• F-35 計劃概述，首先介紹了該計劃的整體歷史，并進一步討論了飛機配置設(shè)計、武器集成、計劃中引入的關(guān)鍵技術(shù)，以及飛機制造和飛行測試計劃的概述。

• F-35 飛行器設(shè)計，討論了關(guān)鍵飛機系統(tǒng)，包括機身結(jié)構(gòu)、飛行控制、推進、子系統(tǒng)和任務(wù)系統(tǒng)。

• F-35 測試和驗證，討論了為驗證 F-35 的適航性、飛行性能和任務(wù)能力而進行的飛行和地面測試計劃。

F-35 任務(wù)系統(tǒng)允許飛行員執(zhí)行對盟國和伙伴國家至關(guān)重要的傳統(tǒng)高級戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。這些系統(tǒng)包括當(dāng)前任何戰(zhàn)斗機最先進的傳感器管理和數(shù)據(jù)融合。

洛克希德馬丁公司 F-35 飛機系列的聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機計劃在范圍和挑戰(zhàn)方面是前所未有的。本文回顧了空氣系統(tǒng)的背景和需求。它總結(jié)了三個不同開發(fā)階段的環(huán)境、目標、方法和結(jié)果，并重點介紹了遇到的一些最重大的挑戰(zhàn)和實現(xiàn)的解決方案。它還同時涵蓋初始生產(chǎn)和維持成就。盡管有雄心勃勃的目標和眾多挑戰(zhàn)，但開發(fā)計劃已接近尾聲，目前正在生產(chǎn)和維護一個滿足客戶作戰(zhàn)需求的系統(tǒng)。

隨著系統(tǒng)系統(tǒng) （SoS） 概念的發(fā)展，多平臺飛機任務(wù)系統(tǒng) （MPAMS） 一直是航空電子領(lǐng)域的一個有前途的趨勢，該概念承擔(dān)了許多決策功能 [1][2][3]。MPAMS 的主要特點是將組織模式從傳統(tǒng)的單個航電平臺內(nèi)的離散資源組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌蝿?wù)的任務(wù)協(xié)作多平臺組織，增強了不同航電的綜合性能 [4]， MPAMS 飛機任務(wù)系統(tǒng)是軍事領(lǐng)域航空電子設(shè)備的未來趨勢。該概念最初針對 F-35 提出，突出了航空電子設(shè)備的決策支持功能 [2]。然后，從航空電子架構(gòu)的角度進一步提出了多平臺飛機任務(wù)系統(tǒng)的概念，以滿足系統(tǒng)戰(zhàn)對靈活任務(wù)組織的要求。

首先處理 FCI 鏈的尾部節(jié)點。如果沒有超集具有相同的支持值（lines[1][2][3][4]），則 graphnode 鏈接到分支尾部。之后，傳入的 graphnode 和鏈中的每個中間頻繁關(guān)閉的 itemnode 相交，以響應(yīng)修剪策略 2。如果事務(wù)交集相同（第 5-8 行），則頻繁關(guān)閉的 itemnode 標志將傳輸?shù)?graphnode。

組織偏好知識對于提高多平臺飛行器任務(wù)系統(tǒng) （MPAMS） 的智能和效率至關(guān)重要，尤其是任務(wù)行為、平臺類型和掛載資源的協(xié)作策略。然而，要簡潔地提取這些隱藏在海量歷史資料中的知識是具有挑戰(zhàn)性的。因此，本文提出了一種創(chuàng)新的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，通過頻繁的封閉項集挖掘 （FCIM） 算法來發(fā)現(xiàn)有價值的 MPAMS 組織知識。所提出的方法解決了先前發(fā)現(xiàn)的知識有效性差和挖掘效率低的局限性。

為保證知識的有效性，本文從系統(tǒng)論的角度設(shè)計了一個多層知識發(fā)現(xiàn)框架，允許發(fā)現(xiàn)比考慮孤立層的傳統(tǒng)框架更多的系統(tǒng)性知識。此外，MPAMS 反映決策動機的上下文功能被集成到知識表示中，使決策者更容易理解知識。此外，為了確保挖掘效率，通過為 FCIM 設(shè)計項集存儲結(jié)構(gòu)和三種修剪策略來加速知識挖掘過程。對 1100 個空對海突擊場景的模擬提供了豐富的知識和高度的可解釋性。所提方法的性能優(yōu)越性通過對比實驗得到了徹底驗證。該方法為未來的 MPAMS 開發(fā)和組織優(yōu)化提供了指導(dǎo)和見解。

