F-35

F-35 Lightning II, 미국의 5세대 스텔스 다목적 전투기. 명칭의 유래는 미국의 P-38 라이트닝과 공동개발국인 영국의 BAC 라이트닝으로서, 이 두 기종 모두를 계승하겠다는 의미로 Lightning II가 되었다.

1993년, JSF 사업(Joint Strike Fighter Program)이 시작되면서 본격적으로 시동되었다. 1996년 11월 16일에는 기술입증 단계에 참여한 3사 중 록히드 마틴과 노스롭 그루먼이 설계한 기체가 선정되었다. 이것은 미국의 록히드 마틴[1]사가 개발하고 있는 전투기/공격기이다. 미국 공군/해군/해병대와 영국 해군의 요구조건에 부합하도록 설계/개발되었다.

단발기라 엔진도 큰데 무장창까지 안으로 구겨넣다 보니 크지 않은 미들급 기체에 비해 상당히 두꺼워진 모습이 특징이다. F-35A형은 미 공군의 F-16C/D형과 A-10을 대체, F-35C형은 미 해군의 F/A-18C/D을 대체하고 F/A-18E/F형을 보완, 수직이착륙형인 F-35B형은 미 해병대의 AV-8 해리어 II+와 F/A-18C/D, 영국/이탈리아/스페인의 AV-8 해리어, EA-6B 전자전기를 대체하기 위하여 개발되었다.

F-22 랩터가 F-15를 대체하는 기종이라면 F-35는 F-16/해리어/A-10 등 로우-미들급 전투기와 공격기를 모두 대체하는 기종이다. F-22의 가격이 워낙 천문학적으로 비싸기 때문에 좀 더 저렴하고 다양한 임무를 맡을 수 있도록 멀티롤 전투기/공격기로 설계되었다. 기존 F-15가 제공권 장악, F-16이 지상 공격 임무를 맡았던 것처럼 F-22가 제공권 장악, F-35가 지상 공격 임무를 맡는 식이다.

다만 F-22는 미군도 200기 내외 밖에 운용하지 못하고 있고 수출도 하지 않는 이레귤러의 성격이 강하기 때문에, F-35는 단독으로 제공권 장악과 요격도 실행할 수 있도록 제작되어 있다. 미군이 F-22를 출격시키지 않는 상황이나 F-35를 하이급 전투기로 사용하게 될 수입국 공군이나 미 해군에서는 제공기로 운용하게 된다.

가격은 2018년 F-35A 기준 8천 920만 달러, 2015년 기준 유지비는 연간 200시간 기준 비행시간당 42,200달러. 비싸지만, 같은 5세대 전투기인 F-22는 더 비싸고 단종되었으며 한 세대 뒤처진 F-15E, 유로파이터, 라팔 등이 1억 달러에서 2억 달러 가까운 가격으로 팔리는 것을 보면 의외로 비싸지는 않다. 참고로 F-16의 기준 비행시간당 비용은 $22,514 달러이다.

처음 개발의 시작은 미 해병대와 영국 해군이 아음속 기종인 AV-8 해리어를 대체하여 쓸 초음속 비행이 가능한 단거리 이륙/수직 착륙형 전투기사업인 CALF(Common Affordable Lightweight Fighter;공통 염가 경량전투기)이었다. 이 개발사업이 진행되는 동안 미 공군의 MRF(Multi-Role Fighter; 다목적 전투기 획득사업)과 미 해군의 A/F-X (차세대 미해군 공격기 획득사업)도 각각 자신들의 입맛에 맞는 스텔스 경전투기 사업을 진행하려 하였다. 하지만 예산 문제 때문에 이 사업들은 JAST(Joint Advanced Strike Technologies; 합동 차세대 타격기술) 사업으로 통합이 되었고 그후 JAST는 위에 CALF까지 흡수하여 최종적으로 JSF(Joint Strike Fighter; 3군 통합타격기) 사업이 시작하게 된다.

하지만 아무리 그래도 미 공군, 미 해군, 미 해병대/영국 해군이 정말 똑같은 전투기를 쓸 수는 없었으므로 실질적으로는 3가지 버전의 전투기를 만들되 서로 부품이 최대한(80% 정도) 공통되도록 한 것이 JSF 사업의 실제 내용이다. JSF 사업에서 미 공군은 육상기지에서 통상적으로 이착륙하는 형태(CTOL), 미 해군은 항공모함(CV)에서 캐터펄트를 이용하여 이함, 어레스팅 와이어로 착함하는 CATOBAR 형태, 그리고 미 해병대/영국 해군은 단거리 이륙/수직 착륙(STOVL) 형태를 요구하였다.

JSF 사업은 요구조건이 워낙 까다로웠기 때문에, 록히드 마틴과 보잉은 자신들이 그 요구조건을 충족시킬 기술이 있다는 것을 JSF 사업단에게 증명하기 위해 기술개념 실증기부터 만들어야 했다. 보통 Y로 시작하는 다른 프로토타입과는 달리 실험기에 쓰는 X 넘버링이 붙은 것은 그 때문이다. 저렴한 가격에 중점을 두고 보수적으로 접근한 보잉은 X-32를 비교적 순조롭게 만들어 내놓았으나, 보다 고성능을 추구한 록히드 마틴 쪽은 숱한 난관을 뚫느라 일정이 계속 늘어졌다. 혹자는 '스텔스기도 만들 줄 알고, 초음속기도 만들 줄 알고, 수직이착륙기도 만들 줄 아는데 그 셋을 한꺼번에 다 하는 비행기를 만드는 것은 정말 어려웠다.'라며 푸념하기도 했다. 그동안 X-33과 34는 다른 시험기가 먼저 챙겨가서 록히드 마틴의 실증기는 X-35가 되었다.[16]

