מטוס קרב/תקיפה משותף - מדע גדול, בקטנה : מדע גדול, בקטנה

מטוס קרב/תקיפה משותף

06/09/2017

מאת: אהוד (אודי) לם

הגענו לדובדבן שבקצפת – מטוס ה-F-35; משימותיו ומערכותיו השונות ובחינה של יכולותיו לעומת משימותיו הנדרשות.
בקטנה: מטוס הקרב של הדור החמישי, ה-F-35, הוא אחד מהמתוחכמים והיקרים שפותחו מעולם. בשנים האחרונות, פורסמו לא מעט ידיעות ומאמרים ביקורתיים על כך שביצועי המטוס שאינם עומדים לכאורה בדרישות, ביחס להשקעה העצומה בפיתוחו (בכסף ובזמן). בסדרת כתבות זו, ננסה לסקור את הידוע לנו על ה-F-35 ולעשות לכם סדר בנושא. בכתבה זו, השלישית בסדרה, נסקור את מטוס ה-F-35 עצמו: הדגמים, המשימות, המערכות והביצועים.
דגמים ומשימות – מיזוג של דרישות ושלוש גרסאות
תכנית ה-F-35 החלה מתוך כוונה לפתח מטוס קרב/תקיפה משותף (באנגלית: Joint Strike Fighter) למספר משתמשים, כאשר העיקריים בהם הינם: חיל האוויר, חיל הים וחיל הנחתים של ארה"ב, וחיל האוויר וחיל הים של בריטניה. המטרה הייתה חסכון ו-Interoperability, כלומר יכולת פעולה של גוף מסוים בשיתוף עם תשתיות של גוף אחר, שימוש ברכיבים וחלקים משותפים ככל הניתן לכולם ופיתוח טכנולוגיה ומערכות פעם אחת עבור כולם. עם זאת, כל אחד מן המשתמשים הגדיר צרכים ותפקידים שונים במידת מה למטוס החדש [1]:

חיל הנחתים של ארה"ב: דרישה למטוס קרב/תקיפה בעל יכולת המראה קצרה ונחיתה אנכית (STOVL: Short Take Off/Vertical Landing), אשר יחליף את מטוסי ה-AV-8 Harrier ומטוסי ה-F-18A/B. ייעודם העיקרי של מטוסים אלו, שקיבלו את הסימון F-35B, הינו סיוע קרוב לכוחות הקרקע ויכולת המראה ונחיתה מנושאות מסוקים/מטוסים וגם ממנחתים מאולתרים הקרובים יחסית לחזית. הדרישה לאפשרות נחיתה אנכית חייבה פיתוח של מערכת ריחוף, הכוללת יכולת הטיית צינור הפליטה של המנוע כלפי מטה והפעלת מערכת של מניפה אנכית הממוקמת מאחורי תא הטייס, ומונעת על-ידי תמסורת מיוחדת של המנוע. המערכת פותחה על-ידי חטיבת מנועי הסילון של חברת רולס-רויס וניתן לראותה ב-[2]. כתוצאה מדרישה זו ומהדרישה לשמור על אחידות מבנה וחלקים ככל הניתן, תכנון גוף המטוס שנועד להכיל את מערכת המניפה הועבר "בירושה" גם לשני הדגמים האחרים וכך הכתיב את אילוצי המבנה שלהם. גם חילות האוויר והים של בריטניה החליטו לרכוש דגם זה, כתחליף למטוסי ה-GR9 Harrier (הגרסה הבריטית והראשונה של ההארייר הממריא ונוחת אנכית).
חיל הים של ארה"ב: דרישה למטוס קרב/תקיפה ל-"יום המלחמה הראשון" (כינוי לתקופת המערכה הראשונה, שאינה בהכרח יום קלנדרי), שנועד לשרת לצידו של המטוס המתקדם F/A-18E/F Superhornet, ולהחליפו בהדרגה לאחר תקופה שתקבע. תפקידו של המטוס הוגדר בעיקר לצרכי תקיפת מטרות קרקע בתחילת המערכה, כאשר הוא פועל מנושאות המטוסים. לצורך כך, בוצעו מספר שינויים במבנהו: שטח הכנפיים הוגדל, כדי לאפשר תמרון קל יותר במהירויות נמוכות והמראה במסלול קצר מנושאת מטוסים; הכנפיים חולקו לחלק קבוע ומתקפל, כמו במרבית המטוסים הימיים, לצורך חסכון בשטח חניה; כני הנוסע חוזקו כדי לעמוד בעומסי הנחיתה המוגדלים בעת נחיתה קצרה על סיפון; נוסף וו אחורי לתפיסת כבלי העצירה. המטוס קיבל את הכינוי F-35C והוא ידוע גם בסימון CV: Carrier Version. גם חיל הנחתים הזמין מטוסים מדגם זה, אך הם יפעלו מנושאות המטוסים במשימות משותפות עם חיל הים. בסרטון הבא ניתן לראות את ה-F-35C ממריא ונוחת על גבי נושאת המטוסים "נימיץ" בניסויים.
