發展沿革
研製背景
F-35替換型號建造沿革
X-35試驗機1993年，美國國防部啟動了“聯合先進攻擊技術”JASF驗證機研究，並且在1994年1月成立了JASF研究計畫辦公室，希望研製一種幾個軍種通用的輕型戰鬥攻擊機系列，取代美空軍的F-15E、F-16、F-15C和F-117，海軍的F-14、海軍陸戰隊的AV-8B，幾個過時的型號。與此同時，英國也對這項計畫表示出濃厚的興趣，提出加入這項計畫，用這種飛機替換鷂式戰鬥機及其發展的海鷂系列。美國國防部為了整合資源，突出重點，將正在進行的美海軍“聯合攻擊戰鬥機”JAF計畫和國防高級研究計畫局“通用低成本輕型戰鬥機”CALF計畫也納入JASF計畫中，並在1996年3月將JASF計畫正式更名為“聯合攻擊戰鬥機”JSF(JointStrikeFighten）。1996年11月16日正式啟動了JSF項目。
F-35參與國F-35外型像似F-22猛禽戰鬥機的單引擎縮小版，而且它的確從中吸取了一些元素。F-35的排氣噴口設備則從通用動力在1972年設計的垂直起降飛機Model 200得到了靈感。第一架進行試飛的F-35是空軍版F-35A，編號AA-1。2006年12月15日在德克薩斯州首飛成功。
國際參與
國家參與雖然美國是主要的購買國與資金提供者，但英國、義大利、荷蘭、加拿大、挪威、丹麥、澳大利亞和土耳其也為開發計畫提供了43.75億美元經費。總開發經費預估將超過400億美元，主要由美國買單，購買2400架戰鬥機預計將另外再花費美國2000億美元。九個主要參與國計畫在2035年前取得超過3,100架F-35。不過2009年，以色列、土耳其和新加坡也在就採購F-35與美國進行談判。進一步的樂觀估計、F-35型戰鬥機未來的總銷售量將會突破6千架，使F-35成為數量最多的戰鬥機之一。
JSF國際參與分為三級，等級大致反應出對此計畫的財務支援、轉移的科技數量、可競標的分包契約和國家取得飛機的順序。英國是唯一的“一級”合伙人，貢獻25億美元，約占研發經費的10%。根據1995年英美簽定使英國加入此計畫的了解備忘錄。“二級”合伙人是義大利，貢獻10億美元，和荷蘭，八億美元。“三級”合伙人是加拿大四億四千萬，土耳其一億七千五百萬，澳洲一億四千四百萬，挪威一億二千二百萬和丹麥一億一千萬，以色列與新加坡是安全合作成員。
系列型號
F-35A陸基型
F-35A型高清圖集F-35A，為美國空軍與其他國使用型號，屬傳統起降型。價值1.116億美元，F-16和A-10的後繼機種，F-22猛禽式戰鬥機的輔助型號。
2016年8月2日美國空軍空戰司令部司令赫伯特·卡萊爾上將宣布，美國空軍首支具備12－24架F-35A的作戰中隊具備初始作戰能力。
2017年1月23日至2月10日舉行的第17-1號紅旗演習，駐紮希爾空軍基地（英語：Hill Air Force Base）的美國空軍第338戰鬥機聯隊與及預備役第419戰鬥機聯隊的F-35A首次參與，演習期間共執行了226次原定飛行架次中的207架次飛行任務，妥善率達90%。空戰表現共擊落敵機145架，7架F-35A皆在視距內被擊落，經換算後交換比為1:20。對地方面成功執行了壓制敵方防空系統的任務，對51座中的49座地對空飛彈投下了模擬彈藥。
2017年4月15日隸屬於美國空軍希爾空軍基地第388戰鬥機聯隊第34戰鬥機中隊及預備役第419戰鬥機聯隊第466戰鬥機中隊的F-35A，橫越大西洋前往英國的雷肯希思皇家空軍基地（英語：RAF Lakenheath）參與訓練任務，成為F-35A自宣布具備初始作戰能力後首次的境外布署及跨越大西洋至歐洲的訓練布署紀錄。
第一架進行試飛的F-35是空軍陸上型F-35A，編號AA-1。試飛時間是2006年12月15日在德州沃斯堡展開。
第二架F-35A（編號AF-1）於2009年1月14日進行第一次試飛。
第三架F-35A（編號AF-2）於2010年4月20日試飛。
2015年6月，美國生產線上的日本F-35A初號機（AX-1）第一塊預製件已經開始準備，該型預計將於2016年8月下線。