앞서 나간 보잉이었지만, 먼저 만든 보람도 없이 미 해군이 함상 착함 속도를 제한하고 귀환 무장 탑재량을 9,000파운드로 늘려버리는 바람에 보잉은 오히려 불이익을 봤다. 록히드 마틴 측은 설계를 변경할 수 있었으나, 실증기를 벌써 거의 다 만들어버린 보잉은 어쩔 수 없이 만든 그대로 제출하면서 중량 감소와 수평미익을 추가하겠다는 재설계안을 동봉하는 선에서 정리했다. 물론 JSF 사업단 측이 뒤늦게 요구조건을 변경한 것이기 때문에 보잉에게 공식적으로 패널티가 주어진 것은 없었으나, 기체 형상이 크게 바뀌는 문제이기 때문에 불이익이 정말 없었으리라고 생각한 사람은 아무도 없었다.

사업 초반에는 먼저 실증기를 만들고 몇 차례의 시험 비행을 성공시키며 보잉이 우위를 점했지만, 수직이착륙에서 우위가 뒤집어지게 된다. 저렴함에 초점을 맞춘 보잉은 개발비를 줄이기 위해 이미 검증되었고 자기들이 만들어서 잘 알기도 한[17] 해리어의 단일 엔진-직접 분사 방식을 응용했으나, 해리어의 문제점인 지면에 반사된 배기 가스가 에어 인테이크로 다시 들어가서 엔진 효율을 떨어뜨린다는 문제도 똑같이 일어났다. 물론 보잉도 예상했던 부분이라 재흡입되는 배기 가스를 찬 공기로 막아주는 제트 스크린 노즐을 설치하는 등의 조치를 취했으나, 이를 해결하느라 X-35보다 개발 일정이 뒤쳐졌다. 반면에 록히드 마틴의 X-35는 보다 복잡한 리프트 팬 시스템의 개발에 성공하면서 기세가 올랐고, 수직이착륙용과 초음속 비행용 부품을 갈아끼워야 했던 X-32와 달리 수직이착륙과 초음속 비행을 한 번에 해내는 기염을 토해냈다. 테스트 비행장에서 워싱턴 D.C.까지 왕복하면서 의원들의 환심을 샀던 것은 덤.

결국 이 초대형 사업은 2001년 10월 26일, 록히드 마틴의 X-35가 승리했다.

미국 외에도 영국이 두 번째로 돈을 많이 투자하고 있기 때문에[18] 영국의 요구도 많이 반영되는 편이고, 그 밖에 이탈리아, 네덜란드, 터키[19], 캐나다, 호주, 덴마크, 노르웨이 등이 개발사업에 참여하고 있다.

JSF 사업 설명에서 언급한 바와 같이 F-35는 3가지 버전이 있다.

공군형이며 가장 표준적인 F-35이다. 유일하게 기관포를 고정 장착한 버전. 나머지 B/C형은 내부 공간이 부족하여 기관포를 고정 장착하지 않고 필요에 따라 외부에 포드 형태로 장착한다.

대한민국 공군에서 2014년 3차 FX 사업을 통해 도입을 확정하였다.

단거리 이륙/수직 착륙형(STOVL)이다. 이를 위해 조종석 바로 뒤쪽에 리프트 팬이라는 장치가 붙어있다. 이것은 엔진에서 뻗어 나온 구동축으로 돌아가는 팬으로, 수직 착륙 시 노즐 방향이 90도 아래로 돌아가며[20] 엔진과 함께 수직으로 뜨는 힘을 만들어낸다. 또한 별도의 공기흡입구가 있어서 엔진에서 나오는 배기가스가 앞의 흡입구로 들어가는걸 막아준다.



B형의 수직 이륙 동영상. 노즐의 움직임이 너무 자연스러워 낯설다는 평도 있다.



B형의 내부무장창. A형/C형과 달리 조종석 후방의 리프트 팬이 눈에 띄는 모습이다.

한편 F-35B형은 리프트 팬이 많은 공간을 차지하다 보니 기관포도 내장하지 못하며, 폭장 능력도 A/C형의 절반인 1,000파운드급 2발이다. 내장 기관포가 없기 때문에 CAS 등의 대지 공격 임무를 수행할 때에는 AV-8B 해리어 II와 마찬가지로 외장 기관포 포드를 장착한다.



기체 하부 중앙에 장착된 유선형 장착물이 외장 기관포이다.

미 국방부에 제출한 최종적인 일정에 따르면 해병대에서 2015년 12월 초기 운용 능력을 획득한다고 한다. 이는 모든 F-35 시리즈를 통틀어 가장 빠른 것이다. 3군 통합기 중 가장 말이 많았다라는 것을 생각하면 참 신묘한 일이다. 사실 공군과 해군에 비해 강습상륙함이나 경항모에서의 운용을 전제한 B형은 상황이 더 절박한 편이고 이를 원하는 국가들이 많다. 미 해병 항공대와 영국, 이탈리아 해군이 여기에 포함된 것을 생각하면, 이들로서는 가장 절박한 일이기에 가장 관심 받기 좋은 것이다. 게다가 해병대가 보유한 AV-8B 해리어 II는 이미 한계 수명이 임박한 기체로 간주되고 있어서[21] 해병대는 하루 빨리 이 기종들을 대체해야 하는 상황이기 때문이다.