設(shè)計用于支持、實時監(jiān)控和執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的集成系統(tǒng)具有挑戰(zhàn)性，因為它們經(jīng)常由于高度復(fù)雜性和大量輸入數(shù)據(jù)而失敗。過去的嘗試都采用了“臨時”解決方案，這些解決方案面臨不可更新、不可升級且不適用于類似任務(wù)的問題，因此需要對系統(tǒng)進行徹底的重新設(shè)計和重建。在國防和安全部門，這種重建要求的影響會導(dǎo)致巨大的成本和延誤。

本研究提出了組織大規(guī)模數(shù)據(jù)集和系統(tǒng)處理復(fù)雜操作程序的先進方法，以增強決策支持系統(tǒng) （DSS） 的能力。通過引入復(fù)雜的任務(wù)支持系統(tǒng) （CMSS），一種新的 SS 子組件，實現(xiàn)了更高的準確性和有效性。CMSS 包括任務(wù)概念化、分析、實時監(jiān)控、控制動力學(xué)、執(zhí)行策略和模擬。由于以人工推理為中心的設(shè)計，這些方法極大地幫助工程師開發(fā)高度用戶友好和可操作的 DSS，從而提高了性能和效率?？傊?，支持復(fù)雜流程的數(shù)據(jù)核心的系統(tǒng)開發(fā)為各種不同的任務(wù)創(chuàng)造了一個適應(yīng)性強且可調(diào)節(jié)的框架。這種方法顯著提高了集成系統(tǒng)的整體可持續(xù)性和穩(wěn)健性。

洛克希德馬丁 F-35 Lighting II 的操作員已經(jīng)對其功能充滿熱情，尤其是它的傳感器融合，盡管它晚了幾年才到來，而且它的終身支持成本仍然只是“猜測”。然而，即使是 F-35 一次也只能在一個地方，而美國空軍 （USAF） 并沒有收到足夠的它們。

美國空軍最初派出全第五代戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機機隊的雄心壯志在幾年前就破滅了。F-22 猛禽是當(dāng)今美國空軍的主要空優(yōu)飛機，而 F-35A 作為多用途飛機則更多地用于空對地任務(wù)。然而，F(xiàn)-22 只生產(chǎn)了 195 架，而且由于 F-35A 的年度訂單低于最初的計劃，美國空軍現(xiàn)在不得不考慮購買更多數(shù)量的上一代戰(zhàn)斗機來提供戰(zhàn)斗質(zhì)量。以波音 F-15X 為幌子的波音 F-15 可能成為受益者。

雖然 F-15 永遠無法與 F-35 的減少雷達特征相媲美，但升級版本將能夠提供與 F-35 的集成無源和有源傳感器套件相關(guān)的一些改進和擴展的態(tài)勢感知。

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F-35 傳感器陣列由 APG-81 有源電子掃描陣列 （AESA） 雷達、AAQ-37 分布式孔徑系統(tǒng) （DAS）、光電瞄準系統(tǒng) （EOTS） 和 ASQ-239 電子戰(zhàn)套件組成。這些提供經(jīng)過處理和融合的原始數(shù)據(jù)，以提供更強的態(tài)勢感知能力，以便飛行員比對手更快地獲得更好、更準確的信息。態(tài)勢感知是戰(zhàn)斗力和生存能力的驅(qū)動因素。

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融合所有這些傳感器數(shù)據(jù)的繁重工作由 F-35 的集成中央計算機完成。然而，在加工方面，這已經(jīng)過時了，將被更快的系統(tǒng)所取代，即下一代集成核心處理器，該系統(tǒng)來自 2023 年之后出現(xiàn)的 Lot 15 生產(chǎn)批次飛機。同時還將引入改進的 DAS。波音 F-15 已經(jīng)受益于高級顯示核心處理器 （ADCP） II 的開發(fā)。該系統(tǒng)的試飛于 15 年開始使用 F-2016E 攻擊鷹。

然而，不是雙座 F-15E，而是單座 F-15C，這可能促使美國空軍考慮額外購買該機型。F-15C 用于防空角色，以支持 F-22 猛禽。

美國空軍協(xié)會估計，美國空軍機隊中 F-15C 的平均機齡剛剛超過 33 年。事實上，F(xiàn)-15C 是美國戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機庫存中第二古老的飛機：A-10C Thunderbolt II 的平均機齡最高，每個機身超過 36 年。根據(jù) Military Balance+ 的數(shù)據(jù)，美國空軍和空軍國民警衛(wèi)隊共運營 222 架 F-15C。