F-35B垂直起降型
F-35B型高清圖集F-35B，美國海軍陸戰隊及英國皇家海軍採用的型號，是垂直/短場起降型。單座設計，搭載3台電腦。兩級對轉升力風扇是F136發動機之外新增加的裝置，是F-35B動力系統的重要組成部分。它安裝在駕駛艙後部，可提供44.5千牛的附加推力，所以使主發動機能在較低溫度下以較小的負荷運轉，從而提高了可靠性和使用壽命。F-35B的垂直升力主要靠機上裝置的兩級對轉升力風扇提供，它的進氣道自然就可以設計得比較小。價值1.094億美元，為AV-8B獵鷹式垂直/短場起降型戰鬥機的後繼機。可以進行垂直起降的F-35B（編號BF-1）於2008年6月11日進行第一次試飛，不過起飛的過程仍是採用傳統的滑行方式。BF-1同時也是19架系統發展與展示（System Development and Demostration）機組當中的第二架，以及第一架採用重量最佳化生產程式的飛機
•第二架F-35B（編號BF-2）於2009年2月25日試飛。
•第三架F-35B（編號BF-3）於2010年2月2日試飛。
•第四架F-35B（編號BF-4）於2010年4月7日試飛。
海軍陸戰隊上將約鄧福德出席F-35B下線儀式2011年1月，美國防部長蓋茨宣布將進行為期兩年的F-35B生產暫停，以期重新設計以提高表現，如果不成功將會取消該子型號。洛克希德-馬丁副總裁Tom Burbage曾說大部分的F-35發展延誤都是由於B型造成的。而陸戰隊打算先一步不經足夠的驗收部署F-35B初始作戰能力。2012年1月20日繼任蓋茨的Leon Panetta稱“所有人都相信F-35B已取得了足夠的進展”而恢復生產計畫。
2012年12月3日，1架F-35B試驗機BF-3完成首次空中武器投放。在大西洋上空首次完成了空投227公斤級別的GBU-12寶石路II雷射制導炸彈試驗任務。
2016年11月18-20日美國海軍陸戰隊進行F-35B出海登艦測試，將12架F-35B搭載於美利堅號兩棲攻擊艦上，驗證閃電航母(Lighting carrier)概念，測試目的為了解F-35B的開發程度及如何將F-35B融入海軍陸戰隊與海軍的作戰結構之中。海軍陸戰隊第1陸戰隊作戰測評中隊（英語：VMX-1）（VMX-1）指揮官Colonel George Rowell上校指美利堅號兩棲攻擊艦原計畫搭載F-35B的上限為20架，認為可增加搭載至22架F-35B使能為海軍陸戰隊空地特遣隊（英語：Marine Air-Ground Task Force）（MAGTF）提供最大的空中支援能力。
F-35C艦載型
F-35C，美國海軍考慮使用的型號，屬於艦載型。為確保低速時的安全性，主翼及垂直尾翼的面積加大。兩翼可摺疊。用於在傳統起降型航空母艦起降的尾勾給強化了。價值1.429億美元。為F-18的後繼機種，而燃料搭載量還要比F-22猛禽戰鬥機更大。
F-35C型高清圖集海軍艦載型F-35C於2010年6月6日在沃斯堡進行第一次飛行。這架編號CF- 01的F-35C一共飛行57分鐘，飛行員是洛克希德-馬丁公司的試飛員Jeff Knowles，Jeff同時也擔任過F-117戰鬥機的首席試飛員，翼面積和尾翼面積比A/B型大，將裝備在福特級核動力航空母艦上。
CF-01在2009年7月28日出廠，然而一些組件運交延遲，加上設計方面的修改，導致第一次試飛的時間從2009年底延後到2010年6月。初期試飛計畫包括15次飛行，接著進行結構偶合和震動測試。接著在2010年10月會將CF-01送到馬里蘭州帕特森河海軍基地與F-35B一同進行後續的試飛工作。
2013年6月，洛·馬公司在佛羅里達州埃格林空軍基地向美國海軍第101戰鬥機中隊(VFA)交付首架F-35C“閃電 II”航母艦載型。
技術特點
設計特點