한편 미 해병 항공대에게 또 다른 고민거리를 안겨주기도 했다. 미 해병 항공대에서는 F/A-18 또한 운용하고 있는데 이 중 항공모함전단에 파견된 F/A-18 운용 비행대대들이 문제였다. 해병 항공대에서는 AV-8B 해리어 II와 F/A-18을 F-35로 대체시키려 하려 하는데 이 중 해리어는 강습상륙함에서 운용되는 단거리 이륙/수직 착륙형으로 역시 강습상륙함에서 운용되는 F-35B와 운용 방식이 비슷하므로 크게 문제될 것이 없지만, 미 해군 항공대는 이미 F-35C를 도입하기 때문에 F/A-18을 F-35B로 전부 대체하면 이미 C형을 배치된 항공모함에서는 운용이 크게 불리해진다. 이런 사정 때문에 미 해병 항공대는 마침 B형의 개발이 지지부진한 점도 매우 크게 작용해서 C형 도입을 결정했다.

다만 미 해병 항공대의 C형은 어디까지나 항공모함전단에 파견되는 F/A-18 운용 비행대대들이 쓰던 기존의 F/A-18을 대신하기 위해서 비교적 소수의 수량만이 도입되기 때문에, 미 해병항공대의 F-35 전력은 상당수가 강습상륙함에서 AV-8B 해리어 II를 대신하여 운용될 B형으로 채워질 예정이다. 실제로 B형은 AV-8B 해리어 II의 후계로서 340대가 도입되지만, C형은 F/A-18의 후계로서 80대를 도입하는 데에 그친다. 물론 80대도 사실 그렇게까지 적은 수량은 아니지만, 340대를 도입하는 B형에 비하면 많다고는 할 수 없는 양이다.

장착되는 엔진은 F135-PW-600을 장착하고 있고. 본래 F135 엔진은 1986년에 시작한 신형 수직 이착륙기에 탑재할 목적으로 개발이 시작되었기 때문에 F135-PW-600이 F135 엔진 시리즈의 시초이다.

고정익기가 활주로 영향을 받는 것에 비해 F-35B는 이러한 문제에서 상당히 자유로운 편에 속하며 이는 전략적인 다양성을 확보가능하다는 장점이 있다.

해군용 함재기로 CATOBAR(캐터펄트/어레스팅 와이어) 방식의 중대형 항공모함에서 뜨고 내릴 때 필요한 저속 비행 능력을 위하여 다른 버전에 비하여 큰 주날개와 수평 꼬리날개를 가지고 있다.[22] 연료 탑재량 역시 타 버전에 비하여 가장 많지만, 항공모함은 착함 시 대기 시간이 길기 때문에[23] 여유 연료를 많이 가지고 귀환해야 하므로 실질적인 체공 시간 및 항속 거리는 다른 버전과 비슷한 것으로 알려져 있다.(물론 C형을 항모가 아닌 육상 기지에서 운용하게 된다면 A, B형보다 더 오랜 시간 체공이 가능하겠지만) 한편 이렇게 많은 연료를 탑재하기 위한 내부 공간 확보를 위하여 F-35C형도 기관포를 내장하지 않았다. 이 때문에 B형과 C형은 외장 기관포 포드를 장착한다. 또한 스텔스 성능을 위해 평소 테일 후크는 기체 내부에 수납되게끔 설계가 됐다.

장착 엔진은 F135-PW-400으로 해병대용과 해군용은 공군형과 비교할때 해당 군종과 이용되는 장소 등이 고려되어 같은 엔진을 공유하기 어렵다.[24]


니미츠급 항공모함 CVN-70 칼 빈슨호(USS Carl Vinson)에 이착함하는 F-35C

미 국방부에 제출한 최종적인 일정에 따르면 미 해군에서는 2019년 2월에 되어서야 초기 운용 능력을 획득한다고 한다. 이는 3군 통합기 중 가장 늦게 운용된다는 것이다. 이는 C형을 구입하는 나라가 미국뿐이기 때문인데 미 해군으로서는 F/A-18E/F 슈퍼호넷의 운영에 대체적으로 만족하고 있었기에 F-35C형의 도입이 시급했던 상황은 아니었다. 또한 미 해군의 F-35C 도입수량은 미 공군이 도입하는 F-35A의 6분의 1 수준이며, 또한 미 해군과 미 해병대가 도입하는 C형의 전체 수량은 미 해병대와 영국과 이탈리아, 일본이 도입하기로 한 B형의 전체 수량에 비하면 상대적으로 적은 수량이기도 하고 C형보다는 해리어 대체가 시급했던 미 해병대와 영국, 이탈리아 같은 동맹국에 보급해야 할 B형의 개발이 더욱 우선시되던 상황이었다 .더욱이 미 해군항공대를 상대할 전력을 지닌 공군력을 가진 적대국도 드물며, 굳이 스텔스로 쓰는 타격보다는 장거리 미사일을 이용한 수상 전력과 수중 전력이 탄탄해서, 항공 전력은 말 그대로 공군이나 해병대처럼 육상전력 지원 및 공세적 임무보다는 함대 제공권 장악 임무 비중이 크기에 도입을 서두를 이유가 없다.

기존에 F/A-18 같은 전투기를 써본 경험이 있는 캐나다에서는 C형이 아니라 A형에 C형의 성능을 적절히 섞은 기종으로 도입하고자 했다. 얼음이 얼어버린 활주로에서 A형을 운용하기 곤란하지만 C형을 도입하기엔 예산이 부족하여 궁여지책으로 A형에다 감속용 낙하산을 달고 급유구도 붐 방식이 아닌 프로브 & 드래그 방식 급유구를 장착한 형태로 도입할 의사를 내비치기도 했다. 그러나 새로 부임한 총리가 이를 백지화해버려 더이상 CF-35가 거론되는 일은 없을 것이다.



미 해병대에서도 기존의 F/A-18 레거시 호넷을 F-35C로 대체하기로 결정하였으며, 지난 2020년 1월에는 제314해병전투공격비행대대(VFMA-314)에 첫 인도가 이루어졌다.