חיל האוויר של ארה"ב: דרישה למטוס מרובה תפקידים (Multirole), אך בעיקר מטוס תקיפה המיועד להחליף שני "סוסי עבודה" ותיקים: ה-F-16, מטוס קרב/תקיפה נפוץ בשירות חילות אוויר רבים בגרסאות שונות (כולל בחיל האוויר הישראלי, שבו שירת במספר דגמים הידועים בכינויים "נץ","ברק" ו"סופה"), ואת ה-A-10 Thunderbolt, מטוס תקיפה כבד הנושא תותח גטלינג 30 מ"מ ומגוון חימוש אוויר-קרקע. מטוס זה פותח במקור כדי להשמיד טורי שריון סובייטים באירופה והוכיח את עצמו בעיקר במשימות סיוע קרוב לכוחות קרקע בעיראק ובאפגניסטן. ה-F-35A, שישרת בחיל האוויר האמריקני ובהמשך גם בחילות אוויר נוספים בעולם כמו איטליה, נורבגיה, הולנד וגם ישראל (ייקרא "אדיר"), מכונה CTOL: Conventional Take Off and Landing והוא היחיד מבין הדגמים שיצויד בתותח פנימי קבוע (GAU-22A, בקוטר 25 מ"מ), בדומה למטוסים אותם יחליף. בחיל האוויר האמריקני הוא ישרת לצדם של ה-F-22 החמקן, מטוס העליונות האווירית והתקיפה המתקדם, מטוס הקרב F-15C ומטוס הקרב/תקיפת עומק F-15E Strike Eagle. גרסאות של שני המטוסים האחרונים נמצאות גם בשירות חיל האוויר הישראלי וידועות בכינויים "בז" ו"רעם", בהתאמה. בסרטון הבא מופיעים שלושת דגמי המטוס, כפי שצולמו בטיסות ניסוי.

אווירודינמיקה, מנועים וביצועים
אחת ההשלכות של אחידות המבנה בין הדגמים השונים היא תוספת משקל של 1,500 עד 2,000 ק"ג בדגמי A ו-C, כתוצאה מתכנון דגם B להכלת מערכת הנחיתה האנכית. לאחר עדכון, הופחת המשקל העודף, אך ככל הנראה הוא עדיין מספר מאות ק"ג מעל התכנון המקורי. כתוצאה מכך ומבדיקות נוספות שנעשו, הופחת העומס המרבי המותר בתמרון למטוס (העומס הנגרם עקב כוחות התאוצה בזמן ביצוע פניות, המכונה כוח ג'י, שהוא תוצאה של הכוחות המדומים המורגשים במערכת מואצת, והוא מבטא למשל את השיעור בו גדל משקלו המורגש של כל גוף; 1g מתקבל בטיסה ישרה ואופקית במהירות קבועה, כמו במצב מנוחה). כאן יש להבחין בנקודה חשובה: הדרישה המקורית לתכנון הייתה עומס מרבי רגעי של 9g לדגם A, ושל 7.5g לדגמי B ו-C. אולם, העומס המתמשך בו אמור היה המטוס לעמוד (ללא מגבלת זמן) נמוך הרבה יותר: הדרישה המקורית עבורו הייתה 5.3g לדגם A, 5.0g לדגם B ו-5.1g לדגם C.
בתחילת שנת 2013, החליט משרד ההגנה האמריקני להפחית את הדרישה ל-4.6g, 4.5g ו-5.0g בהתאמה לשלושת הדגמים. יש לציין שעומס מתמשך נמדד במצב של פנייה (תנועה לאורך קשת מעגלית) ברדיוס ומהירות זוויתית קבועים. החלטה זו עוררה הדים רבים בתקשורת, אולם, כפי שניתן לראות בניתוח הכוחות האווירודינמיים [3], המשמעות המעשית היא הקטנת השיעור המרבי של ה-Bank angle (זווית הנטייה ביחס לציר האורך בעת פנייה) רק ב-1.6 מעלות: מ-79.1 ל-77.45 – שינוי חסר משמעות מעשית ביכולת התמרון של המטוס.