F-35與前一代戰鬥機相比有如下進步：廉價耐用的隱身技術；綜合的航電設備與感應器融合可以結合從機載與非機載的感應器得到的訊息。這樣不但可以增加駕駛員的狀況感知，目標識別與武器投射的能力，還可快速地傳輸訊息到其他的指揮及控制（C2）節點；IEEE-1394b與光纖的數據交換網路；較低的維護成本；頭盔顯示器已經整合到了像JAS-39、“幼獅”這樣的第四代戰鬥機上，而F-35已經利用頭盔顯示器完全替代抬頭顯示器，例如聯合頭盔顯示系統（Joint Helmet Mounted Cueing System，JHMCS）。
隱身設計
F-35頭部F-35的隱身設計借鑑了F-22的很多技術與經驗，其RCS(雷達反射面積)分析和計算，採用整機計算機模擬（綜合了進氣道、吸波材料/結構等的影響），比F-117A的分段模擬後合成更先進、全面和精確，同時可以保證飛機表面採用連續曲面設計。該型的頭向RCS約為0.065平方米，比蘇-27、F-15（空機前向RCS均超過10平方米）低兩個數量級。由於F-35武器採用內掛方式，不會引起RCS增大，隱身優勢將更明顯。
在紅外隱身方面，從一些資料可推斷出F-35在推力損失僅有2%－3%的情況下，將尾噴管3-5微米中波波段的紅外輻射強度減弱了80%－90%，同時使紅外輻射波瓣的寬度變窄，減小了紅外製導空空飛彈的可攻擊區。
進行首飛的F-35A戰鬥機F-35的隱身設計，不僅減小了被發現的距離，還使全機雷達散射及紅外輻射中心發生改變，導致來襲飛彈的脫靶率增大。這樣F-35的主動干擾機、光纖拖曳雷達誘餌、先進的紅外誘餌彈等對抗設備也更容易奏效。根據有關模型進行計算，取F-35的前向RCS為0.1平方米，與10平方米的情況比較，在其他條件相同的情況下，前者的超視距空戰效能比後者高出5倍左右。
動力系統
普惠F135發動機F-35使用的，也是世界上唯一可以滿足F-35性能要求的發動機就是普惠公司研製的F119-PW-100發動機，F119-PW-100也是人類歷史上第一型推重比超過10的航空動力系統。F135發動機採用與F119發動機基本相同的核心機。為提高推力，增加了發動機的空氣流量和涵道比，提高了發動機的工作溫度;為了獲得短距起飛和垂直著陸能力，垂直起降型增加了新穎的升力風扇、三軸承旋轉噴管、滾轉控制噴管。其3級風扇採用超中等展弦比、前掠葉片、線性摩擦焊的整體葉盤和失諧技術，在保持原風扇的高級壓比、高效率、大喘振裕度和輕質量的同時，將風扇的截面面積增加了10%-20%。6級壓氣機與F119發動機的基本相同。
F-35B升力風扇布置STOVL型F135-PW-600為了滿足垂直起降要求，設計了升力風扇+發動機噴管下偏+調姿噴管的垂直起降動力方案。升力風扇由涵道、風扇、D形噴管、聯軸器、作動裝置和伺服系統組成，由主發動機F135的2級低壓渦輪驅動；升力風扇直徑為1.27m，可以向前偏轉13°，向後偏轉30°，在STOVL工作狀態下使戰鬥機上方的冷氣流以230kg/s的流量垂直向下噴出，產生90千牛的升力；3軸承偏轉噴管垂直向下偏轉，產生71.1千牛的升力；該噴管可使發動機的排氣從水平偏轉到垂直甚至向前，可以使推力從水平方向偏轉到垂直向後。
F-35B動力系統運作此外，每側翼根處的滾轉控制噴管利用發動機壓氣機的引氣，也可提供16.7kN的推力；在控制桿端的噴管差動地打開和關閉，實現滾轉控制；通過偏轉噴管偏航實現偏航控制；通過升力風扇和發動機推力分離器實現俯仰控制。包括主發動機在內的整個推進系統的長度為9.37m，懸停總推力為175.3千牛，短距起飛推力為169.5千牛。
航電系統
AN/AGP-81型主動電子掃描陣列雷達F-35有四大關鍵航空電子系統——諾思羅普·格魯曼公司的AN/APG-81有源相控陣雷達和光電分布孔徑系統（EODAS）、英航宇系統公司的綜合電子戰系統及洛-馬公司的光電瞄準系統（EOTS）。其中EODAS由分布在F-35機身的6套光電探測裝置組成，可實現360°的環視視場，圖像投射到頭盔面罩上，使飛行員能通過自己的眼睛，“穿透”各種障礙看到廣域外景圖像。EOTS則是一個高性能的、輕型多功能系統，包括一個第3代凝視型前視紅外（FLIR）系統，可以在防區外距離上，對目標進行精確探測和識別。此外，EOTS還具有高解析度成像、自動跟蹤、紅外搜尋和跟蹤、雷射指示、測距和雷射點跟蹤功能。
