Lockheed Martin F-35 Lightning II

L'F-35 non nacque come un caccia, ma come una risposta amministrativa a un problema di bilancio. All'inizio degli anni novanta il Pentagono aveva sul tavolo una mezza dozzina di programmi di aerei da combattimento sovrapposti: l'Aeronautica voleva un sostituto economico dell'F-16 da affiancare all'F-22; il Corpo dei Marines doveva sostituire l'AV-8B Harrier II e l'F/A-18 Hornet con un velivolo capace di continuare a decollare da ponti corti e da radure nella giungla; la Marina cercava un velivolo stealth imbarcato dopo la cancellazione dell'A-12 Avenger II; e la Royal Navy britannica aveva davanti a sé il pensionamento dei suoi Sea Harrier. Ogni requisito, preso singolarmente, giustificava un programma a sé. Tutti insieme, erano insostenibili.

La revisione strategica del 1993 nota come Bottom-Up Review ne ordinò la fusione. Da lì nacque il programma Joint Advanced Strike Technology (JAST), ribattezzato in seguito Joint Strike Fighter, che assorbì i lavori precedenti della DARPA sul decollo verticale — l'ASTOVL e il suo seguito CALF, Common Affordable Lightweight Fighter — e adottò una premessa inedita a quella scala: un unico progetto di base, con la massima comunalità possibile di componenti e sistemi, da cui sarebbero derivate una versione convenzionale, una a decollo corto e atterraggio verticale e una imbarcata. La promessa era che la condivisione della linea di montaggio e della catena logistica fra tre forze armate e diverse aeronautiche alleate avrebbe abbassato il costo di ogni unità.

Questa promessa condizionò tutto ciò che venne dopo. La comunalità imponeva di impegnarsi molto presto in decisioni strutturali difficili da invertire — una stiva d'armi interna comune, un motore unico, un'ala della stessa famiglia — e obbligava i tre clienti principali a negoziare tra loro i propri requisiti prima di poter cambiare qualsiasi cosa. L'F-35 ereditò allo stesso tempo l'economia di scala e la rigidità di quell'accordo.

Nel novembre 1996 il Dipartimento della Difesa assegnò contratti di dimostrazione di concetto a Boeing e Lockheed Martin, ed eliminò la proposta di McDonnell Douglas, il cui sistema di sostentazione a ventola azionata da gas fu giudicato troppo rischioso. Boeing costruì l'X-32, dall'aspetto tozzo, con una grande presa d'aria ventrale e un sistema di sostentazione a deviazione diretta del getto, erede concettuale dell'Harrier. Lockheed Martin presentò l'X-35, dalla sagoma più convenzionale e radicalmente diverso nella soluzione adottata per il volo verticale.

L'X-35 utilizzava un ventilatore di sostentazione posto dietro l'abitacolo, azionato meccanicamente da un albero che usciva dal motore attraverso una frizione, e un ugello di scarico a tre cuscinetti che ruotava fino a puntare verso il suolo. L'aria fredda del ventilatore davanti e il getto caldo dietro equilibravano il velivolo, e il ventilatore forniva inoltre una spinta considerevole senza consumare carburante proprio. La complessità meccanica era maggiore rispetto all'X-32, ma il risultato — meno ricircolo di gas caldi, minore erosione della superficie, più spinta verticale disponibile — si rivelò decisivo.

La dimostrazione che decise il concorso avvenne il 20 luglio 2001. In un unico volo, l'X-35B decollò con corsa corta, accelerò fino alla velocità supersonica in volo livellato e atterrò in verticale: qualcosa che nessun velivolo aveva mai fatto prima in una sola uscita. Il 26 ottobre 2001 il Pentagono annunciò che Lockheed Martin aveva vinto, con Northrop Grumman e BAE Systems come partner principali, e assegnò il contratto di sviluppo del sistema e dimostrazione. La designazione ufficiale F-35 e il nome Lightning II — in riferimento al Lockheed P-38 Lightning e all'English Electric Lightning britannico — furono annunciati nel 2006.