המנוע שפותח עבור ה-F-35, ה-F135 של "פראט אנד ויטני" הוא בעל כוח דחף מהגדולים ביותר שפותחו עבור מטוסי קרב; כ-40,000 ליברות דחף (למעלה מ-18,000 ק"ג כוח) עם מבער אחורי פועל וכ-25,000 ליברות (כ-11,300 ק"ג כוח) בלעדיו. הוא חזק יותר ממנועו של ה-F-22, אולם זה מצויד בשני מנועים, כמו כל מטוסי העליונות האווירית מאז שנות ה-70, שעוצמת הדחף שלהם היא 70,000 ליברות יחד (כ-32,000 ק"ג כוח). סיבה מרכזית לכך הייתה שה-F-22 נדרש ליכולת "שיוט על" (Supercruise) שמשמעותה טיסה מתמשכת במהירות על קולית, כ-1.6 מאך, לצורך תקיפת יעדים בעומק האויב, התחמקות מאמצעי הגנה והשגת יתרון מהירות בקרב אוויר תוך חסכון בדלק. ה-F-35, לעומת זאת, אינו נדרש למשימת תקיפת עומק ולכן הוא בעל יכולת שיוט תת-קולית בלבד, במהירות של כ-0.8 מאך, ולצורך טיסה על-קולית הוא נדרש להפעיל מבער אחורי. עוד פרטים על ביצועי המטוס ניתן לקרוא ב-[4].
מחשוב ריכוזי, תקשורת נתונים והיתוך מידע
התחום העיקרי שבו מתבטאת החדשנות של F-35 הוא תחום המחשוב ועיבוד הנתונים. מערכת המחשוב של המטוס חולקה מבחינה פונקציונלית לשתי תת מערכות: מערכות המשימה (Mission Systems) ומערכות ניהול המטוס (Vehicle Systems). מערכת המשימה מנהלת את כל הקשור בביצוע המשימה המבצעית; הפעלת חיישנים ועיבוד נתונים, הפעלת מערכת הנשק והצגת מידע לטייס. מערכת ניהול המטוס אחראית על בקרת המערכות המכניות, חשמליות ואלקטרוניות, כגון: בקרת טיסה, דלק, חשמל ועוד. בנוסף, המבנה של המערכת הממוחשבת אינו מבוזר (Federated) כפי שהינו במטוסים הנוכחיים (כגון F-15 ו-F-16) אלא ריכוזי [Integrated) [6] ,[5).
נסקור בקצרה את ההבדל בין שתי הגישות. בכתבה הקודמת בסדרה תיארנו את השימוש בשיטה המבוזרת והנפוצה, הכוללת תקשורת נתונים פנימית המבוססת על ערוץ בעל קיבולת של 1Mbit/sec, לפי תקן MIL-STD-1553. שיטה זו, הנמצאת בשימוש עד ימינו, אפשרה שיתוף נתונים בין מערכות שונות, כגון: ניווט, מכ"ם, ל"א, תקשורת ועוד. כל אחת ממערכות אלה הכילה מחשב משלה אשר ביצע את פעולות העיבוד הנדרשות של המידע הנקלט בחיישניה. מחשב המשימה, שמנהל את כלל הפעולות הקשורות בביצוע משימת המטוס מקבל מכל מערכת מידע מפוענח ותמציתי. יש בשיטה זו יתרונות (כגון גיבוי בין מחשבים והקטנת הסיכון לתקלות חופפות ביותר מאחת מן המערכות), אולם המחיר הוא כבד; ריבוי מחשבים הצורכים הספק ומפזרים חום, תוספת משקל וכן קושי בשדרוג יכולות המחשוב. במרבית המקרים, כל מערכת פותחה על ידי יצרן שונה; אותם יצרנים פיתחו או רכשו את רכיבי החומרה של מחשבי המערכות וברוב המקרים פיתחו את התוכנה שלהן בעצמם. כך ניתן לראות שבמערכות אלה יש ריבוי רכיבים המכונים (ASIC (Application Specific Integrated Circuit, כלומר, ייעודיים ליישום מסוים. שדרוג של רכיבים כאלו, מבחינת חומרה וגם מבחינת תוכנה, הוא תהליך ממושך ויקר.