隨著美國空軍努力應(yīng)對老化的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機機隊的雙重挑戰(zhàn)，部分原因是之前的采購決定，再加上 F-35A 的延遲，以及低于預(yù)期的年采購率，進一步開發(fā)上一代戰(zhàn)斗機似乎是近期戰(zhàn)略。美國空軍參謀長大衛(wèi)·戈德費恩將軍于 2019 年 1 月 26 日表示：“我們必須更新 F-15C 機隊，因為我不能沒有這種能力來完成工作和任務(wù)......F-15 永遠不會是 F-35。從不。但我需要能力。

傳感器融合 ...Connecting Dots

Advanced 傳感器融合為 F-35 飛行員提供了其環(huán)境的單一集成視圖，從而大大提高了意識、生存能力和效率。

F-35 擁有歷史上最先進的戰(zhàn)斗機傳感器套件，包括有源電子掃描陣列雷達、分布式孔徑系統(tǒng)、光電瞄準系統(tǒng)和先進的電子戰(zhàn)能力，以定位對手和破壞攻擊。

• 頭盔安裝顯示器：下一代界面使飛行員能夠訪問大量信息 - 無論白天還是黑夜。虛擬功能使他們能夠透過機身底部或直接看到目標。

• 有源電子掃描陣列雷達：F-35 的 AN/APG-81 AESA 雷達是世界上能力最強的雷達。遠程主動和被動空對空和空對地模式支持全方位的任務(wù)。

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• 分布式孔徑系統(tǒng)：安裝在飛機周圍的六個紅外攝像頭收集 F-35 頭盔中顯示的實時圖像。

• 光電瞄準系統(tǒng)：隱蔽的 EOTS 集成到 F-35 的機身中，提供擴展范圍的探測、對地面目標的精確瞄準以及空對空威脅的遠程探測。
   

武器靈活性

F-35 可以在內(nèi)部或外部攜帶武器，具體取決于任務(wù)。F-35A 可以在不被發(fā)現(xiàn)的情況下進入敵方領(lǐng)土，并在攜帶高達 5,700 磅的內(nèi)部彈藥的情況下保持生存能力。它還可以攜帶超過 18,000 磅的外部彈藥，包括重型內(nèi)部武器站。

F-35 的所有變體還將有可能攜帶聯(lián)合空對地對峙導(dǎo)彈 （JASSM） 或遠程反艦導(dǎo)彈 （LRASM），從而提供更大的射程和生存能力。

照片：洛克希德·馬丁公司

力量，數(shù)字 

F-35 正在向 21 世紀安全證明其價值。F-35 在歐洲日益增長的影響力是盟友威懾的有力例子，為北約的下一代空中力量能力奠定了基礎(chǔ)。F-35 也是印太地區(qū)主要盟友的首選戰(zhàn)斗機。

照片：洛克希德·馬丁公司

展望未來，持續(xù)的能力升級將為 F-35 提供迄今為止最重要的進化能力，包括增加導(dǎo)彈容量、先進的電子戰(zhàn)能力和改進的目標識別。

洛克希德·馬丁公司的 F-35 閃電 II 聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機將在未來二三十年內(nèi)成為美國和北約先進空對地能力的支柱。對于北約的一些國家以及更遠的地方來說，這將是他們庫存中唯一的戰(zhàn)斗機。這是華盛頓最昂貴的國防計劃——僅采購一項就可能總計近 4000 億美元，一些人估計，在整個生命周期內(nèi)的運營和支持將進一步增加 1 萬億美元。值得嗎，它是正確的飛機嗎？

經(jīng)過多年的延誤和成本超支，這架飛機現(xiàn)在終于在美國空軍（2016 年的 F-35A）和美國海軍陸戰(zhàn)隊（2015 年的 F-35B）服役，而美國海軍的目標是在 2019 年實現(xiàn) F-35C 的初始作戰(zhàn)能力。與此同時，英國計劃在今年年底宣布其 F-35B 部隊的初始能力，F(xiàn)-35B 是先進的短距起飛和垂直著陸變體。以色列于 2017 年底宣布其 F-35I Adir 的第一個中隊服役。

隱身并不會使 F-35 隱身，但它確實使對手找到和瞄準噴氣式飛機的能力變得非常復(fù)雜。

F-35 的形狀和內(nèi)部傳感器、武器和燃料都有助于 F-35 的隱身性或“低可觀察性”。

• 對齊的邊緣：F-35 上的特定幾何形狀和角度會干擾雷達回波 - 反彈或捕獲雷達反射。

• 雷達吸收涂層：F-35 上的灰色“油漆”減少并吸收雷達信號。

• 嵌入式傳感器、武器和燃料：內(nèi)部傳感器使 F-35 能夠保持其隱身性和空氣動力學(xué)特性。內(nèi)部武器和燃料進一步降低了 F-35 的雷達信號。

