Le F-35 Lightning II est le système d'armes le plus complexe et le plus coûteux de l'histoire de l'aviation militaire. En tant qu'avion de combat de cinquième génération, il incarne un changement de paradigme fondamental : de la supériorité cinématique pure vers la dominance informationnelle et la supériorité spectrale [1]. Cet article documente les dix systèmes techniques centraux du F-35 sur la base de sources originales vérifiées.
Le F-35 est produit en trois variantes basées sur une conception commune, mais qui diffèrent considérablement dans leur construction. Contrairement aux présentations fréquentes, la communalité réelle entre les variantes n'est que d'environ 20% de composants structurels communs [2].
Le F-35A est la variante principale de l'US Air Force et le modèle d'exportation pour les partenaires internationaux, dont la Suisse. Il est conçu pour le décollage et l'atterrissage conventionnels sur pistes en dur.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Vitesse maximale | Mach 1.6 |
| Rayon de combat | >1'093 km (590 nm) |
| Plafond pratique | >15'240 m (50'000 ft) |
| Limite g | +9.0/-3.0 g |
| Capacité interne de carburant | 8'278 kg (18'250 lbs) |
| Masse à vide | env. 13'290 kg |
Source : USAF Fact Sheet F-35A [3], Lockheed Martin F-35 Broschüre [4]
Le F-35B est la variante du US Marine Corps et de la Royal Air Force. Il dispose du système LiftFan de Rolls-Royce et d'une tuyère orientable qui permettent le décollage court et l'atterrissage vertical.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Rayon de combat | >833 km (450 nm) |
| Poussée verticale | >18'000 kg (combinée) |
| Limite g | +7.0 g |
| Particularité | Soutes à armes plus petites que F-35A/C |
Le F-35C est la variante embarquée de l'US Navy avec une cellule renforcée, un crochet d'appontage et des ailes repliables pour les opérations sur porte-avions.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Rayon de combat | >1'111 km (600 nm) |
| Envergure | 13.1 m (43 ft) -- plus grande que A/B |
| Limite g | +7.5 g |
| Particularité | Structure de train d'atterrissage renforcée, surface alaire plus grande |
Fin 2024, plus de 1'000 F-35 ont été livrés aux utilisateurs internationaux. Le rythme de production annuel est d'environ 150 appareils, avec un objectif de 156 par an [5].
Le Pratt & Whitney F135 est le moteur d'avion de combat le plus puissant jamais produit en série. Il existe en trois sous-variantes [6] :
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Poussée à sec | env. 128 kN (28'000 lbf) |
| Poussée avec postcombustion | env. 191 kN (43'000 lbf) |
| Longueur du moteur | env. 5.59 m (220 pouces) |
| Diamètre d'entrée | env. 1.09 m (43 pouces) |
| Architecture | Fan à trois étages, compresseur haute pression à six étages, chambre de combustion annulaire |
| Concept de maintenance | 6 outils manuels pour tous les Line Replaceable Components |
Sources : P&W F135 Fast Facts [7], P&W F135 Characteristics [8]
Plus de 1'300 moteurs ont été livrés et ont accumulé ensemble plus d'un million d'heures de vol [6].
L'ECU modernise le noyau du moteur et offre [9] :
Le contrat ECU s'élève à 1,31 milliard USD [10].
L'Adaptive Engine Transition Program (AETP) avec les démonstrateurs XA100 (GE) et XA101 (P&W) n'a pas été poursuivi pour le F-35, car les moteurs adaptatifs ne s'adaptent qu'au F-35A, mais pas aux variantes B et C [11]. La technologie AETP est au contraire intégrée dans le programme Next Generation Advanced Propulsion (NGAP) pour le F-47 (NGAD) pour un volume total de 7 milliards USD [12].
L'avionique du F-35 se compose de quatre systèmes principaux étroitement intégrés, reliés par un moteur de fusion central en une image tactique unifiée [13].
Développé par Northrop Grumman, l'AN/APG-81 est un Active Electronically Scanned Array (AESA) de troisième génération avec environ 1'676 modules d'émission/réception (TRM) à base de GaAs (arséniure de gallium) [14].