בגישה הריכוזית, שתחילתה הייתה ב-F-22 Raptor, קיימים שניים או שלושה מחשבים מרכזיים במטוס הנקראים (ICP (Integrated Core Processer. הללו מכילים מספר מעבדים הנחלקים לשני סוגים: מעבדי אות (Signal Processors) ומעבדים כלליים (General Processors). כדי לחסוך פיתוח של חומרה מיוחדת, נבחר כבסיס לשני הסוגים מעבד ממשפחת PowerPC של מוטורולה. מעבדי האותות מפענחים את המידע המתקבל מן החיישנים השונים והמעבדים הכלליים מבצעים את כל החישובים הנדרשים לניהול המשימה. יתרונה של שיטה זו הוא בקלות היחסית של ביצוע שדרוגים ותיקונים הן בתוכנה והן בחומרה. משום שכל המעבדים נמצאים על גבי כרטיסים במחשבים המרכזיים, ניתן לשלוף אותם ולהחליפם או לעדכנם יחסית בקלות, מבלי לשנות את מערכות החיישנים. בנוסף, נעשה שימוש נרחב במערכות החיישנים ברכיבים הנקראים (FPGA (Field Programmable Gate Array. הללו הם רכיבי חומרה מהירים יחסית, המיועדים לבצע פעולות פשוטות אך בתדירות גבוהה, כגון קריאת אותות מחיישן והמרתם למידע דיגיטלי (מה שמכונה "עיבוד ברמה נמוכה", Low Level Processing). בנוסף רכיבים אלו ניתנים לעדכון תכנות בצורה קלה יחסית.
חידוש נוסף במטוס זה הוא השימוש בערוץ נתונים מבוסס סיב אופטי, בעל קיבולת של כ-2Gbit/sec, המאפשר הגדלה של פי 1,000-2,000 בנפח המידע המשודר בין המערכות ביחס למטוסים קודמים. באופן זה, ניתן להעביר למחשבים המרכזיים כמות נתונים רבה שנאספה מן החיישנים לצורך שימוש על-ידי היישומים השונים שבהם. שיטה זו מאפשרת לכל יישום להשתמש בנתונים מכלל החיישנים ("היתוך מידע"). בהתאם, התוכנה של מחשבי ה-F-35 מורכבת מכל קודמיו – רק תוכנת מערכות המשימה כוללת כ-4.5 מיליון שורות קוד, לעומת 2.5 מיליון שורות קוד בכל תוכנת ה-F-22. תוכנת מערכות ניהול המטוס כוללת לפי הערכה כ-3 מיליון שורות קוד נוספות.
ה-F-35 הוא בעל קישוריות נתונים רחבה מאוד: הוא מיועד לקיים תקשורת נתונים עם יותר מ-140 סוגי מטוסים אחרים של חילות אוויר שונים, ובנוסף עם כוחות קרקע וכלי שייט, בעזרת סוגים רבים של אמצעי תקשורת כגון Link 16 אותו תיארנו בכתבה הקודמת.
מכ"ם סריקה אלקטרונית אקטיבי (Active Electronically Scanned Array)
בדומה ל-F-22, ה-F-35 מצויד במכ"ם בעל סריקה אלקטרונית הפועל בשיטת Phased Array (בטכנולוגיה דומה לזו של מכ"ם מערכות "כיפת ברזל" ו"חומה"). אך עדיין, ישנם מספר הבדלים, הנובעים משוני המשימות של שני המטוסים ומאילוצי המבנה; מכ"ם ה-APG-77 של ה-F-22 תוכנן למטרות יירוט ארוך טווח ועליונות אווירית, ולכן טווח הגילוי שלו גדול יותר. לדוגמה, ה-F-22 מסוגל לגלות מטרה בעלת שטח חתך מכ"מי (RCS) של מטר רבוע מטווח של 110 מייל ימי, לעומת קצת יותר מ-80 מייל ימי שמסוגל ה-F-35. כיוון שאנטנת המכ"ם של F-35 קטנה יותר בשל אילוצי מבנה ומשקל (מכילה 1,200 אלמנטים קורנים לעומת 1,500 ב-F-22), גם גודל האלומה שלו, המשפיע על גזרת הסריקה וגם כמות המטרות אחריה הוא מסוגל לעקוב, קטנים יותר, אולם עדיין קיימת היכולת לעקוב אחרי מטרות הרחק מעבר לתחום הראייה ולהנחות אליהן חימוש אוויר-אוויר. באמצעות מערכת המחשבים המתקדמת ויכולת עיבוד האות, ה-F-35 מסוגל לסרוק ולעקוב אחרי כל מטרה 15 פעמים בשנייה.
