Lockheed Martin F-35 Lightning II

Le F-35 n'a pas commencé comme un chasseur, mais comme une réponse administrative à un problème budgétaire. Au début des années 1990, le Pentagone avait sur la table une demi-douzaine de programmes d'avions de combat qui se chevauchaient : l'US Air Force voulait un remplaçant bon marché du F-16 pour accompagner le F-22 ; le Corps des Marines devait remplacer l'AV-8B Harrier II et le F/A-18 Hornet par un appareil capable de continuer à décoller de ponts courts et de clairières en pleine jungle ; l'US Navy cherchait un appareil furtif embarqué après l'annulation de l'A-12 Avenger II ; et la Royal Navy britannique avait devant elle la retraite de ses Sea Harrier. Chaque exigence, prise séparément, justifiait un programme. Ensemble, elles étaient inassumables.

La revue stratégique de 1993, connue sous le nom de Bottom-Up Review, ordonna de les fusionner. C'est de là que naquit le programme Joint Advanced Strike Technology (JAST), rebaptisé plus tard Joint Strike Fighter, qui reprit des travaux antérieurs de la DARPA sur le décollage vertical — l'ASTOVL et son prolongement CALF, Common Affordable Lightweight Fighter — et adopta une prémisse inédite à cette échelle : un modèle de base unique, avec la plus grande communalité possible de pièces et de systèmes, dont sortiraient une version conventionnelle, une version à décollage court et atterrissage vertical, et une version embarquée. La promesse était que le partage de la chaîne de montage et de la logistique entre trois armées et plusieurs forces aériennes alliées réduirait le coût de chaque exemplaire.

Cette promesse a conditionné tout ce qui a suivi. La communalité exigeait de s'engager très tôt sur des décisions structurelles difficiles à annuler — une soute à armement interne commune, un moteur unique, une voilure de la même famille — et obligeait les trois clients principaux à négocier leurs exigences entre eux avant de pouvoir changer quoi que ce soit. Le F-35 a hérité à la fois des économies d'échelle et de la rigidité de cet accord.

En novembre 1996, le département de la Défense accorda des contrats de démonstration de concept à Boeing et à Lockheed Martin, et écarta la proposition de McDonnell Douglas, dont le système de sustentation par soufflante entraînée par gaz fut jugé trop risqué. Boeing construisit le X-32, de silhouette trapue, doté d'une large entrée d'air ventrale et d'un système de sustentation par déviation directe du jet, héritier conceptuel du Harrier. Lockheed Martin présenta le X-35, à la silhouette plus conventionnelle et radicalement différent dans sa solution pour le vol vertical.

Le X-35 utilisait une soufflante de sustentation placée derrière le cockpit, entraînée mécaniquement par un arbre issu du moteur via un embrayage, et une tuyère d'échappement à trois paliers pivotants capable de s'orienter vers le sol. L'air froid de la soufflante à l'avant et le jet chaud à l'arrière équilibraient l'appareil, et la soufflante apportait en outre une poussée considérable sans consommer de carburant propre. La complexité mécanique était supérieure à celle du X-32, mais le résultat — moins de recirculation des gaz chauds, moins d'érosion de surface, plus de poussée verticale disponible — s'avéra décisif.

La démonstration qui trancha le concours eut lieu le 20 juillet 2001. En un seul vol, le X-35B décolla sur une course courte, accéléra jusqu'à une vitesse supersonique en vol horizontal, puis atterrit à la verticale : une performance qu'aucun appareil n'avait accomplie auparavant en une seule sortie. Le 26 octobre 2001, le Pentagone annonça que Lockheed Martin avait remporté la compétition, avec Northrop Grumman et BAE Systems comme partenaires principaux, et lui attribua le contrat de développement du système et de démonstration. La désignation officielle F-35 et le nom Lightning II — en référence au Lockheed P-38 Lightning et à l'English Electric Lightning britannique — furent annoncés en 2006.