2019년 F-35C가 초음속으로 오래 비행하면 꼬리날개가 파손되는 문제점[25]이 발견되어 이를 해결하려 노력하였으나 비용이 너무 들어서 2020년 4월 초음속으로 오래 비행하지 않으면 괜찮다 라는 괴상한 해결책을 내놓고 덮어버렸다. # A-12

카운터 스텔스 기술에 대한 고려가 없는 대부분의 4세대 전투기들은 원거리에서 압살해버릴 수 있는 수준이며, 전자전 장비를 보강하고 스텔스 / 카운터 스텔스 능력을 제한적으로 구현한 4.5세대기들도 학살당할 가능성이 높다. 사실 4.5세대기들이 선전하는 카운터 스텔스 능력마저도 F-35가 한 세대는 앞서 있다고 보는 것이 좋을 것이다. F-35의 기동성이, 특히 가속성능이 상대적으로 약하기는 하지만, 도그파이트에서도 전 세대 전투기들에게 우위를 점할 수 있는 조치들이 구석구석 적용되어 있다. F-35와 맞붙은 4.5세대기들은 F-35를 찾지도 못하고 요기를 잃은 후 이탈하거나, 수가 줄어든 상태에서 WVR에 돌입하지만 고전을 면치 못할 가능성이 높다. F-35는 유리한 상황에서만 WVR에 참가할 게 뻔하기 때문.

동세대 전투기들 간의 싸움을 가정할 경우, 맞수로 개발이 진행 중인 Su-57이 멀티밴드 레이더를 적극적으로 활용해 자신의 위치를 드러내는 위험을 감수하면서라도 스텔스기를 찾아내겠다는 컨셉이라면, F-35의 카운터 스텔스는 진보된 ESM과 은엄폐가 가능한 데이터 링크 기능으로 자신을 찾기 위해 위치를 드러내는 Su-57을 은밀하게 찾아내는데 특화되어 있어서 컨셉으로는 가히 창과 방패의 대결이라 할만하다. 비행 성능은 으레 Su-57쪽이 더 우수할 것이라고들 보고 있지만, 정작 스텔스기 운용의 핵심인 전자전 역량이나 실전 경험이 미국에 비해 훨씬 뒤처져 있는 점을 감안하면 일반적으로는 F-35가 Su-57을 먼저 발견하고 우세를 점할 것이라고 봐도 무방할 것이다. 미국의 스텔스 관련 기술이나 운용 경험은 그야말로 독보적으로, 최초의 스텔스기 F-117을 1989년 파나마 침공 시 실전 투입했으며, 최초의 5세대 전투기인 F-22를 2005년에 실전 배치한 바 있다. F-35는 그 노하우의 결정체이며, 첫 5세대 전투기인 Su-57이나 J-20이 그 노하우 차이를 따라잡는 데에는 많은 시행착오가 뒤따를 것이라는 것은 쉽게 짐작할 수 있다. 공개된 컨셉을 놓고 봤을 때 Su-57이 교전 전에 어떤 식으로든 자신(이나 다른 연계된 방공자산들)의 존재를 직접적으로든 간접적으로든 먼저 드러내게 된다는 불리함은 덤. 물론 Su-57이 어떤 식으로든 F-35를 먼저 탐지해낸다면 우위가 뒤바뀔 여지는 얼마든지 있다. 또 Su-57이 거꾸로 공세에 나서 노출되어 있는 조기경보기나 기지 등을 공격한다면 F-35를 충분히 궁지로 몰 수도 있을 것이다.

하지만 동세대의 스텔스 전투기에 맞설 '카운터 스텔스'를 위한 항공 전자 장비 분야에서는 F-35가 오히려 F-22보다 앞서 있는 상태다. F-22의 경우 개발 당시 맞상대할 스텔스기가 없었기 때문에 카운터 스텔스에 상대적으로 신경을 덜 썼지만, 최신 기종인 F-35는 러시아와 중국이 개발 중인 5세대 전투기들에 대항하기 위해 對스텔스기 전투를 고려한 시스템도 두루두루 갖추고 있다. 근미래 5세대 전투기의 기본 패러다임인 '카운터 스텔스가 가능한 스텔스'에 현재 가장 걸맞는 방향의 기종이라고 할 수 있다.

미 공군은 2016년 6월 F-35가 F-15를 상대로 한 모의 공중전에서 8:0의 우위를 보였다고 밝혔다.

F-35는 F-22의 기술을 최대한 활용한 간략화 버전이라고 할 수 있어서, 장착하는 레이더인 APG-81은 F-22가 장착하는 APG-77에 비해 하드웨어 상으로는 AESA 소자(레이더 소자)의 개수만 600-700개 정도 뒤떨어지는 수준이고, 소프트웨어는 F-35의 대지공격 및 전자전 소프트웨어를 F-22에 재이식할 정도로 앞서는 수준이다[26]. SAR 기능은 그 어떤 레이더와 비견할 수 없을 정도다. 자세한 건 AN/APG-81 문서 참조.

또한 비용 문제로 F-22에는 IRST(적외선 감지 추적장치)가 탑재되지 않은데 비해 F-35는 EOTS (전자광학 추적장치) 및 DAS (분산개구 적외선 시스템)을 탑재하여 F-22에 비해 부족한 레이더 성능을 만회하였다. 또한 레이더가 RCS 증가의 주 요소라는 점을 생각해볼 때[27], 카운터 스텔스 전력이 극히 발달하게 될 미래 공중전장에서 (레이더를 배제한 전파 침묵 상태하의) 센서 융합 교전 능력은 매우 중요한 요소라고 볼 수 있다.