לעומת ההפחתה ביכולת האוויר-אוויר, מכ"ם ה-APG-81 של ה-F-35 כולל מספר יכולות בתחום האוויר-קרקע שלא נמצאות ב-F-22, או קיימות בו ברמה מופחתת; מיפוי קרקע וסריקת ים בשיטת (SAR / Inverse SAR (Synthetic Aperture Radar, שבה נאספים החזרי מכ"ם רבים ממיקומים שונים לצורך הרכבת מפה תלת ממדית (בדומה למיפוי הנעשה ע"י לוויינים מסוימים); מעקב אחר מספר מטרות קרקעיות בו זמנית, וכן שולבו בו יכולת לוחמה אלקטרונית לחסימת מכ"מי אויב וגם תקשורת בתחום התדרים המכונה (X (8.0-12.0 GHZ, המשמשת בעיקר מערכות מכ"ם ניידות הצפויות להימצא בשדה הקרב בו יפעל המטוס. בסרטון הבא ניתן להתרשם מיכולות המכ"ם המתקדם.
מערכת לוחמה אלקטרונית
אחת המערכות של F-35 שלגביהן פורסמו פרטים מעטים יחסית היא מערכת הלוחמה האלקטרונית. מערכת ה-ASQ-239 המפותחת על-ידי חברת BAE Systems, פועלת במשולב עם מערכת המכ"ם ונשענת על כוח המחשוב החזק של מערכת המשימה [5], [7]. חיישני המערכת ממוקמים כך שיוכלו לקלוט אותות מכ"ם אויב מכל כיוון בכיסוי מרחבי מלא. בנוסף לכך, המערכת כוללת חיישנים בתחום התת-אדום, המיועדים לקלוט אותות שונים המעידים על שיגור חימוש כלפי המטוס. מחשבי המשימה משלבים את הנתונים מכלל החיישנים ומציגים לטייס תמונת איומים אחת, וגם מפעילים את אמצעי הנגד, כגון: שידור חסימה אלקטרונית ושחרור מוץ ונורים להטעיית טילים. אחת היכולות הנוספות היא מיפוי פסיבי של מערכות מכ"ם שונות הקיימות בזירה, החשובה למשימות תקיפה של מערכי הגנה אווירית (שככל הנראה יבוצעו בשילוב עם מטוסים נוספים, כמו F-22).
תצוגות בתא הטייס
תא הטייס של ה-F-35 מכיל תצוגת LCD רב תכליתית רחבה, 20''x8'' (כ-50 ס"מ על 20 ס"מ), הגדולה ביותר שהותקנה במטוס קרב כלשהו. היא המחלוקת לשני חצאים, כל אחד מהם בהפרדה (רזולוציה) של 1280x1024 פיקסל, שזוהי רמת הפרדה גדולה יותר מטלוויזיית HD כאשר מתייחסים לשני חלקי המסך. מסך זה מאפשר הצגה של כל המידע הקיים במערכות המטוס, ותפעול במספר צורות; מסך מגע (כמעט כמו בסמארטפון), פיקוד קולי של הטייס וגם תפעול על-ידי לחצנים הנמצאים על מוט ההיגוי (הסטיק) והמצערת. פורמט התצוגה הגרפי הינו חדשני ומאפשר שילוב של תצוגת וידיאו מהחיישנים השונים (כגון המכ"ם והמערכת האלקטרו-אופטית) יחד עם נתוני מערכות שונות ומידע המתקבל ממטוסים אחרים ומערכות הבקרה והשליטה החיצוניות ברמת פירוט גבוהה. שני חלקי המסך עצמאיים ובעלי יתירות מלאה כך שבעת תקלה באחד מהם, ניתן להציג את כל המידע הנדרש על גבי השני. כמובן, עבור תצוגה אין כמו מראה עיניים, ולדוגמה, הסרטון הבא שצולם בסימולטור של F-35.
תצוגת קסדה ותצוגה מבוזרת היקפית (Distributed Aperture System)
כוח המחשוב הגדול שהותקן ב-F-35 אפשר לפתח עבורו תצוגת קסדה מתקדמת בהרבה בהשוואה לכל המערכות הקודמות מסוג זה. מתכנני המטוס החליטו שלא להתקין בו תצוגה עילית, אלא להציג את כל המידע החיוני לטייס בכל שלב של המשימה על גבי תצוגת LCD במשקף הקסדה, בשדה ראייה שרוחבו 50 מעלות וגובהו 30 מעלות (ביחס לנקודת המבט הנמצאת בעין). תצוגת קסדה זו מנצלת את קיבולת העברת הנתונים הגדולה של מערכת התקשורת הפנימית, המבוססת סיבים אופטיים, וביכולתה להציג לטייס תמונות המתקבלות מנתוני המכ"ם, ממערכת התצפית האלקטרואופטית ומשש מצלמות היקפיות המותקנות על גוף המטוס. בנוסף, כאשר אף אחת מתצוגות החיישנים אינה פעילה, נתוני הטיסה ומערכות המטוס החיוניים מוצגים על גבי תמונת הסביבה החיצונית [7], [8].