Le premier grand revers survint en 2004, avant même le premier vol. Des calculs détaillés révélèrent que la version STOVL dépassait de plus d'une tonne le poids maximal compatible avec l'atterrissage vertical : telle qu'elle était conçue, elle ne pouvait pas satisfaire ses propres exigences de récupération. Lockheed Martin forma le STOVL Weight Attack Team et soumit le dessin à un régime d'amaigrissement qui dura un an et demi et toucha les trois variantes, car la communalité jouait dans les deux sens.

La structure du fuselage central fut redessinée, des éléments métalliques furent remplacés par des matériaux composites, le volume des soutes à armement de la version B fut réduit, la taille des dérives fut diminuée, la capacité de carburant interne fut réduite et la poussée du système de sustentation fut augmentée. Cette refonte sauva le programme au prix de deux séquelles durables : près de deux ans de retard et la perte d'une partie de la communalité qui était sa raison d'être, les trois cellules ayant fini par partager moins de pièces que prévu.

Le premier F-35, immatriculé AA-1, effectua son premier vol le 15 décembre 2006 depuis l'usine Lockheed Martin de Fort Worth, avec Jon Beesley aux commandes. C'était un appareil antérieur à la refonte de poids, utile pour des essais de vol de base mais non représentatif de la configuration de série. La version STOVL, le F-35B, vola le 11 juin 2008, et réalisa son premier atterrissage vertical en mars 2010. Le F-35C embarqué vola le 6 juin 2010.

Les essais révélèrent une longue liste de problèmes de mise au point. La crosse d'appontage du F-35C, placée trop près du train principal, échoua à plusieurs reprises lors des premiers essais d'accrochage de câble, et il fallut la redessiner entièrement avant que l'appareil ne puisse tenter un véritable appontage sur porte-avions, ce qu'il réussit le 3 novembre 2014 à bord de l'USS Nimitz. Le F-35B connut des problèmes avec les trappes de la soufflante de sustentation et avec les températures sur les ponts d'envol. Le programme accumula également des incidents logiciels, ainsi que des problèmes liés au casque du pilote et au système de gestion logistique.

En 2010, la hausse du coût unitaire dépassa le seuil légal qui, aux États-Unis, oblige à certifier devant le Congrès qu'un programme reste indispensable — le fameux dépassement Nunn-McCurdy — et le F-35 fut restructuré : le développement fut prolongé, la production en série retardée, et le directeur du programme relevé de ses fonctions. En janvier 2011, le secrétaire à la Défense Robert Gates plaça la variante STOVL sous une période probatoire de deux ans, avec la menace explicite de l'annuler si elle ne résolvait pas ses problèmes techniques ; la bonne tenue des essais permit de lever cette condition un an plus tard, en janvier 2012.

Le coût a accompagné le F-35 comme une seconde ombre. L'acquisition du programme complet a été estimée à plus de 412 milliards de dollars, et la dépense sur l'ensemble du cycle de vie — soutien de la flotte jusqu'au milieu du siècle inclus — se situe de l'ordre d'un billion et demi de dollars, un chiffre qui en fait le programme d'armement le plus coûteux jamais entrepris. Face à cela, la production en série a bien tenu une partie de la promesse initiale : le prix unitaire du F-35A est tombé de plus de 200 millions de dollars pour les premiers lots à environ 80 millions vers la fin des années 2010, même si le coût par heure de vol est resté très supérieur à l'objectif.

Les trois variantes sont propulsées par un moteur unique de la famille Pratt & Whitney F135, dérivé du F119 du F-22 et turboréacteur double flux de combat le plus puissant jamais mis en service. La version F135-PW-100 équipe le F-35A et, avec des matériaux résistants à la corrosion saline, le F-35C ; elle délivre environ 28 000 lbf (125 kN) en régime militaire et environ 43 000 lbf (191 kN) avec postcombustion. Le F-35B utilise le F135-PW-600, adapté au système de sustentation, avec environ 27 000 lbf (120 kN) à sec et environ 41 000 lbf (182 kN) avec postcombustion.