光電瞄準系統（EOTS）AN/AAQ-40諾斯羅普·格魯曼公司的AN/APG-81型主動電子掃描陣列雷達是所有型號的F-35通用的。這種具有隔行掃描邊搜尋邊跟蹤功能的雷達，使得F-35的飛行員可以在探測、確定、以及對固定的和移動的地面目標進行武器制導的同時對付敵人的戰鬥機或者是低空飛行的直升機。AN/AGP-81型雷達的探測距離接近現有雷達探測距離的三倍，並能夠向飛行員提供超高解析度的合成孔徑雷達圖像。
座艙設計
F-35駕駛艙F-35的儀錶板與F-22的多功能顯示器不同，它採用了一個尺寸為8×20英寸的大型全景多功能顯示器（MFDS）。這是迄今為止最大的戰鬥機顯示器，它由Rockwell Collins公司的Kaiser電子分公司研製。實際上它是由兩個並排在一起的8×10英寸投影顯示器組成，其解析度分別為1280×1024。這兩個顯示器是完全互為備份的。當一個發生故障時，所有的功能都可在另外一個顯示器上顯示。MFDS將顯示感測器、武器和飛機狀態數據，以及戰場環境、戰術和安全信息。大範圍的戰術水平態勢可以全螢幕顯示，也可以在平面上分割成若干小視窗分別顯示不同的信息。
全景多功能顯示器（MFDS）採用兩種方式對系統功能進行控制：一種是觸控螢幕方式；另一種是通過設定在駕駛桿和油門桿上的各種開關和電位計旋鈕實現的（HOTAS）。兩台顯示器分別由兩個處理機提供對原始信息的加工處理。MFDS採用微型有源矩陣液晶顯示器（LCD）作為成像源。每個顯示屏的投影系統分別由3個弧光燈進行照明。Collins公司提供所有的顯示驅動和第一層次的套用軟體。
F-35的頭盔顯示器系統（HMDS）將取代傳統的平視顯示器（HUD），不僅節約了費用，而且也顯著地降低了系統的重量。HMDS是由視覺系統國際（VSI）公司研製的，這是一家由美國Collins公司和以色列EFW公司（以色列Elbit系統公司的子公司）組成的合資公司。它還為F-15和F/A-18E/F提供聯合頭盔提示系統。HMDS包括三大部分：頭盔顯示器、DMC-H、頭盔跟蹤系統。HMDS系統是光電系統和飛行員頭部位置跟蹤裝置的組合，它將為飛行員顯示關鍵的飛行狀態數據、任務信息、威脅和安全狀態信息，同時系統還可以為飛行員引導武器和感測器（如雷達和EOTS）指向所關注的區域；或發出視覺提示，告訴飛行員應該關注的區域。
Z-13塗裝
F-35座艙外部及升力風扇F-35原本使用的塗裝是灰色鋸齒狀的格線，這種像窗欞般的格線覆蓋F-35 的大部分機體，從遠處看起來就像是在機身上打了一層補丁一樣。以往生產這種符合產品生產要求以及採用“補丁”塗裝的F-35戰鬥機時，需要耗費大量的勞動力和時間，在製作過程中要非常注重細節，因為複雜的塗裝問題等其他原因，使F-35最初的製作時間和成本超過原定預算的兩倍。為了改變這種狀況，“Z13”塗裝應運而生。這種被稱作“Z13”的新塗裝自2012年開始研發，2017年開始投入使用，首次嘗試使用“Z13”塗裝的是編號為 14-5103（AF-104）的F-35戰鬥機（近日網路上最新曝光在“洛克希德‧馬丁”公司廠房內為澳大利亞生產的第三架F-35A也同樣採用了“Z13”塗裝）。
F-35的新塗裝所占比例正在逐漸提升，這種塗裝除了節約最後組裝階段的時間以及精力、提高F-35組裝工廠的生產效率並降低生產成本外，也減少戰鬥機出現瑕疵返廠修復所需的工時。與原有塗裝在視覺上的主要區別是，使用了“Z13”塗裝的F-35戰鬥機表面塗層顯得更加光滑和均勻，看起來也更加美觀。
性能數據
| 參考數據（F-35A） | |
| 乘員 | 1人 |
| 長度 | 15.67米 |
| 翼展 | 10.7米 |
| 高度 | 4.33米 |
| 機翼面積 | 42.7平方米 |
| 空重 | 13,154千克 |
| 最大起飛重量 | 31,800千克 |
| 動力系統 | 1× 普惠F135加力渦扇發動機 |
| 推力 | 最大推力：125千牛 加力推力：191千牛 |
| 參考性能 | |
| 最大飛行速度 | 1.6馬赫（1,930千米/小時） |