הדרישה להתקנת מצלמות היקפיות המעניקות יכולת "ראייה דרך גוף המטוס" החלה למעשה כחלק מפיתוח הנחיתה האנכית, כיוון שבנחיתה זו הטייס אינו רואה את המסלול מתחתיו. לאחר מכן, כיוון שהמצלמות ההיקפיות פועלות בתחום התת-אדום, יכולת זו הופעלה לא רק בעת נחיתה אלא במהלך כל הטיסה. כך מוצגים לטייס בכל כיוון שאליו יביט כלל הנתונים הרלוונטיים לגזרת ההסתכלות, הנאספים מחיישנים שונים, כגון: נתוני מטרות, איומים כמו מכ"מי אויב וטילים משוגרים, נקודות ציון (נקודות בהן הוא מתוכנן לעבור במהלך המשימה) ועוד.
אחד היעדים השאפתניים בפיתוח מערכת הקסדה הוא המעקב אחרי תנועות עיניים, במטרה לקבל יכולת הנחייה מדויקת יותר מאשר בעבר. תצוגות קסדה קודמות מדדו את כיוון ההסתכלות של הראש (כפי שהסברנו בכתבה הקודמת). אולם, מדידת כיוון ההסתכלות של האישונים אמורה לאפשר ציון מדויק של מטרות על הקרקע, ובשלב מאוחר יותר, גם הנחיית חימוש [9]. בשני הסרטונים הבאים אפשר להתרשם מן התצוגות ומפעולת מערכת הקסדה: סרטון 1, סרטון 2.
מערכת תצפית אלקטרו-אופטית (Electro Optical Targeting System)
מערכות תצפית אלקטרו-אופטיות הן אמצעי חשוב ביותר בזיהוי מטרות, כפי שתיארנו בכתבה הקודמת. מערכת התצפית של ה-F-35 התבססה על מערכת קיימת בשם Sniper שפותחה על-ידי יצרן המטוס, לוקהיד-מרטין, לפני יותר מ-10 שנים. אולם, המערכת שולבה כחלק אינטגרלי מן המטוס ולא כמארז (פוד) חיצוני. כמו כן, השימוש במערכת המחשבים רבי העוצמה אפשר להפעיל יכולת עיבוד תמונה משופרת בהרבה מזו שהייתה במערכת ה-Sniper הוותיקה, כך שמערכת התצפית מסוגלת לעקוב אחרי מטרות קרקעיות וגם אוויריות (יכולת הנקראת IRST: Infra Red Search and Track). לפני כחודש, הודיעה לוקהיד-מרטין על סיום פיתוחה של מערכת תצפית מתקדמת יותר, ה-Advanced EOTS, שתהיה זמינה להתקנה במקום המערכת הישנה החל מסיום פיתוח שלב 4 של תוכנת מערכת המשימה. כאן המקום לציין שתוכנת מערכת המשימה (וגם מערכת ניהול המטוס) מפותחת במספר שלבים, המכונים "בלוקים", כאשר כל שלב מוסיף על יכולותיו של קודמו. תוכנה זו צריכה להתאים למערכת החדשה כדי לעבד את המידע שהיא מעבירה. ה-Advanced EOTS יכלול תכונות שהיו חסרות במערכת הקודמת, כגון ציין תת-אדום ותצוגה ברמת הפרדה גבוהה יותר (שוות ערך ל-HD).
מערכת החימוש
ה-F-35 תוכנן לשאת חימוש בתא פצצות פנימי, וכן בשש נקודות תלייה על הכנפיים. במשימות בהן נדרשת חתימת מכ"ם נמוכה, החימוש יינשא בתא הפצצות הפנימי, וכך יוקטן שטח החתך המכ"מי (RCS). במשימות אחרות, בהן אין חשיבות לכך, ניתן לנצל את נקודות התלייה החיצוניות. ניתן להתרשם מסוגי החימוש השונים, למשימות אויר-אויר ואויר-קרקע, בשקף 12 של [10].