Sur le F-35B, le moteur ne se contente pas de pousser : il entraîne, via un embrayage et un arbre, la soufflante de sustentation à deux étages contrarotatifs de Rolls-Royce placée derrière le cockpit, tandis que sa tuyère à trois paliers pivote vers le bas et que deux conduits latéraux amènent l'air du compresseur vers les rollposts en bout d'aile pour le contrôle en roulis. L'ensemble — le Rolls-Royce LiftSystem — est la pièce d'ingénierie la plus singulière de l'appareil, celle qui a rendu possible le remplacement du Harrier par un chasseur supersonique et furtif.

Un second moteur alternatif, le General Electric/Rolls-Royce F136, fut développé pendant des années comme source d'approvisionnement concurrente, mais le département de la Défense retira son soutien et le Congrès annula définitivement son financement en 2011. Depuis lors, le F135 n'a plus de concurrent, et l'évolution de la propulsion s'est concentrée sur des améliorations du cœur du moteur et de la gestion thermique, indispensables car les systèmes ajoutés par le paquetage Block 4 exigent de dissiper davantage de chaleur que ce que prévoyait la conception d'origine.

La faible observabilité du F-35 ne repose pas sur une silhouette aussi extrême que celle du F-117 ou du B-2, mais sur une combinaison de forme, de matériaux et de discipline de configuration : bords alignés, entrées d'air à conduits en S qui masquent les aubes du compresseur, revêtements absorbants appliqués sous forme de panneaux plutôt que comme une couche exigeant un entretien intensif, et armement rangé à l'intérieur. L'objectif affiché n'était pas l'invisibilité absolue sur toutes les bandes, mais une réduction suffisante dans les fréquences des radars de tir, combinée à une connaissance de la situation supérieure.

Cette connaissance est fournie par un ensemble de capteurs intégrés dès la conception. Le radar AN/APG-81 est à balayage électronique actif et ajoute aux fonctions air-air et air-sol des modes de cartographie haute résolution et de guerre électronique. L'AN/AAQ-37 Distributed Aperture System répartit six caméras infrarouges sur la cellule et couvre la sphère complète autour de l'avion, ce qui lui permet de détecter les tirs de missiles, de pister des aéronefs et de projeter une image dans n'importe quelle direction, y compris à travers le plancher du cockpit. L'AN/AAQ-40 Electro-Optical Targeting System, logé sous le nez dans une facette transparente, effectue le travail d'une nacelle de désignation sans rien suspendre sous l'avion. Le système de guerre électronique AN/ASQ-239 localise et classe les émetteurs et gère les contre-mesures.

Ce qui distingue le F-35 de ses prédécesseurs, c'est que le pilote ne consulte pas ces capteurs séparément : un logiciel de fusion combine leurs données en une seule représentation de la situation, affichée sur un écran tactile panoramique et, surtout, sur la visière du casque. Le F-35 fut le premier chasseur de série sans viseur tête haute conventionnel ; toute la symbologie de vol et de combat est projetée sur la visière du Helmet Mounted Display System, qui sert également de fenêtre vers le DAS. Ce casque fut pendant des années l'un des sous-systèmes les plus problématiques — latence, bruit d'image en faible luminosité, ajustement au pilote — et nécessita une seconde génération avant d'être considéré comme mature.

En configuration furtive, le F-35 emporte sa charge dans deux soutes internes, avec quatre points d'attache qui accueillent deux missiles air-air et deux armes air-sol pouvant atteindre 900 kg sur les versions A et C, et de taille inférieure sur la B, dont les soutes furent réduites lors de la refonte de poids. Lorsque la menace n'impose pas la discrétion, six points d'emport externes et deux extrémités de voilure pour missiles à courte portée permettent de porter la charge totale jusqu'à environ 8 160 kg sur les versions A et C, avec une limite un peu inférieure sur la B.