Il primo grande inciampo arrivò nel 2004, prima ancora che qualcosa volasse. I calcoli dettagliati rivelarono che la versione STOVL superava di oltre una tonnellata il peso massimo compatibile con l'atterraggio verticale: così come progettata, non poteva soddisfare i propri requisiti di recupero. Lockheed Martin formò lo STOVL Weight Attack Team e sottopose il progetto a un dimagrimento durato un anno e mezzo che interessò tutte e tre le varianti, perché la comunalità funzionava in entrambe le direzioni.

Fu ridisegnata la struttura della fusoliera centrale, elementi metallici furono sostituiti con materiali compositi, fu ridotto il volume delle stive d'armi della versione B, fu rimpicciolita la dimensione degli stabilizzatori verticali, fu ridotta la capacità di carburante interno e fu aumentata la spinta del sistema di sostentazione. La riprogettazione salvò il programma al prezzo di due cose che lo segnarono: quasi due anni di ritardo e la perdita di parte della comunalità che ne era la ragion d'essere, dato che le tre cellule finirono per condividere meno componenti del previsto.

Il primo F-35, immatricolato AA-1, volò il 15 dicembre 2006 dallo stabilimento Lockheed Martin di Fort Worth, ai comandi di Jon Beesley. Era un velivolo antecedente alla riprogettazione del peso, utile per prove di volo di base ma non rappresentativo della configurazione di produzione. La versione STOVL, F-35B, volò l'11 giugno 2008 ed eseguì il suo primo atterraggio verticale nel marzo 2010. L'imbarcato F-35C volò il 6 giugno 2010.

Le prove rivelarono un lungo elenco di problemi di sviluppo. Il gancio d'arresto dell'F-35C, posizionato troppo vicino al carrello principale, fallì ripetutamente nelle prime prove di aggancio del cavo e dovette essere completamente riprogettato prima che il velivolo potesse tentare un vero atterraggio su portaerei, cosa che riuscì il 3 novembre 2014 a bordo della USS Nimitz. L'F-35B soffrì di problemi con i portelli del ventilatore di sostentazione e con le temperature sui ponti di volo. Il programma accumulò inoltre criticità di software, del casco del pilota e del sistema di gestione logistica.

Nel 2010 la crescita del costo unitario superò la soglia legale che negli Stati Uniti obbliga a certificare al Congresso che un programma resta essenziale — il cosiddetto sforamento Nunn-McCurdy — e l'F-35 fu ristrutturato: lo sviluppo fu allungato, la produzione in serie fu ritardata e il direttore del programma fu sostituito. Nel gennaio 2011 il segretario alla Difesa Robert Gates pose la variante STOVL in un periodo di prova di due anni, con la minaccia esplicita di cancellarla se non avesse risolto i propri problemi tecnici; il buon andamento delle prove permise di revocare quella condizione un anno dopo, nel gennaio 2012.

Il costo ha accompagnato l'F-35 come una seconda ombra. L'acquisizione dell'intero programma è stata stimata in oltre 412 miliardi di dollari, e la spesa dell'intero ciclo di vita — incluso il sostentamento della flotta fino a metà secolo — si colloca nell'ordine di un bilione e mezzo abbondante di dollari, una cifra che lo rende il programma d'armamento più costoso mai intrapreso. A fronte di ciò, la produzione in serie ha in parte mantenuto la promessa originaria: il prezzo unitario dell'F-35A è sceso dagli oltre 200 milioni di dollari dei primi lotti fino a circa 80 milioni verso la fine degli anni 2010, sebbene il costo per ora di volo sia rimasto ben al di sopra dell'obiettivo.

Le tre varianti sono mosse da un unico motore della famiglia Pratt & Whitney F135, derivato dall'F119 dell'F-22 e il turbofan da combattimento più potente mai entrato in servizio. La versione F135-PW-100 equipaggia l'F-35A e, con materiali resistenti alla corrosione salina, l'F-35C; eroga circa 28.000 lbf (125 kN) a secco e circa 43.000 lbf (191 kN) con postbruciatore. L'F-35B utilizza l'F135-PW-600, adattato al sistema di sostentazione, con circa 27.000 lbf (120 kN) a secco e circa 41.000 lbf (182 kN) con postbruciatore.