כדי לאפשר נשיאה של כמות פצצות גדולה יותר בתא החימוש הפנימי, פותחו עבור ה-F-22 ואח"כ גם עבור ה-F-35 פצצות בעלות קוטר קטן (Small Diameter Bombs), מהן ה-F-35 יכול לשאת שמונה. משקלן כ-110 ק"ג והן מצוידות בכנפיים הנפתחות לאחר שחרורן מהמטוס, וכך ניתן לשגר אותן במרחק של 100 ק"מ מן המטרה לסוג הראשון (GBU-39) ו-70 ק"מ לסוג השני (GBU-53). הפצצות משני הסוגים מונחות, הראשונה באמצעות GPS, והשנייה בצורות שונות: ניתן לצייד אותה בראש ביות הכולל הנחייה משולבת של מכ"ם, תת-אדום ולייזר. בנוסף, הפצצות מן הסוג השני ניתנות להנחיה באמצעות תקשורת נתונים עם המטוס המשגר (או מטוס אחר) וכך ניתן לשלוט בהן גם לאחר השיגור. עוד על תכונותיהן של ה-SDB ניתן לקרוא ב-[4]. ניתן לראות ניסוי של שחרור פצצה מונחה מתא הפצצות הפנימי בסרטון הבא.
תכנון חמקנות
אחד התחומים בהם עסקו פרשנים ומומחים רבים הוא יכולת החמקנות של המטוס, והאם הוא בכלל ניתן להגדרה כחמקן. התשובה היא מורכבת, ויש לקחת בחשבון מספר גורמים:

ריבוי משתמשים: כיוון שהמטוס תוכנן לפי מיזוג של דרישות ממספר לקוחות – תכונת החמקנות והקטנת ה-RCS לא קיבלו את אותה העדיפות בתכנון שקיבלו בפיתוח המפציץ B-2, או מטוס הקרב F-22.
ההתבססות על הדגם הנוחת אנכית (F-35B, STOVL) הכתיבה אילוצי מבנה וגאומטריה של הגוף שאינם האופטימליים ל-RCS נמוך.
זהו המטוס החמקן הראשון שפותח על-ידי מדינה כלשהי ומיועד לייצוא. סביר מאוד שטכנולוגיות חמקנות ששולבו במטוסי F-22 ו-B-2 האמריקניים לא נכללו ב-F-35 על-ידי היצרן האמריקני (חברת לוקהיד-מרטין) מסיבות ברורות.

מכ"מי חיפוש ובקרת אש פועלים בתחומי תדרים שונים, הנקבעים לפי תפקידם, טווח הגילוי המתוכנן להם, ניידותם ושיקולים אחרים.
ה-F-35 תוכנן להיות בעל החזר מכ"ם נמוך בחלק מתחומי התדרים הללו: תחום (X (8.0-12.0GHz, תחום (Ku (12.0-18.0GHz, ותחום (Ka (20.0-40.0GHz. תחומי התדר הנ"ל אופייניים לפעולה של מערכות מכ"ם של סוללות טילי קרקע-אוויר ניידות (כגון מערכות ה-SA-8, ה-SA-11 וה-SA-15 הרוסיות, ומערכות הקרוטאל והרולאנד האירופיות) ושל מכ"מי בקרת אש של מטוסי יירוט (מערכת מכ"ם ניידת מוגבלת בדרך כלל לגודל אנטנה קטן יחסית, מכאן הצורך בשימוש בתחום תדר גבוה = אורך גל קצר). לעומתו, ה-F-22 (כמו ה-F117 לפניו) מתוכנן לחמקנות גם מול מערכות מכ"ם סטטיות, הפועלות בתחומי תדרים נמוכים יותר, ומשמשות להגנת העורף ומטרות אסטרטגיות וזאת בשל אחת ממשימותיו כמטוס תקיפת עומק.
בציור 4 ב-[11] ניתן לראות את ההבדל בשטח החתך המכ"מי עבור תחומי תדר שונים וכיווני ראייה שונים למכ"ם המשדר; אדום מייצג חמקנות "גרועה" כלומר סיכוי גבוה לגילוי, צהוב – סיכוי בינוני, וירוק – חמקנות "טובה", כלומר סיכוי נמוך לגילוי. ניתן לראות שה-F-35 הוא בעל RCS הנמוך ביותר כאשר הוא טס הישר לכיוונו של מכ"ם המשדר בתחום X. אזור האף ותא הטייס הם בעלי החזר מכ"ם קטן יותר לעומת אזור הגחון וגם אזור צינור הפליטה, וזוהי תוצאה של מכלול השיקולים והפשרות אותם תיארנו קודם.