Le canon est un GAU-22/A rotatif à quatre tubes de 25 mm. Sur le F-35A, il est installé en interne dans l'emplanture de l'aile gauche, avec une dotation réduite ; sur le F-35B et le F-35C, il est logé dans un conteneur ventral furtif avec davantage de munitions, de sorte que ces deux versions embarquées peuvent choisir de l'emporter ou non selon la mission. Le répertoire d'armes comprend les AIM-120 AMRAAM et AIM-9X pour le combat aérien, des bombes guidées des familles JDAM et Paveway, la munition de frappe à distance JSOW, le missile furtif JASSM et, chez les clients européens, un armement propre tel que le Meteor, l'ASRAAM, le SPEAR ou le JSM norvégien, dont la taille a été conçue expressément pour tenir dans la soute interne.

Le Corps des Marines des États-Unis fut le premier à déclarer la capacité opérationnelle initiale, le 31 juillet 2015, avec l'escadron VMFA-121 et la variante F-35B : un choix cohérent avec l'urgence de retirer les Harrier. L'US Air Force suivit le 2 août 2016 avec le F-35A du 34e escadron de chasse à la base de Hill, dans l'Utah. L'US Navy, plus exigeante quant à la maturité du logiciel et du système de récupération, déclara la sienne le 28 février 2019 avec le VFA-147 et le F-35C.

Les trois armées avaient auparavant entamé l'instruction des équipages et des mécaniciens à la base d'Eglin, en Floride, transformée en centre de formation interarmées, et à Luke, en Arizona, où furent également formés les pilotes des pays partenaires. Le premier déploiement opérationnel hors des États-Unis revint aux Marines, qui envoyèrent leurs F-35B au Japon en 2017 avant de les embarquer sur des navires d'assaut amphibies, tandis que l'Air Force déploya les siens en Europe et au Moyen-Orient dans les années suivantes.

La capacité du F-35 a été livrée par blocs logiciels successifs. Les premiers — 2A et 2B — permirent l'instruction et un armement minimal ; le Block 3i transposa la même fonctionnalité sur un nouveau processeur ; le Block 3F, considéré comme la fin du développement initial, compléta le domaine de vol et le répertoire d'armes, et clôtura en 2018 la phase de développement du système.

Depuis lors, le programme travaille sur le paquetage Block 4, qui étend l'armement, la guerre électronique et la fusion, et qui nécessite une nouvelle base matérielle : la mise à niveau électronique Technology Refresh 3, avec processeur, mémoire et unité d'affichage des données redessinés. Le TR-3 est devenu le problème visible de la décennie. Son logiciel n'atteignit pas la maturité prévue et, en juillet 2023, le gouvernement américain cessa d'accepter les livraisons d'appareils, qui s'accumulèrent, immobilisés à l'usine et sur des bases de stockage, pendant environ un an. Les livraisons reprirent en juillet 2024 avec une version provisoire du logiciel, apte à l'instruction mais pas au combat, la certification complète étant reportée aux livraisons suivantes. Cet épisode retarda également le Block 4 lui-même, dont le périmètre fut réduit et réorganisé.

Le F-35 fut structuré dès le départ comme une entreprise multinationale à niveaux de participation. Le Royaume-Uni entra comme partenaire de niveau 1, avec BAE Systems responsable de sections importantes du fuselage arrière et Rolls-Royce du système de sustentation. L'Italie et les Pays-Bas furent partenaires de niveau 2, avec une ligne d'assemblage final italienne à Cameri, qui assure en outre la maintenance des appareils européens. La Turquie, le Canada, l'Australie, la Norvège et le Danemark complétèrent le niveau 3. Israël, le Japon, la Corée du Sud, Singapour, la Belgique, la Pologne, la Finlande, l'Allemagne, la Suisse, la Grèce, la Roumanie et la République tchèque s'y sont ajoutés par la suite comme clients par vente militaire directe, et non comme partenaires du développement.