F-35는 F-15E 개량형의 DEWS, 라팔의 스펙트라를 능가하는 수준의 통합 전자전 체계와, 제한적인 탐색-추적 능력만을 제공하는 Su-35S 및 라팔의 IRST에 비해 장거리 Stand-off image 구현 및 표적 획득까지 가능한 EOTS/EO-DAS 시스템을 갖추고 있는[28] 압도적인 VLO 및 상황 인식 능력을 갖춘 기체이기 때문에 일부 측면에선 F-22보다도 뛰어나다. 거기에 VLO를 위해 일반적인 LINK-16 데이터 링크 체계도 뜯어고쳐서 지향성 데이터 링크 체계까지 만들었으니, 괜히 미 공군과 한국 공군이 다 때려치우고 F-35 하나에만 목 매고 있었던 것이 아니라고 할 수 있다. 이 광학 장비들은 기존 전투기들이 대지 공격 시 장비하던 외장 타게팅 포드의 기능을 할 뿐만 아니라[29] 더욱 향상된 추적 능력을 갖고 있다. 별도의 외장 장비가 필요없다는 점은 스텔스 성능에 플러스 요인이기도 하다.[30]

AESA 레이더와 연계하여 지상 발사 미사일을 하나 하나 추적하는 DAS 시스템 동영상.

또한 조종사의 상황 인식 능력에서는 AIM-9X에 연동되는 HMD(헬멧 시인 조준 장치)와 완전 디지털 조종석의 채용으로 조종석에서 아날로그 기기를 찾기가 어렵고, EO-DAS라는 시스템의 채용으로 360도 전방향의 적외선 화상을 HMD에 연동, 목표하는 성능대로라면 조종사는 뒤를 돌아보는 것만으로도 후방의 적외선 카메라가 촬영한 영상을 증강현실의 형태로 바로 볼 수 있다. 이는 매우 중요한 의미를 가지는데 옛부터 전투기가 가진 전통적인 사각 지대인 동체 하부, 특히 취약지대인 후하방으로부터의 공격을 미리 감지하여 무력화 시킬 수 있다는 의미이다. 거기에다 근접전 시에는 적기와 아군기를 각각 적색과 녹색으로 덧입혀서 보여줌으로서 근접전 중에 벌어질 피아식별의 문제를 해결하고 있다. 공중전의 승패를 가르는 가장 중요한 요인 중 하나가 바로 상황 인식 능력이란 점을 생각할 때 사각 지대가 없고, 피아식별이 용이하다는 것은 큰 메리트를 가진다.EO-DAS의 개념을 설명하는 동영상 참고.



EO-DAS는 이후 개발 및 공급사가 노스롭 그루먼에서 레이시온으로 바뀌면서 신뢰성이 5배, 성능이 2배 향상되고, 획득 가격 및 운영 비용은 45-50% 낮추어지도록 업그레이드되었다.#

스텔스 성능에 있어서는 정면에서는 F-22와 거의 동급이지만 후면과 측면 스텔스는 F-22에 비해 많이 떨어지며[31], 다양한 주파수 영역에 대한 스텔스[32]와 적외선 스텔스에 대해서도 F-22에 대해 열세다. 하지만, 기존의 4세대, 4.5세대기에 비해서는 월등한 수준이며 특허 자료를 통해 평균 RCS 목표치를 간접적으로 유추할 수 있는 팍파보다도 우수한 스텔스 성능으로 보여진다. 6월 당시 미공군 사령관은 스텔스에 있어서만큼은 F-22 랩터를 능가했다고 주장했는데 이는 좀 지켜봐야 할 일. 스텔스 형상 설계 자체는 F-22가 더 우수하지만 스텔스 상태를 유지하면서도 사용 가능한 항전 장비 등과 같이 첨단기술이 적용된 F-35가 미래 스텔스 전장에서는 더 우수할 것이라는 의미로 추정된다.

위 이야기는 추론이며 록히드 마틴은 측하방 영역에서 F-22보다 F-35가 더 우수한 스텔스 능력을 지니고 있다고 밝힌 바 있다. 또한 록히드 마틴 사에서 미래에 F-35에 적용될 가능성이 높은 것으로 추측되는 탄소 나노튜브(CNT)를 이용한 새로운 RAM을 개발하는 등, F-35의 스텔스 능력을 향상시키기 위한 연구도 계속 진행되고 있다.

F-35는 노스롭 그루먼이 개발한 통신, 내비게이션, IFF 통합 시스템인 CNI(Communications, Navigation and Identification)를 사용하며, 이는 지금까지 설계된 가장 진보된 통합 항공 전자 시스템이다. 통합 CNI는 F-35 조종사에게 27가지 이상의 항공 전자 기능을 제공한다. 소프트웨어 기반 무선 기술을 사용하여 크기, 무게 및 전력 요구를 크게 줄이면서 피아 식별, 정밀 탐색 및 다양한 음성 및 데이터 통신과 같은 여러 가지 중요한 기능을 동시에 사용할 수 있다.