לסיכום, האם זהו מטוס טוב או גרוע? השאלה, כמובן – לאיזה צורך? ה-F-35 לא תוכנן כמטוס עליונות אווירית וגם לא מיועד לתקיפת עומק דרך מערכי הגנת נ"מ צפופים הבנויים לפי הדוקטרינה הסובייטית-רוסית (אלו שמולם הוכיח ה-F-117 את עצמו ואת יתרונותיה של יכולת החמקנות היטב במלחמת המפרץ הראשונה). מי שיקרא בעיון את המקורות [1], [11], [12], [13], ו-[14], יקבל רושם שביצועיו ויכולותיו של ה-F-35 בינוניים למדי. אך יש לזכור כי הללו נכתבו בידי ד"ר קרלו קופ, מנתח מערכות הגנה אוסטרלי (בלי קשר לנושא ה-F-35, מומחה וכותב מעולה וותיק ובעל ידע מקיף ומרשים) עבור קוראים במערכת הביטחון ובממשל במדינה זו. באוסטרליה מיועד ה-F-35 להיות מטוס הקו הראשון שיחליף את כל מטוסי הקרב/תקיפה מדגמי F-18 השונים ללא מטוס קרב נוסף לצידו (וגם יחליף את מטוס התקיפה F-111). האוסטרלים רואים כ"איום ייחוס", כפי שמקובל לכנות זאת, את חילות האוויר של אינדונזיה, מלזיה וסין, כמו גם את חיל הים הסיני. הללו מפעילים בין היתר מטוסי קרב מתקדמים מדגמי סוחוי 27 וסוחוי 30 שונים (שתי הראשונות) ואת הגרסה הסינית שלהם, העולים על ה-F-35 בתחום האוויר-אוויר. מכאן ברורה הסיבה לדאגה ולביקורת באוסטרליה על ביצועי המטוס. בקנדה, התכנית המקורית דומה; ה-F-35 מיועד להחליף את כל מטוסי ה-F-18 המתיישנים שברשותה (מטוס הקרב היחיד של קנדה). אצל הקנדים השיקול המרכזי הוא כלכלי, אך לא רק. קנדה היא המדינה השנייה בשטחה בעולם, ולצורך הגנת כל המרחב האווירי שלה נראה שכמות מטוסי ה-F-35A האפשרית לרכש על ידם פשוט תהיה קטנה מדי, עקב אילוצי תקציב ומחיר המטוס. לכן פתחה ממשלת קנדה הקודמת את נושא הרכש של ה-F-35 לדיון מחודש, וגם זו שנבחרה לא מזמן תומכת בכך.
במדינות אחרות, כגון ארצות הברית, בריטניה, איטליה וגם ישראל, הגישה לקליטת המטוס זהירה יותר. ה-F-35 ייכנס בהן לשירות לצדם של מטוסים מתקדמים אחרים שחלקם ישודרגו, כמו ה-F-15C בארצות הברית. בישראל ימשיך כל מערך מטוסי ה-F-15 וה-F-16 לסוגיהם לפעול גם אחרי קליטת ה-F-35. בבריטניה ואיטליה ישרת ה-F-35 לצידו של מטוס הקרב האירופי המתקדם "טייפון" וכן לצידו של ה"טורנדו" הוותיק. הוויכוח בארצות הברית, למשל, מתקיים ברמה אחרת מאשר "כן או לא לרכוש את המטוס"; אחת השאלות המרכזיות הנבחנות היא אילו תפקידים יקבל ה-F-35 במסגרת משימותיו המתוכננות כמטוס קרב טקטי לסיוע לכוחות הקרקע. העובדה שהפיתוח התמשך ועלותו גדלה מעבר למוערך היא נושא לוויכוח על כמות המטוסים שיירכשו בסופו של דבר.
מכל האמור לעיל, המסקנה המתבקשת היא ש-F-35 אינו יכול להיות מטוס הקרב היחיד בסדר הכוחות של חיל אוויר כלשהו. נקודות החוזק שלו הן בתחום ניהול תמונת הקרב, עיבוד ו"היתוך" מידע מחיישנים רבים ושיתופו עם כוחות ידידותיים אחרים, שיגור חימוש חכם והנחייתו בצורה מתקדמת ביותר מטווח רחוק. בתפקידים אלו, הוא יכול להועיל רבות לכל משתמש המפעיל אותו. אבל, כל עוד לא תימצא חלופה אחרת, הוא יצטרך לפעול בשיתוף פעולה עם מטוסי עליונות אווירית, לוחמה אלקטרונית ואחרים שישלימו עבורו את המענה לאיומים עימם לא תוכנן להתמודד.
בפרק הבא והאחרון בסדרה זו ננתח את ניסוי קרב האוויר בו השתתפו F-35 ו-F-16 וננסה להבין את האמת מאחורי הכותרות שבישרו על כך ש-F-35 "נוצח" על-ידי F-16, המטוס אותו נועד להחליף.
הבהרה חשובה: כל התוכן המובא בסדרת כתבות זו הינו ממקורות גלויים וזרים ואין בו מידע מסווג כלשהו או ייחודי למדינת ישראל – לכל מי שדואג בנושאי בטחון שדה.