Modes de fonctionnement :
Le système a reçu en 2010 le David Packard Award pour performance exceptionnelle d'acquisition [14].
Six capteurs MWIR (Medium-Wave Infrared) répartis sur l'avion forment une couverture infrarouge complète à 360 degrés [15]. Les fonctions comprennent :
À partir du Lot 15, le système original de Northrop Grumman est remplacé par une version de nouvelle génération de RTX/Raytheon [16].
Développé par Lockheed Martin, l'EOTS est le premier système de ciblage électro-optique au monde intégré de manière conforme [17]. Il réunit :
La mise à niveau Advanced EOTS (à partir de Block 4) apporte des capteurs SWIR (Short-Wave Infrared) et une résolution HDTV [18].
La suite Communications, Navigation and Identification (CNI) de Northrop Grumman intègre plus de 27 fonctions avioniques dans un système Software-Defined-Radio [19]. Elle comprend :
La transition prévue de l'AN/APG-81 à l'AN/APG-85 marque un changement fondamental de technologie dans la base semi-conductrice des modules d'émission/réception [20] :
| Propriété | GaAs (APG-81) | GaN-sur-SiC (APG-85) | Amélioration |
|---|---|---|---|
| Bande interdite | ~1.4 eV | ~3.4 eV | 2.4x |
| Champ de claquage | ~0.4 MV/cm | ~3.3 MV/cm | ~8x |
| Densité de puissance | ~1.5 W/mm | 5--12 W/mm | 3--8x |
| Power Added Efficiency | 25--40% | 50--65% | ~1.5--2x |
Sources : Qorvo GaN/GaAs-Analyse [21], Military Embedded Systems [22]
L'AN/APG-85, également développé par Northrop Grumman, est prévu pour le Lot 17 du F-35 et les lots de production suivants [23] :
Le plein potentiel de l'AN/APG-85 dépend de l'intégration réussie de l'infrastructure informatique Technology Refresh 3 (TR-3). La stabilisation logicielle TR-3 se poursuit jusqu'en 2026 au minimum [24].
Le J-20 chinois dispose du radar AESA Type 1475 avec environ 2'000--2'200 TRM dans une ouverture plus grande [25]. L'AN/APG-85 est la réponse à ce désavantage physique : comme le F-35 ne peut pas agrandir son cône de nez, il doit augmenter la puissance par module.
Les F-35A suisses seront livrés selon l'état actuel des connaissances avec l'AN/APG-81, et non l'AN/APG-85 [26]. Il en résulte une portée de première détection estimée inférieure de 33% par rapport aux alliés équipés de l'APG-85.
Le F-35 dispose de stations d'armes internes et externes, dont l'utilisation affecte directement la signature Stealth [27].
À partir du Lot 15, l'adaptateur Sidekick permet l'emport interne de 6 au lieu de 4 AIM-120 AMRAAM dans les variantes F-35A/C [28]. L'adaptateur n'est pas compatible avec le F-35B.
6 stations externes (3 par aile) avec une charge totale allant jusqu'à 8'160 kg (18'000 lbs) [27]. L'utilisation de pylônes externes augmente considérablement la section efficace radar.
Chargement externe maximal au détriment des propriétés Stealth. Typique pour les scénarios avec supériorité aérienne établie.
| Arme | Type | Statut |
|---|---|---|
| AIM-120D AMRAAM | Air-air BVR | Opérationnel |
| AIM-9X Sidewinder | Air-air WVR | Opérationnel |
| GBU-31/32 JDAM | Bombe guidée GPS | Opérationnel |
| GBU-39 SDB I | Small Diameter Bomb | Opérationnel |
| GBU-53/B StormBreaker | Bombe guidée trimodale | Opérationnel |
| AGM-154 JSOW | Bombe planante standoff | Opérationnel |
| AIM-260 JATM | Air-air longue portée | En développement (Block 4) |
| AGM-88G AARGM-ER | Missile anti-radar | Intégration interne prévue |
| JSM (Joint Strike Missile) | Anti-navire/attaque terrestre | Norvège/Australie |
Les propriétés Stealth du F-35 reposent sur plusieurs technologies complémentaires [29].
