El F-35 es un cazabombardero furtivo diseñado por Lockheed Martin en colaboración con Northrop Grumman, BAE Systems y otras empresas. Su diseño es similar al del F-22, también de Lockheed Martin, aunque más pequeño, más barato y de tecnología más convencional. El principal socio de EE.UU. en este proyecto es Inglagerra, que ha pagado el 10% de los costes de desarrollo. También han participado Italia, Países Bajos, Canadá, Turquía, Australia, Noruega y Dinamarca.
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En los noventa las fuerzas armadas de EE.UU. querían crear un nuevo avión que sustituyera a sus cazas y aviones de ataque, ya que algunos de ellos estaban llegando al final de su vida útil: F-14 Tomcat, F-16 Fighting Falcon, F/A-18 Hornet, A-10 Thunderbolt II, Harrier, F-111, A-6 Intruder y A-7 Corsair II. El A-6, el A-7 y el F-111 fueron retirados en los noventa, y el F-14 en 2006.
A principios de los noventa varios programas de desarrollo fueron fusionados en uno solo llamado Joint Advanced Strike Technology(JAST), que investigaba tecnologías para los nuevos aviones de combate. En 1997 el nombre del programa cambió a Joint Strike Fighter (JSF): Caza de Ataque Conjunto. Lo llamaron «conjunto» porque será compartido por la fuerza aérea, la armada, el cuerpo de marines y la fuerza aérea británica, en distintas versiones. En el 2001 dos prototipos compitieron en la elección del diseño definitivo, el X-32 de Boeing y el X-35 de Lockheed Martin, que fue el elegido. Los principales contratistas del F-35 son Lockheed Martin, Northrop Grumman, BAE Systems, Pratt&Whitney y Rolls-Royce.
Está construido con formas y materiales que dificultan su detección por radar. Las armas están ocultas en dos bodegas a los lados del fuselaje. Esto es un requisito indispensable para evitar la detección, y tiene la ventaja de reducir la resistencia aerodinámica. También puede portar armas y tanques de combustible bajo las alas, siendo así detectado con mayor facilidad a cambio de aumentar su capacidad de carga.
Como sistemas electrónicos tiene el radar AN/APG-81 AESA y un sistema de sensores llamado EOTS (Electro-Optical Targeting System) formado por sensores infrarrojos, detección por láser y cámaras de vídeo. Con este sistema puede atacar desde muy lejos con gran precisión. Otros seis sensores infrarrojos forman el Distributed Aperture System (DAS), que detecta la presencia en el aire de otras aeronaves y misiles para advertir al piloto de ataques enemigos. Es el primer caza en el que se sustituye la pantalla HUD por una pantalla integrada en el casco (HMD).
La capacidad de aterrizaje vertical del F-35B tiene su origen en el Yak-141 desarrollado en la Unión Soviética durante los años ochenta. El Yak-141 fue cancelado en 1991, siendo aún un prototipo. Lockheed Martin llegó a un acuerdo con Yakovlev para incorporar este sistema de propulsión a su nuevo diseño. El F-35B tiene una turbina vertical detrás de la cabina y una tobera trasera que gira 90º hacia abajo. Ya en el aire unas compuertas cubren la turbina, que no se usa durante el vuelo, y la tobera vuelve a su posición normal. Es el primer avión supersónico de aterrizaje vertical.
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