또한 전자전 회피와 전파 은닉에 최적화된 강력한 지향성 안테나를 사용하는 MADL(Multifuction Advanced Data Link)을 통해 임무 시스템을 통합하여 조종사를 다른 F-35들과 연결하고, 상황 인식 데이터를 자동으로 공유하여 협동 전술과 교전에 필요한 시스템 간 대용량 데이터를 안전하게 전송하는 기능을 제공한다. 그리고 Link16을 통해 F-35는 지상 통제소와 전투기 - 전투기 간은 물론 전투기 - 함선 간에도 실시간으로 정보를 공유, 패트리어트나 SM-6 등의 지상, 해상 무장을 사용한 장거리 원격 교전도 가능하게 된다. 이러한 요소들은 F-35에게 F-22를 포함해 지금까지의 다른 전투기들과 차별화 할 수 있는 강력한 네트워크 중심 전투 기능을 부여해준다.[33]

F-35에 장착되는 F135 엔진

F-35 엔진은 F-22에 탑재된 F119의 추력 향상형으로 현존하는 전투기 엔진 중 가장 강력한 엔진이다. 그러나 단발이라는 점과 기체 자체의 무게 때문에 F-35는 슈퍼 크루징은커녕 가속력이 떨어져 근접전은 물론 시계 외 교전조차도 힘들 것이라는 우려가 있다.[34]

단적인 예로, 2008년 미국 싱크 탱크인 RAND연구소[35]에서 실시한 컴퓨터 시뮬레이션에서, 중국의 Su-27 계열 4세대 전투기들을 상대로 처참하게 패배한 적이 있다. 그야말로 전멸. RAND 측 평가는 "이 비행기는 속도, 선회, 상승 중에 잘 하는게 하나도 없다"는 것이었다. 첨부 자료의 79~81쪽을 참조. 당연히 록히드 마틴은 발끈하며 반박 성명을 냈고, 결국 RAND 분석가인 존 스틸리언과 해롤드 퍼듀가 RAND를 사직하였다. 그러나 F-35에 대한 걱정의 목소리는 잠재워지지 않고 있는데, 그도 그럴 것이 이 비행기는 JSF이므로 만약 F-35가 정말 형편없다면 미국의 공군, 해군, 해병대 모두가 결함품인 비행기 말고는 다른 비행기가 하나도 없는 상황에 봉착하는 것이다.

하지만 4.5세대기 전투기들이 자랑하는 비행 성능은 외부 무장을 장착할 시 공기 저항에 의해 기하급수적으로 저하되는데 반해 F-35는 내부 무장을 하므로 외부 항력 증가가 없어 기동성이 저하되지 않는다는 점을 감안해야 한다. 이 때문에 전투에 필수 불가결한 '무장된 상태'를 기준으로 F-35를 확실히 제압할 수 있을만한 비행 성능을 갖춘 전투기는 그리 많지 않으며, 기동 능력의 지향점을 과거의 가시거리 내 전투에서 (꼬리물기에) 중요했던 지속 선회력이 아니라, 고개를 빨리 틀어 미사일을 먼저 발사할 수 있도록 순간 선회력을 중시하는 쪽으로 잡고 있다. 애초에 F-35는 A형을 제외하면 발칸도 장착하지 않는다.

또한 F-35의 가속력과 상승 능력이 떨어지므로 원거리 BVR전에서 미사일 발사에 필요한 고고도를 점하기 어렵다는 지적이 있으나 이는 일반적으로 전투기가 순항 고도에서 고고도까지 상승하는데 소모되는 시간을 간과한 분석이다. 통상 4~5만 피트 순항 고도에서 비행 중에 적기를 발견한 뒤 6만 피트 고고도로 상승하는 데에는 수분 이상의 시간이 소요되는데, 이 시간이면 필요 충분한 고도에 도달하기 전에 이미 상호 교전 거리에 들어가고 만다. 결국 F-35를 상대로 BVR에서 고고도 발사 위치를 선점해 실질적인 이득을 보려면 F-35보다 먼저, F-35가 모르게, 최소 300km 이상의 원거리에서 F-35를 발견해야 한다는 전제 조건이 붙는데, F-35는 5세대 VLO 스텔스 전투기이며 이를 위해 단순한 스텔스 외형 설계 외에도 가장 선진적인 스텔스 일변도의 항전 시스템들을 덕지덕지 도배하고 있다. 호적수로 거론되는 러시아의 Su-57이라고 할지라도 Su-57의 카운터 스텔스 수단인 L밴드 레이더를 가동할 경우 멀티 밴드의 특성상 F-35의 항전 장비에 들킬 수밖에 없는데, 하물며 그보다 저평가되는 4.5세대 및 5세대 기종들이 F-35에게 들키지 않고 F-35를 원거리 탐지하여 일방적으로 고고도 우위를 선점한다는 가정은 현실적으로 어려운 일이다. 그럼 조기 경보기의 지원을 받으면 되지 않느냐 반론할 수 있지만 F-35는 조기 경보기의 탐지 영역을 검출해 최적의 침투 경로까지 조종사에게 제공한다. 그리고 조기 경보기의 지원은 오히려 F-35가 받을 가능성이 높다. 주 운용국만 생각해봐도. 다만 가속력과 상승 능력의 부족은 수세적인 방공 작전에서는 단점이 될 수 있다.

따라서 종합적으로 봤을 때 F-35의 기동력은 이전 세대의 전투기들에 비해 지속 선회력은 부족하지만 AOA가 50도에 달할 정도로 순간 선회력은 탁월하며, 이 능력이 최신예 미사일 및 EO-DAS의 사각이 없는 전방위 탐지 능력과 조합될 경우, 근접전에서도 First Look, First Shoot이 이뤄지게 된다. 다시 말해 근접전에서 지속적인 꼬리 물기 기동으로 공격의 기회를 노리는 것이 아니라 EO-DAS로 전방위를 감시해서 적기가 어느 방향에 있더라도 미사일을 발사할 수 있는 싸움에 특화되었기 때문에 지속 선회력이 우위인 타이푼이나 Su-27 후기형들 등의 4.5세대기들과의 WVR에서도 뒤쳐지지 않는 셈이다.[36] 기동성이 처지긴 커녕, 근미래 항공전에 가장 적합한 형태로 개발된 것이다.[37] 2015년에는 무려 110도 고받음각 기동을 선보이면서 근접전 기동성 부족 논란은 앞으로 사그러들 듯하다.[38]

F-18E/F 이후의 전투기들은 Thrust vectoring이 없어도 Pirouette maneuver가 기본적으로 가능하게 된 듯 하다.
이는 F-35에서도 마찬가지인 듯 하다. F-35A의 2019년 비행시연이 담긴 첨부된 동영상을 참고 바란다.