La RCS estimée du F-35 se situe à ~0.001--0.01 m² dans l'hémisphère frontal -- comparable à la taille d'une balle de golf [30]. Cette valeur s'applique aux fréquences en bande X, utilisées par la plupart des radars tactiques.
Le F-35 utilise la technologie Fibermat -- des matériaux absorbant le radar directement intégrés dans le revêtement extérieur [29]. Par rapport au F-22 avec des revêtements RAM collés, cette solution est plus résistante à la corrosion et nécessite moins de maintenance.
Au lieu d'une plaque de dérivation conventionnelle, le F-35 utilise une bosse de compression devant l'entrée d'air du moteur [31]. Avantages :
Pour les vols en temps de paix et les exercices, 4 réflecteurs à lentille de Luneburg (2 dessus, 2 dessous) sont montés, augmentant intentionnellement la RCS [32]. Ils sont retirés en opération de combat.
Contre les radars VHF (Very High Frequency, longueur d'onde ~1--3 m), les avions Stealth comme le F-35 sont nettement plus visibles en raison d'effets de résonance [33]. Les systèmes russes comme le Nebo-M exploitent cela de manière ciblée.
La fusion de capteurs est le cœur du F-35 et le principal différenciateur par rapport aux avions de combat de quatrième génération [34].
Toutes les données des capteurs -- radar (APG-81), infrarouge (DAS, EOTS), reconnaissance électronique (ASQ-239) et liaisons de données (MADL, Link-16) -- sont corrélées dans un moteur de fusion central et combinées en une image tactique de situation unifiée [34].
L'écran tactile de 50x20 cm (20x8 pouces) remplace les instruments individuels conventionnels et affiche l'image de situation fusionnée dans des vues configurables [35].
Développé par Collins Aerospace (RTX) et Elbit Systems, le casque Gen III permet [36] :
Le F-35 n'opère pas principalement comme plateforme d'armes cinématique, mais comme nœud de capteurs dans un « Kill Web » interconnecté [37]. La capacité d'absorber, de traiter et de distribuer l'information est opérationnellement plus significative que la vitesse ou la maniabilité seules.
Le MADL est la liaison de données optimisée Stealth du F-35, fonctionnant en bande Ku avec des antennes à réseau phasé directionnel [38] :
La liaison de données standardisée de l'OTAN pour une large interopérabilité [39] :
Le F-35 (MADL) et le F-22 (IFDL) ne peuvent pas communiquer directement entre eux [39]. Approches de solution :
La modernisation Block 4 comprenait initialement 66 nouvelles capacités, mais a été réduite en raison de retards massifs et de dépassements de coûts [43] :
| Paramètre | Prévu initialement | État actuel (2025) |
|---|---|---|
| Achèvement | 2026 | 2031+ |
| Coûts | ~12 mrd. USD | ~18+ mrd. USD (+6 mrd. au-dessus du budget) |
| Capacités | 66 | Réduit à un « subset » |
Source : GAO-25-107632 [43]
TR-3 remplace le Legacy Integrated Core Processor (ICP) par un nouveau système offrant [35] :
Chronologie des retards :
ALIS (Autonomic Logistics Information System) était le système d'information de maintenance original du F-35 avec de graves problèmes [45] :
ODIN (Operational Data Integrated Network) remplace ALIS en tant que système basé sur le cloud [45] :
Déjà en planification comme successeur de la modernisation Block 4 avec des extensions de capacités supplémentaires [46].
L'AN/ASQ-239, développé par BAE Systems, est le système intégré de guerre électronique du F-35 [47].
BAE Systems développe le Digital Channelized Receiver Techniques Generator (DTIP) [48] :
Plus de 1'200 systèmes AN/ASQ-239 ont été livrés fin 2024 [47]. BAE Systems investit 100 mio. USD dans une nouvelle installation de production (7'400 m²) avec automatisation assistée par IA et une capacité de 11 systèmes par mois [49].