| 實用升限 | 18,288米 |
| 航程 | 2,220千米 |
| 作戰半徑 | 1,160千米 |
| 爬升率 | Not Publicly Available |
| 翼載荷 | 526千克/平方米 |
| 推重比 | 0.61 |
| 武器系統 | |
| 主要武器 | 空對空飛彈： AIM-120“AMRAAM”先進中程空對空飛彈、AIM-9X“超級響尾蛇” AIM-132“ASRAAM”先進近距離空對空飛彈、歐洲“流星”飛彈 空對地飛彈：“JASSM”聯合空對地遠距攻擊飛彈、小直徑炸彈 風偏修正彈藥灑布器（英語：Wind Corrected Munitions Dispenser）、AGM-158C遠程反艦飛彈 |
| 輔助武器 | 1具GAU-22/A 25毫米機炮 |
F-35三視圖未來規劃
航母上的F-35C
F-35在2019年年底，美國海軍將部署F-35C戰鬥機，這種型號單價約為2億美元（與F-35B差不多）。它有著較強的起降裝置，以便在航母上進行起降，它的零部件有著較強的抗海水腐蝕的性能。
F-35駕駛艙美國洛克希德·馬丁公司負責F-35項目集成及業務開拓的副總裁Steve O’Bryan在巴黎航展期間表示，儘管簽約購買F-35聯合打擊戰鬥機的時間比較晚，但是以色列將成為首個正式操作使用這種第五代戰鬥機的國際客戶。
按計畫，首位以色列飛行員將於2016年初抵達美國佛羅里達州的埃格林空軍基地，他將在這裡接受駕駛F-35A戰鬥機的培訓。首架F-35I戰鬥機（F-35系列戰鬥機中專門出口以色列的型別）將於2016年底交付給以色列空軍，並將於2017年抵達以色列。而以色列空軍的首個F-35I戰鬥機作戰中隊預計將於2018年形成初始作戰能力。
根據已簽署的5年採購計畫，交付以色列的首批F-35I（共19架，契約價值27.5億美元）將在F-35戰鬥機第8~10批次小批量生產（LRIP 8~10）契約框架下製造，並將在2017年內全部交付給以色列空軍。根據隨後的下一個5年採購計畫，F-35I的後續採購訂單將於2018年內簽署。
以色列國防軍2017年12月6日宣布，從美國引進的9架F-35戰機正式列裝以色列空軍“金鷹”140中隊。
總體評價
F-35交付儀式F-35由於軍方對技術要求不高，因此最大飛行速度僅1.6馬赫，超音速巡航能力不高。這方面F-35似乎和第三代戰鬥機沒有太大差別。但F-35的機動性能並不差，通過精確的氣動布局設計，再加上先進的飛控計算機，F-35擁有比三代機更優越的機動性。但客觀講，F-35並非強調空戰性能，推力並不太強勁（推重比尚不如F-15），因此與F-22頗有差距。F-35的航電設備比F-22更現代化，但由於雷達天線直徑的限制，探測能力不能達到F-22那樣的水平，但其APG-81有源相控陣雷達要比多數戰鬥機的相控陣雷達先進得多。而且該雷達擁有合成孔徑雷達地圖測繪(SAR)和地面移動目標指示(GMTI)的能力，可使F-35獲得出色的對地攻擊能力。
不過，F-35比其他戰鬥機最具優勢的還是隱身能力，隱身能力配合被動電子探測系統，使其在空戰中能夠隱蔽接敵，並能夠在雷達不開機的前提下發射空對空飛彈。
F-35最廣泛的市場推廣策略，加上其低成本，使其將成為所有戰鬥機在市場上的最大敵人。但F-35研製成功尚需時日，而且進度受阻和成本的不斷提升也造成美國軍方的很大困擾。
首次墜機
2018年9月28日11時45分左右，一架F－35B在美國南卡羅來納州博福特海軍陸戰隊航空站附近墜毀。飛行員從單座戰機中安全逃離，正做傷勢評估，沒有平民受傷。
2018年10月11日，美國國防部宣布，所有的F-35戰機暫時停飛以進行檢查。由相關企業對戰機發動機里的一個油管進行檢查。可能存在問題的油管將被替換，油管沒有問題的戰機將恢復飛行，檢查工作預計在24至48小時內完成。
2019年4月9日晚，日本航空自衛隊的一架最尖端戰機F-35A在太平洋上空飛行時，從雷達上消失 。其飛行記錄裝置（黑匣子）可能已與機體一同沉到約1500米深的海底，預計打撈工作非常困難。