F-35의 설계사상과 대단히 어긋난, 고전적인 WVR영역만을 가정을 해 보자. 일반적인 전투기의 1:1 WVR에서 기축선 내 병장(예: 발칸)만을 가지고 서로 대결한다는 전제에서 서로 엇갈리면서 기축선내 병장을 사용하고자 할 때, 필연적으로 보유에너지(속도, 고도)를 상실하면서 나선으로 강하하며 서로 교차하게 된다. 이 때 Pirouette maneuver같이, 수직미익근방을 축으로 수평방향으로 움직일 수 있다는 것은, 그렇지 않은 기체와 대결할 때, 그렇지 않은 기체와 교차할 필요 없이 기축선 내 병장을 사용할 수 있어 절대적으로 유리하다. 이 것은 마치 나선강하를 하는 적기의 나선 축에서 내가 적기를 계속 조준할 수 있다는 점이다.


이렇게 싸운다는 이야기이다.
이 경우 적기는 나에게 기축선내 무장을 쏠 수 없지만 나는 적기를 쏘면서 농락할 수 있는 WVR의 중요한 기능이다. 공식적으로 F-35의 운용매뉴얼에 실릴 것인지는 자세한 확인이 필요하겠지만, F-35A의 영상만으로 판단해 볼 때, 1:1의 WVR에서도 최소한 Thrust vectoring이 장비되지 않는 전투기들을, F-35의 가장 불리한 시나리오 안에서도 유리하게 제압할 수 있는 능력이 있는 것으로 판단된다.

또한 F-35는 본래 F-22와는 달리 슈퍼크루즈[39]를 할 수 없다. 다만 일시적으로 150마일 정도의 거리를 마하 1.2 의 속도로 제한적인 슈퍼크루즈는 가능하다.



업그레이드 계획으로 GE가 자사의 적응형 가변 사이클 기술을 활용해 최대 추력을 20% 증강 시키고 연료 소비율을 25% 절감 시켜 항속거리를 30% 이상 연장할 수 있게 해주는 ACE(Adaptive Cycle Engine)를 제안하고 있다.

기관포는 AV-8B 해리어 II 등에 사용된 25mm 5포신 개틀링 기관포인 'GAU-12 이퀄라이저'의 개조 버전인 'GAU-22/A 이퀄라이저' 25mm 4포신 개틀링 기관포[40]를 사용하며, 이에 따라 지금까지의 미군 전투기들에 비해서 기총 소사 능력이 좀 더 향상되었다. 지금까지 미군 전투기들이 일반적으로 탑재해 왔던 M61 발칸 20 mm 6포신 개틀링 기관포에 비해 좀 더 대구경이고 위력이 강화된 기관포를 채용한 것은, F-35에게는 A-10의 후계기로서의 역할도 기대되고 있기에 근접항공지원(CAS)를 위한 기총 소사 능력의 향상이 요구되었기 때문이었다. F-35가 미사일을 활용한 BVR을 중시하고 WVR는 그다지 중시하지 않는 기종임에도 오히려 지금까지의 미군 전투기들에 비해서 보다 강력한 기관포를 탑재하도록 되어 있는 것은 F-35가 전투기로서의 성능 이외에도 공격기로서의 성능 역시 추구한 다목적 전폭기이기 때문인 것이다. 물론, 이러한 강력한 기관포의 채용은 유사시에는 WVR에 있어서도 보다 효과적인 화력을 제공할 수 있을 것이다.

A형(CTOL)의 경우 고정무장으로서 기본적으로 GAU-22/A 기관포가 내장되나 B형(STOVL) 및 C형(CV)은 GAU-22/A 기관포가 고정무장으로서 내장되어 있지 않고 AV-8B 해리어 II와 비슷하게 건포드 형식으로 기관포를 탑재하도록 되어 있기 때문에, 외장 기관포 포드를 따로 장착해야 한다. B형 및 C형의 외장 기관포 포드는 기존의 외장 기관포 포드와는 달리 스텔스성을 어느 정도 배려한 스텔스 건포드라고 알려져 있다.

F-35의 무장 및 소프트웨어 검증은 2019년 블록 3F와 함께 완료될 예정이다.

기본적으로는 내부 무장으로 최대 AIM-120D AMRAAM 4발 내지 2발의 AMRAAM과 두 발의 JDAM을 탑재할수 있으며, 향후 블록 3에서는 AMRAAM만 탑재 시 6발로 탑재량을 늘리는 개량을 진행한다고 한다. F-35의 내부 무장창은 F-22의 주 무장창과 비슷한 크기인데 F-35의 통통한 동체 덕분인지 깊이는 더 깊어서 F-22는 탑재하지 못하는 2000파운드급 JDAM을 탑재 가능하다. 단, F-35B의 경우 내부 구조가 달라 내부에 2000lbs Mk. 84급의 항공폭탄은 탑재할 수 없고 그보다 한 체급 아래인 1000lbs급 Mk. 83을 탑재한다.

내부 무장창 구조가 좀 특이한데, 무장창 안에 파일런 4개 중에 2개는 무장창 내부 벽이 아닌 무장창 문 안쪽에 달려 있어서 문이 열리면 같이 내려와서 다른 파일런에 탑재된 무장을 가리지 않는다. 덕분에 내부 무장에 JDAM을 넣었을 경우 같이 들어간 AMRAAM을 버리거나 쏘지 않고도 JDAM을 투하 가능하다.