[1] Laird, R. F. & Timperlake, E.: The F-35 and the Future of Power Projection. NDU Press
[3] United States Air Force: F-35A Lightning II Fact Sheet
[4] Lockheed Martin: F-35 Lightning II Broschüre (PDF)
[5] GAO-25-107632: F-35 JSF: Actions Needed to Address Late Deliveries. 2025
[6] RTX / Pratt & Whitney: F135 Engine -- Powering the F-35 Lightning II
[7] RTX / Pratt & Whitney: F135 Fast Facts 2025 (PDF)
[8] Pratt & Whitney: F135 Engine Characteristics
[9] Pratt & Whitney: F135 Engine Core Upgrade
[10] Air & Space Forces Magazine: Engine Core Upgrade for F-35 Passes PDR. 2024
[11] Air & Space Forces Magazine: Air Force Skips AETP Engines for F-35, Presses on with NGAP. 2024
[12] Air & Space Forces Magazine: Pentagon Hands Out $7 Billion for NGAP Engine. 2025
[13] Lockheed Martin: F-35 Mission Systems Design, Development, and Verification (PDF)
[14] Northrop Grumman: AN/APG-81 AESA Fire Control Radar
[15] Wikipedia: AN/AAQ-37 Distributed Aperture System
[16] RTX / Raytheon: Electro-Optical Distributed Aperture System
[17] Lockheed Martin: F-35 Electro Optical Targeting System (EOTS)
[18] Lockheed Martin: EOTS Product Card (PDF)
[19] Northrop Grumman: 100th Communications, Navigation, and Identification System Delivered. 2013
[20] Military Embedded Systems: GaN vs. GaAs for Next-Gen AESA Radar
[21] Qorvo: X-Band Radar: Driving Defense Applications with GaN and GaAs Technology
[22] Military Embedded Systems: GaN Technology in AESA Radar Systems
[23] Northrop Grumman: Developing the Next Generation Radar for the F-35. 2023
[24] Defense News: Key tests for latest F-35s will begin in 2026. 2025
[25] Air University / CASI: A Look at the J-20 AESA Radar
[26] Breaking Defense: Eyeing risk of radar delays, Lockheed proposes new F-35 fuselage design. 2025
[27] Aerospaceweb: F-35 Weapon Carriage Capacity
[28] The War Zone: F-35 Closer To Carrying Six AIM-120 Missiles Internally. 2023
[29] Wikipedia: Lockheed Martin F-35 Lightning II -- Design
[30] GlobalSecurity: Stealth / Low Observable Technology
[31] Wikipedia: Diverterless Supersonic Inlet
[32] The Aviation Geek Club: Luneburg Lens Radar Reflectors. 2022
[33] Fly a Jet Fighter: The F-35 Facing Russian and Chinese VHF Radars. 2023
[34] F35.com: Sensor Fusion in Focus
[35] Lockheed Martin / F35.com: Block 4 Capabilities
[36] Collins Aerospace / RTX: Gen III Helmet Mounted Display System; Elbit Systems of America: F-35 HMDS
[37] NDU Press: The F-35 and the Future of Power Projection
[38] Wikipedia: Multifunction Advanced Data Link
[39] Air & Space Forces Magazine: The F-22 and the F-35 Are Struggling to Talk
[40] The War Zone: F-22 And F-35 Datalinks Finally Talk via U-2 Gateway. 2021
[41] Air & Space Forces Magazine: F-35 Cues Ground Artillery with New Data Gateway. 2025
[42] Bulgarian Military: Danish F-35 fighters test DAGGR-2. 2025
[43] GAO-25-107632: F-35 JSF: Actions Needed to Address Late Deliveries (PDF). 2025
[44] Defense Security Monitor: A Sobering Report on the DoD's Largest Weapons Program. 2025
[45] Air & Space Forces Magazine: F-35 Program Dumps ALIS for ODIN
[46] Air & Space Forces Magazine: First F-35 Block 4 Updates, Block 5. 2025
[47] BAE Systems: AN/ASQ-239 F-35 EW Countermeasure System
[48] Military Embedded Systems: Block 4 work for F-35 EW system gets BAE Systems update. 2023
[49] Microwaves & RF: Enhanced EW Upgrades AN/ASQ-239 System. 2024