Nell'F-35B, il motore non si limita a spingere: aziona, tramite una frizione e un albero, il ventilatore di sostentazione a due stadi controrotanti Rolls-Royce posto dietro l'abitacolo, mentre il suo ugello a tre cuscinetti ruota verso il basso e due condotti laterali portano aria del compressore ai rollposts alari per il controllo in rollio. L'insieme — il Rolls-Royce LiftSystem — è il componente ingegneristico più singolare del velivolo e quello che ha reso possibile sostituire l'Harrier con un caccia supersonico e stealth.

Un secondo motore alternativo, il General Electric/Rolls-Royce F136, fu sviluppato per anni come fonte di fornitura concorrente, ma il Dipartimento della Difesa ritirò il proprio sostegno e il Congresso ne cancellò definitivamente il finanziamento nel 2011. Da allora l'F135 non ha concorrenza, e l'evoluzione della propulsione è stata incanalata attraverso miglioramenti del nucleo motore e della gestione termica, indispensabili perché i sistemi aggiunti dal pacchetto Block 4 richiedono di dissipare più calore di quanto previsto dal progetto originario.

La bassa osservabilità dell'F-35 non si basa su una sagoma estrema come quella dell'F-117 né su quella del B-2, bensì su una combinazione di forma, materiali e disciplina di configurazione: bordi allineati, prese d'aria con condotti a S che nascondono le palette del compressore, rivestimenti assorbenti applicati a pannelli anziché come strato di manutenzione intensiva, e armamento custodito all'interno. L'obiettivo dichiarato non era l'invisibilità assoluta su tutte le bande, ma una riduzione sufficiente alle frequenze dei radar di tiro, combinata con una superiore consapevolezza situazionale.

Questa consapevolezza è fornita da un insieme di sensori integrati fin dalla progettazione. Il radar AN/APG-81 è a scansione elettronica attiva e aggiunge alle funzioni aria-aria e aria-superficie modalità di mappatura ad alta risoluzione e di guerra elettronica. L'AN/AAQ-37 Distributed Aperture System distribuisce sei telecamere a infrarossi sulla cellula e copre l'intera sfera attorno al velivolo, rilevando così lanci di missili, tracciando aeromobili e proiettando immagini in qualsiasi direzione, persino attraverso il pavimento dell'abitacolo. L'AN/AAQ-40 Electro-Optical Targeting System, alloggiato sotto il muso in una faccetta trasparente, svolge il lavoro di un pod di designazione senza appendere nulla al velivolo. Il sistema di guerra elettronica AN/ASQ-239 individua e classifica gli emettitori e gestisce le contromisure.

Ciò che distingue l'F-35 dai suoi predecessori è che il pilota non consulta questi sensori separatamente: un software di fusione ne combina i dati in un'unica rappresentazione della situazione, mostrata su un display touch-screen panoramico e, soprattutto, sulla visiera del casco. L'F-35 fu il primo caccia di produzione privo di head-up display convenzionale; tutta la simbologia di volo e di combattimento viene proiettata sulla visiera dell'Helmet Mounted Display System, che funge anche da finestra sul DAS. Quel casco fu per anni uno dei sottosistemi più problematici — latenza, rumore dell'immagine in condizioni di scarsa luce, adattamento al pilota — e richiese una seconda generazione prima di essere considerato maturo.

In configurazione stealth l'F-35 trasporta il proprio carico in due vani interni, con quattro stazioni che ospitano due missili aria-aria e due armi aria-superficie fino a 900 kg nelle versioni A e C, di dimensioni minori nella B, le cui stive furono ridotte nella riprogettazione del peso. Quando la minaccia non richiede il sigillo stealth, sei piloni esterni e due estremità alari per missili a corto raggio permettono di elevare il carico totale fino a circa 8.160 kg nella A e nella C, con un limite leggermente inferiore nella B.

