. F-22 Raptor on nende toodang, samuti pärineb esimene radaritele vähemärgatav lahingulennuk F-117 Lockheed Martini, täpsemalt Lockheedi eriosakonna Skunk Works „sepikojast”.
Boeingul seevastu tänapäevaste hävituslennukite loomise kogemus puudus, vaid McDonnell Douglasega ühinemisel saadi „kaasavaraks” F-18 Hornet.
Peale konkursi võitmist asus Lockheed Martin tegema ettevalmistusi kõigi kolme lennukivariandi seeriatootmiseks. Esimene katselennuk tõusis õhku 15. detsembril 2006. 5 aastat hiljem alustas lennukatsetustega esimene seerialennuk ning samal ajal tarniti esimesed lennukid USA vägedele.
Üldjoontes ei erine F-35 kere konkursil osalenud X-35 omast. Konstruktsioonis kasutatakse kuni 35% ulatuses komposiite, kere kuju on optimeeritud võimalikult väikese radarijälje saavutamiseks, kasutatakse spetsiaalset pinnakatet. Konkursi tingimustes oli muuhulgas kirjas, et selline pinnakate peab vajama vähest hooldust ning olema kiiresti uuendatav ka peaaegu välitingimustes.
Mootorite S-kujulised õhukanalid varjavad kompressorilabasid, mis katmata kujul annaks suure radarijälje. F-35 radarijälje tegelikku suurust on raske prognoosida, sest seda saab kindlaks teha vaid katseliselt. Senini rekordiliselt väikese radarijäljega F-22 projekteerimisest möödunud aja jooksul on arvutivõimsus kasvanud suurusjärgu võrra ning see võimaldab parameetreid hoopis täpsemalt arvutada.
Üks 1700 kg kaaluv Pratt & Whitney F135-PW 100 turboventilaatormootor arendab stardil koos järelpõletiga 19,5 tonni ning tavarežiimis 13 tonni veojõudu ehk rohkem kui hävitaja Mig-35 kaks mootorit. Omaette küsimus, et kas üks või kaks mootorit. Ekspluatatsioonikulude seisukohalt on ühte mootorit odavam pidada. Töökindluse seisukohalt on pilt teine – kriitilisel lennuetapil, näiteks stardil, sunnib ühe mootori tõrge pilooti lootma mitte allesjäänud mootorile vaid katapultistme toimimisele.
Võimas mootor võimaldab lennata ilma järelpõletit kasutamata 1,3 kordse helikiirusega 400 km kaugusele, maksimaalne lahinguraadius on 1100 km.
Lühistardi ja vertikaalse maandumisega F-35B põhierinevus seisneb piloodikabiini taga asuvast tõsteventilaatorist ja põhimootori pööratavast düüsist koosnevas ning inglaste Rolls-Royce´i loodud jõuseadmes.
1990te alguses otsis Lockheed Martin tehnilist lahendust lühistardi ja vertikaalse maandumisega lahingulennuki loomiseks. Kuna endal sellise lennuki loomise kogemus puudus ja ulatuslike uurimistööde jaoks aega nappis, otsustati pöörduda selles valdkonnas Harrieri väljatöötamise kogemusega inglaste Rolls Royce´i poole.
Tõsteventilaatori lahendus leiti kiiresti, kuid helikiiruse ületamisega jäädi hätta. Kuid sel ajal oli NSV Liidus juba helikiirust ületav horisontaalselt maanduv lahingulennuk –1987. aasta kevadel esmalennu teinud Jak-141. Nõukogude lennuki kolmest üksteise suhtes liikuvast osast koosnev düüs võimaldas mootori veojõu suunda muuta ja mis põhiline, kannatas välja ka helikiiruse ületamiseks vajaliku forsseeritud töörežiimi.
Lockheed Martin sai lisaks düüsi tehnilisele dokumentatsioonile ka väärtuslikku mootori praktilise katsetamise käigus omandatud infot. See võimaldas hinnata nii konstruktsiooni resurssi kui moderniseerimise variante. USA firma planeeris koostöös Jakovlevi bürooga välja töötada oma düüsi konstruktsiooni, kuid mingitel põhjustel koostöö katkes ning nii jäi Rolls-Royce ainsaks mootoriehitajaks.
Rolls Royce´i Lift System koosneb piloodikabiini taga asuvast tõsteventilaatorist, lennuki sabas asuvast pööratavast peamootori düüsist ning 2 gaasiroolist. Põhimootorina kasutatakse sellesama turboreaktiivmootori Pratt & Whithey F135 modifikatsiooni PW 600. Lühistardi ja vertikaalse maandumise režiimis tööle lülitatav spetsiaalse ülekandega mootoriga ühendatud tõsteventilaator saab oma õhu lennuki seljal oleva koguri kaudu. Lennuki külgedel asuvate pööratavate düüsidega juhtitakse lennukit, kaldtüüre asendavad tiibade tipus olevad düüsid.
F-35C ehk lennukikandjal kasutamiseks optimeeritud variandi esimene katseeksemplar tõusis õhku 6. juunil 2010 ning ta võeti relvastusse kõige hiljem – 28. veebruaril 2019. Nüüdseks liigub Vaiksel ookeanil lennukikandja Carl Vinson, mille pardal on üks F-35C lennukite eskadrill.