La Turquie, qui fabriquait des composants et disposait de commandes fermes, fut exclue du programme en 2019 en raison de l'achat du système antiaérien russe S-400, jugé par Washington incompatible avec la protection des informations du chasseur ; ses appareils déjà construits finirent dans l'US Air Force et son industrie fut remplacée dans la chaîne d'approvisionnement. À l'inverse, l'invasion russe de l'Ukraine en 2022 accéléra des décisions différées depuis des années : l'Allemagne commanda une flotte destinée spécifiquement à la mission nucléaire de l'OTAN, la Suisse et la Finlande le choisirent face à des concurrents européens, et plusieurs pays d'Europe de l'Est le rejoignirent. Les Pays-Bas, la Norvège, le Danemark, l'Italie, l'Australie et Israël avaient déjà reçu leurs premiers appareils au cours de la décennie précédente.

Cette dimension politique a ses contreparties. Les clients dépendent du contrôle américain sur le logiciel de mission et sur la chaîne de soutien, et cette dépendance a fait l'objet d'un débat ouvert dans plusieurs pays. Elle a aussi nourri l'émergence de programmes européens de chasseurs de nouvelle génération conçus pour ne pas la reproduire.

Israël fut le premier pays à utiliser le F-35 au combat. Il reçut ses appareils, désignés localement F-35I Adir et modifiés pour intégrer des systèmes électroniques et un armement nationaux, à partir de fin 2016 ; en mai 2018, le chef de son armée de l'air, Amikam Norkin, déclara publiquement que l'appareil avait participé à des frappes réelles, première confirmation d'un emploi opérationnel du type par un quelconque opérateur. Les États-Unis employèrent pour la première fois le F-35B au combat en 2018, puis le F-35A peu après, lors d'opérations au Moyen-Orient, et le Royaume-Uni et l'Italie ajoutèrent ensuite des missions depuis leurs porte-avions et depuis des bases avancées.

Au-delà de l'attaque, le F-35 a acquis un rôle moins visible mais très cité par ses opérateurs : celui de capteur et de nœud de réseau. Lors d'exercices, il a été utilisé à plusieurs reprises pour détecter et désigner des objectifs que d'autres appareils ou batteries attaquent, et pour fournir une image de la situation à des formations de chasseurs de générations antérieures. C'est cet usage, plus que la maniabilité ou la vitesse, que ses forces aériennes présentent comme justification du coût.

La flotte a subi des pertes relativement rares au regard des heures de vol effectuées, mais certaines très médiatisées. En septembre 2018, le premier F-35B américain s'est écrasé à cause d'une défaillance d'une conduite de carburant ; en avril 2019, un F-35A japonais s'est perdu dans le Pacifique avec son pilote, dans un accident attribué à une désorientation spatiale ; en 2020 et 2021, des accidents à l'atterrissage ont touché des appareils américains et britanniques, dont un F-35B de la Royal Air Force tombé en Méditerranée au décollage du porte-avions HMS Queen Elizabeth à cause d'un cache de protection de l'entrée d'air resté en place. En janvier 2022, un F-35C s'est accidenté à l'atterrissage sur l'USS Carl Vinson en mer de Chine méridionale et dut être récupéré au fond de l'eau. Chacun de ces épisodes a entraîné des changements de procédure ou de conception.

Le système logistique automatisé avec lequel le programme a vu le jour, ALIS, s'est révélé être l'un de ses points les plus faibles : lourd, dépendant d'une connexion et si peu fiable qu'il pouvait immobiliser des appareils à cause d'erreurs de sa propre base de données. Son remplacement par ODIN, à l'architecture moderne, fut décidé en 2020 et progresse plus lentement qu'annoncé. La disponibilité de la flotte et le coût par heure de vol restent les indicateurs que les organismes de contrôle américains signalent année après année comme non conformes aux objectifs du programme.

Malgré tout, le F-35 est aujourd'hui le chasseur occidental de référence. Plus d'un millier d'appareils ont été livrés, la production annuelle se compte en plus d'une centaine d'unités, et les commandes engagées garantissent une ligne d'assemblage active pour des années. Son histoire est celle d'un programme qui n'a respecté aucun de ses délais initiaux ni ses prévisions de coût, et qui, malgré tout, a fini par s'imposer comme la norme de facto de l'aviation de combat d'une vingtaine de pays.