Il cannone è un GAU-22/A rotativo a quattro canne da 25 mm. Sull'F-35A è installato internamente nell'incastro dell'ala sinistra, con dotazione ridotta; sull'F-35B e sull'F-35C viene trasportato in un contenitore ventrale stealth con più munizioni, cosicché le due versioni imbarcate possono decidere se montarlo o meno a seconda della missione. Il repertorio di armamenti comprende AIM-120 AMRAAM e AIM-9X per il combattimento aereo, bombe a guida di precisione delle famiglie JDAM e Paveway, la munizione da attacco a distanza JSOW, il missile stealth JASSM e, presso i clienti europei, armamento proprio come il Meteor, l'ASRAAM, lo SPEAR o il norvegese JSM, le cui dimensioni sono state progettate appositamente per entrare nel vano interno.

Il Corpo dei Marines statunitense fu il primo a dichiarare la capacità operativa iniziale, il 31 luglio 2015, con lo squadrone VMFA-121 e la variante F-35B: una scelta coerente con l'urgenza di ritirare gli Harrier. L'Aeronautica seguì il 2 agosto 2016 con l'F-35A del 34th Fighter Squadron presso la base di Hill, nello Utah. La Marina, più esigente riguardo alla maturità del software e del sistema di recupero, dichiarò la propria il 28 febbraio 2019 con il VFA-147 e l'F-35C.

Le tre forze armate avevano iniziato in precedenza l'addestramento di equipaggi e meccanici presso la base di Eglin, in Florida, trasformata in centro congiunto di formazione, e a Luke, in Arizona, dove si formarono anche i piloti dei paesi partner. Il primo dispiegamento operativo fuori dagli Stati Uniti spettò ai Marines, che portarono i loro F-35B in Giappone nel 2017 e li imbarcarono in seguito su navi d'assalto anfibio, mentre quello dell'Aeronautica in Europa e in Medio Oriente avvenne negli anni successivi.

La capacità dell'F-35 è stata consegnata per blocchi di software. I primi — 2A e 2B — consentirono l'addestramento e un armamento minimo; il Block 3i trasferì la stessa funzionalità a un nuovo processore; il Block 3F, considerato la fine dello sviluppo iniziale, completò l'inviluppo di volo e il repertorio di armi e chiuse nel 2018 la fase di sviluppo del sistema.

Da allora il programma lavora al pacchetto Block 4, che amplia l'armamento, la guerra elettronica e la fusione, e che richiede una nuova base fisica: l'aggiornamento elettronico Technology Refresh 3, con processore, memoria e unità di presentazione dati ridisegnati. Il TR-3 divenne il problema visibile del decennio. Il suo software non raggiunse la maturità prevista e nel luglio 2023 il governo statunitense smise di accettare i velivoli, che si accumularono parcheggiati nello stabilimento e in basi di stoccaggio per circa un anno. Le consegne ripresero nel luglio 2024 con una versione provvisoria del software, adatta all'addestramento ma non al combattimento, e la certificazione completa restò in sospeso per le consegne successive. L'episodio ritardò anche lo stesso Block 4, il cui perimetro fu ridotto e riorganizzato.

L'F-35 fu strutturato fin dall'inizio come un'impresa multinazionale con livelli di partecipazione. Il Regno Unito entrò come partner di livello 1, con BAE Systems responsabile di sezioni importanti della fusoliera posteriore e Rolls-Royce del sistema di sostentazione. L'Italia e i Paesi Bassi furono partner di livello 2, con linea di montaggio finale italiana a Cameri, che fornisce inoltre manutenzione ai velivoli europei. Turchia, Canada, Australia, Norvegia e Danimarca completarono il livello 3. Israele, Giappone, Corea del Sud, Singapore, Belgio, Polonia, Finlandia, Germania, Svizzera, Grecia, Romania e Repubblica Ceca si sono aggiunti in seguito come clienti tramite vendita militare diretta, non come partner dello sviluppo.