• 減少的引擎簽名：F-35 的設(shè)計最大限度地減少了飛機的紅外“熱”特征。

• 電子戰(zhàn)：F-35 先進的電子戰(zhàn)系統(tǒng)允許飛行員參與或干擾電磁威脅。

所有這些都使 F-35 飛行員在面對來自空中、陸地和海洋的威脅時具有不公平的優(yōu)勢。

“與上一代飛機相比，像 F-35 這樣的飛機有數(shù)百項優(yōu)勢，但有幾個突出：隱身性、傳感器、生存能力和連接性。”– William R. Looney III，美國前空軍上將

F-35 具有許多使其具有優(yōu)勢的技術(shù)能力，其中之一就是分布式孔徑系統(tǒng)。考慮到這一點，讓我們看看 DAS 如何顯著提高飛行員的態(tài)勢感知能力。

Microsoft Flight Simulator F-35獲得新的屏幕截圖和詳細信息;德累斯頓機場發(fā)布

第三方開發(fā)人員已經(jīng)為流行的 Microsoft Flight Simulator（包括 F-35 和 Desden）提供了更多新聞和版本。

有關(guān)EODAS（或美國國防部[DOD]樂于稱呼的簡稱為“DAS”）獎勵的更簡化解釋：

• 導(dǎo)彈探測和跟蹤

• 發(fā)射點檢測

• 紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)（IRST）和提示

• 武器支持

• 晝/夜導(dǎo)航

提高態(tài)勢感知能力對于戰(zhàn)斗飛行員至關(guān)重要。字面上的一瞬間可以決定生與死，讓飛行員可以先進入敵人的 OODA（觀察-定向-決定-行動）循環(huán)，而不是相反。

“F-35 Lightning II 的光電瞄準系統(tǒng) （EOTS） 是一種經(jīng)濟實惠、高性能、輕便、多功能的系統(tǒng)，可提供精確的空對空和空對地瞄準能力。低阻力、隱蔽的 EOTS 通過耐用的藍寶石窗口集成到 F-35 Lightning II 的機身中，并通過高速光纖接口連接到飛機的集成中央計算機。

在所有情況下，飛機及其系統(tǒng)都以最佳狀態(tài)運行，成功摧毀了目標，飛行員和飛機完好無損地恢復(fù)了 （RTB） 的活力。盡管 IAF 發(fā)言人沒有具體提及 （EO）DAS 或 EOTS，但仍然可以合理地推斷，這些戰(zhàn)斗事件證明了這些系統(tǒng)的有效性。

行員可以通過一個系統(tǒng)看到整個操作圖，而不是依靠頻繁的機動來實現(xiàn)全面的防御威脅覆蓋或采用特定的編隊來專注于不同的區(qū)域，從而從舊飛機上的固定傳感器獲得重大升級......傳感器使用 RTX 中的兩個關(guān)鍵組件：應(yīng)變層超晶格 （SLS） 探測器材料（來自商業(yè)代工廠）使用相同的革命性制造技術(shù)進行加工.

飛行員的頭盔顯示器 （HMD） 從雷神公司的下一代 F-35 EODAS 獲取數(shù)據(jù)，該顯示器從安裝在飛機周圍的六個紅外攝像頭收集實時、高分辨率的圖像并將其發(fā)送到 HMD。第 5 代 F-35 的先進傳感器可產(chǎn)生大量新數(shù)據(jù)，包括電子戰(zhàn)信號、光電和紅外圖像、導(dǎo)彈預(yù)警提示等，所有這些都能夠創(chuàng)造新形式的情報、監(jiān)視、偵察 （ISR） 和目標信息。

Raytheon 的光電分布式孔徑系統(tǒng) （EODAS） 為 F-35 聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機計劃提供了 360 度傳感器套件。這種先進的傳感器能力為 F-35 飛行員提供了前所未有的態(tài)勢感知和生存能力，可以在任何環(huán)境中安全操作和導(dǎo)航——從被動探測導(dǎo)彈到環(huán)繞惡劣天氣條件——在反介入?yún)^(qū)域拒止 （A2AD） 戰(zhàn)場中。

涉及的技術(shù)文件如下，已上傳知識星球：

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戰(zhàn)斗機16