Lennukikandjal baseerumiseks muudeti tiibu ja stabilisaatorit. Tiivapindala suurendamine 43 ruutmeetrilt 62 ruutmeetrini võimaldas kaasavõetava kütuse kogust suurendada peaaegu 700 kg võrra kuid 1100 km tegevusraadiust see ei suurendanud. Lennukikandja angaariruumi säästmiseks on lennuki tiivaotsad kokkuvolditavad, lennukil on pidurdustrossi külge haakuv konks ning tugevdatud telik.
Kuna USA õhujõud ja merevägi kasutavad erinevaid õhus tankimise süsteeme, on need A- ja C-variantidel erinevad. Õhujõududes püüab tankurlennukil asuv operaator poomiga tabada tangitava lennuki seljal asuvat tankimisava, mereväelendur peab aga lennukil oleva tankimistoruga püüdma tankurlennukilt pika vooliku otsas alla lastavat koonust.
F-35 relvastus paikneb kahes sisemises lastiruumis, milles kummaski on 2 relva kinnituskohta. Neist ühele võib kinnitada kuni 1100 kg kaaluva täppisrelva, milleks võib olla nt 910 kg kaaluv juhitav pomm GBU-31. Teine kinnituskoht on mõeldud mõne kergema relva paigutamiseks, mille mass ei ületa 160 kg. See võib olla nt õhk-õhk-klassi rakett AIM 120 AMRAAM.
Lisaks sisemistele lastiruumidele saab relvastust paigaldada ka tiivaalustele püloonidele ning A- ja C-versioonid suudavad sellises konfiguratsioonis kanda kuni 8 t relvastust. Lühistardi ja vertikaalse maandumisega B-variant peab piirduma 6800 kg-ga, ka võib B-versiooni lastiruumi riputada vaid 450 kg kaaluvat relvastust. Tiivaaluste kinnituskohtade kasutamisel suureneb oluliselt lennuki nähtavus radarile ning väheneb manööverdusvõime. Sellist varianti kasutatakse nõrgaltkaitstud õhuruumi tungimisel.
Tavalennuväljal baseeruv A-versioon on relvastatud sisseehitatud 4torulise 25 mm kahuriga, ülejäänud versioonidel tuleb vajaduse korral kahur eraldi konteineris külge riputada.
F-35 võib oma rikkaliku elektroonika tõttu kasutada kõiki USA relvastuses olevaid hävituspommitajale mõeldud relvi. F-35 elektroonika vääriks tegelikult omaette lugu kuid siin räägime sellest lühidalt. Radar moodustab umbes 1% tänapäevase hävitaja stardimassist kuid just radari võimekus iseloomustab suuresti kogu lennuki lahinguvõimet. Nii on viimastel aastakümnetel 4. põlvkonna hävitajate osavõtul toimunud õhulahingutes võit saavutatud rakettide abil.
F-35 on varustatud Northrop Grumann Electronic System loodud Multi-Mission Active Electronically Scanned Array Radar (AESA) AN/APG-81 ning selle abil leitakse rünnatavad objektid nii maal kui õhus, tehakse maastiku kaardistamine, märkide identifitseerimne ja ka elektrooniline võitlus.
Üks sageli väljatoodavamaid omadusi on radari suur lahutusvõime maismaa skaneerimisel – väikseim eraldatav objekt on 30x30 cm. Lisaks radarile on F-35 varustatud elektroonilis-optilise (Electro-Optical Target System – EOTIS ) ümbrust skaneeriva süsteemiga AN/AAQ-37 DAS (Distributed Aperture System), mis koosneb kuuest lennuki ümbrust igas suunas jälgivast kõrglahutusega infrapunasensorist, hoiatades pilooti märku lähenevate lennukite, rakettide ja muude võimalike ohtude eest. Samuti kuulub F-35 varustusse 3600 vaatega kõrglahutusega infrapunakaamera ja elektroonilise võitluse kompleks ASQ 239 Barracuda.
F-35 piloodi tarbeks töötati välja spetsiaalne kiiver, mille visiiri sisepinnale projitseeritakse kogu elektroonikakompleksist lennuki ümber toimuvast saadud info.
F-35 on USA õhujõudude kõige skandaalsem lennuk ja põhjuseks on ilmselt see, et F-35 on lahingulennunduse tehniliselt kõige keerulisem projekt ning uusimate tehnoloogiate juurutamine võtab aega, raha ja tekitab tõrkeid ning see kestab ilmselt veel vähemalt 10-15 aastat.
Kuid samas on F-35 loomine olnud kõige läbipaistvam protsess – aastatel 2015-17 tundus, et igal toodetud lennukil on oma sotsiaalmeedia konto ning kõik masinaga juhtunu on kohe kõigile teada! Nii et teades pea kõike F-35 programmist – mida te teate Venemaal, Hiinas aga ka näiteks Türgis või Indias arendatavatest 5. põlvkonna lahingulennukitest?
LOE lisa aprilli Tehnikamaailmast.