La Turchia, che produceva componenti e aveva ordini fermi, fu espulsa dal programma nel 2019 per l'acquisto del sistema antiaereo russo S-400, ritenuto da Washington incompatibile con la protezione delle informazioni del caccia; i suoi velivoli già costruiti finirono all'Aeronautica statunitense e la sua industria fu sostituita nella catena di fornitura. In senso opposto, l'invasione russa dell'Ucraina nel 2022 accelerò decisioni rinviate per anni: la Germania ordinò una flotta destinata specificamente alla missione nucleare della NATO, Svizzera e Finlandia lo scelsero rispetto ai concorrenti europei, e diversi paesi dell'Europa orientale vi aderirono. Paesi Bassi, Norvegia, Danimarca, Italia, Australia e Israele avevano già ricevuto le loro prime unità nel corso del decennio precedente.

Questa dimensione politica ha delle contropartite. I clienti dipendono dal controllo statunitense sul software di missione e sulla catena di sostentamento, e tale dipendenza è stata oggetto di dibattito aperto in diversi paesi. Ha inoltre alimentato la nascita di programmi europei di caccia di nuova generazione pensati per non ripeterla.

Israele fu il primo paese a impiegare l'F-35 in combattimento. Ricevette i propri velivoli, designati localmente F-35I Adir e modificati per integrare sistemi elettronici e armamento nazionali, a partire dalla fine del 2016; nel maggio 2018 il capo della sua aeronautica, Amikam Norkin, dichiarò pubblicamente che il velivolo aveva partecipato ad attacchi reali, la prima conferma dell'impiego operativo del tipo da parte di un qualsiasi operatore. Gli Stati Uniti impiegarono per la prima volta l'F-35B in combattimento nel 2018 e l'F-35A poco dopo, in operazioni in Medio Oriente, mentre il Regno Unito e l'Italia aggiunsero in seguito missioni dalle proprie portaerei e da basi avanzate.

Al di là dell'attacco, l'F-35 ha acquisito un ruolo meno visibile ma molto citato dai suoi operatori: quello di sensore e nodo di rete. Nelle esercitazioni è stato usato ripetutamente per rilevare e designare obiettivi che altri velivoli o batterie attaccano, e per fornire il quadro della situazione a formazioni di caccia di generazione precedente. È questo impiego, più della manovrabilità o della velocità, che le sue aeronautiche presentano come giustificazione del costo.

La flotta ha subito perdite relativamente scarse in proporzione alle ore volate, ma alcune molto commentate. Nel settembre 2018 si schiantò il primo F-35B statunitense per un guasto a un condotto del carburante; nell'aprile 2019 si perse nel Pacifico un F-35A giapponese con il suo pilota, in un incidente attribuito a disorientamento spaziale; nel 2020 e nel 2021 vi furono incidenti in atterraggio di velivoli statunitensi e britannici, incluso un F-35B della Royal Air Force precipitato nel Mediterraneo al decollo dalla portaerei HMS Queen Elizabeth a causa di una copertura di protezione della presa d'aria dimenticata al suo posto. Nel gennaio 2022 un F-35C ebbe un incidente atterrando sulla USS Carl Vinson nel Mar Cinese Meridionale e fu necessario recuperarlo dal fondale. Ciascuno di questi episodi ha comportato cambiamenti procedurali o progettuali.

Il sistema logistico automatizzato con cui nacque il programma, ALIS, si rivelò uno dei suoi punti più deboli: pesante, dipendente dalla connessione e così poco affidabile da immobilizzare i velivoli per errori del proprio database. La sua sostituzione con ODIN, di architettura moderna, fu decisa nel 2020 e procede più lentamente di quanto annunciato. La disponibilità della flotta e il costo per ora di volo restano gli indicatori che gli organismi di controllo statunitensi segnalano anno dopo anno come non conformi agli obiettivi del programma.