내부 무장만으로 비교하면 내부 무장만으로도 AMRAAM 6발에 AIM-9 사이드와인더 2발을 탑재하는 것이 가능한 F-22에 비하면 다소 적은 양이다. 그러나 외부 무장까지 가면 이야기가 좀 달라지는데, 일단 F-22는 각각 미사일 2발이나 JDAM 또는 연료탱크를 하나씩 달 수 있는 외장 파일런(BRU-47)을 4개 달 수 있지만 F-35는 스텔스를 덜 고려하여 같은 성능을 지닌 BRU-67 파일런 4개에다가 AIM-9X 사이드와인더용 소형 파일런 2개를 더 달기 때문에 결과적으로는 AMRAAM만 2발 모자랄 뿐이지 F-22와 비슷한 폭장량이 된다. 또 F-22는 내부 무장창에 JDAM을 탑재하는 경우 암람을 2발밖에 못 넣기 때문에 결국 F-35A/C와 폭장량이 똑같아진다.

위에서 서술한 것과 같이 공중의 위협이 사라진 경우(적 공군 및 방공망 소멸) 외부 파일런을 이용해 추가 무장이 가능하다. 이론상으로는 F-15E와 맞먹는 폭장량이 가능하며, 이에 필요한 소프트웨어 등이 구비되는 중이다. F-15E의 경우 내부 무장창은 없으며 지상 타격 임무 시 대략 Mk.84 네 발, 컨포멀 탱크[41] 2기, 드롭 연료탱크 2기[42], 파일런의 무장거치대에 암람과 사이드와인더를 도합 4발까지 달고 다닌다. F-35A의 경우 내부 무장으로 Mk.84 2발과 AMRAAM 2발, 외장으로 Mk.84 두 발, 드롭 탱크 2기, 그리고 전용 파일런에 장비하는 사이드와인더 2발을 탑재 가능하다. 문제는 소프트웨어 개발 지연, 항속 거리 등의 현실적 문제로 무장 검증이 완료될 때까지는 F-16과 같은 여타 NATO와 동맹국의 멀티롤 전술기들과 유사한 폭장량을 갖출 것으로 보이고 있다.

또한 2010년대 말에서 2020년부터는 SDB의 도입과 6암람 내부 무장 검증이 완료되어 공대공 무장 부족 문제와 동시 타격 능력 문제도 개선될 것으로 보이고 있다.

미티어 미사일과 아스람, Spe@r, JSM, SOM-J 등과 같은 미국제 이외의 해외 무장 탑재는 운영 시작 시기가 2023년으로 예정된 블록 4에서 이루어진다.



블록 3F 이하의 버전에서는 무장창의 탑재량과 무장 조합에 다소 제한이 걸려 있지만, 향후 블록 5 이상에서 무장창의 탑재량을 증가시키고 무장 조합의 폭을 넓히는 개량이 계획되어 있다. 물론 위 사진의 개량 계획은 이론적인 것이기 때문에 실제로는 배관과 발사대 타입 등의 문제로 사진과 같이 무장창 한 칸에 암람 4개와 사이드와인더 2개가 들어간다거나 1000파운드 JDAM과 암람, 사이드와인더가 2개씩 들어간다거나...하는 조합은 불가능이라고까지 하긴 어려우나 실현 가능성이 낮은 편이라고 할 수 있다. 또한, 현재 미군이 진행중인 공대공 조합도 암람 6발만을 고려하고 있으며 그것으로 충분하다고 생각하고 있는 것으로 보아 굳이 예산을 더 들여서 무장창을 억지로 채울 생각은 없는 듯 하다.


2015년 6월 9일 최초로 공개된 A형의 내장형 기관포 사격 영상. 레이더 탐지 면적을 줄이기 위해 기총 발사구 역시 뚜껑이 달려있는 모습을 볼 수 있으며, 이는 F-22로부터 계승한 특징이다. 그런데 최근 이 기관포 거치대에 심각한 문제가 있는 것으로 보고되었는데, 조준점이 제대로 맞지 않아서 실전에서 신뢰하기 힘들 지경이라고 한다.

# 2020년 11월 23일 내부무장창에서 B61-12 전술핵폭탄 투하 실험에 성공했다. 이를 통해 F-15E, B-2와 함께 신형 전술핵무기의 투발 능력을 입증했다.

2021년 생산분부터는 Sidekick으로 알려진 내부무장창 암람 6발 장착대가 적용된다고 한다.

2022년 블록4가 완료되면 GBU-53/B 스톰브레이커를 형식에 상관없이 8발 탑재 예정이다.

대지상 타격 능력 또한 출중하여 총 이륙 중량이 70,000lb(31,800kg)에 달하고 있다. 앞서 언급한 강력한 광학 장치를 가지고 있어 표적 추적 능력이 뛰어난데다 내부 무장창의 경우 F-22보다 더 큰 폭탄을 장착 가능하게끔 설계되어 있어 현존하는 5세대 전투기 중 지상 공격 능력이 가장 강력하다고 볼 수 있다. 하지만 JDAM에 비해 이동 목표에 대한 장거리 정밀 타격이 가능한 SDB-II 통합도 F-22는 우선 순위에 들어있지만 F-35는 2022년으로 계획되어 있는 등, 실제 취급은 역시 2급. 어쩔 수 없는 것이, 아무리 멀티롤 전투기 개발 과정이라고 해도 공대지 무장 운용 능력은 언제나 공대공 전투 능력의 후 순위다.[43] 그리고 F-35의 개발 일정은 이미 많이 지체된 상태다.

스텔스 성능이 필요없는 경우에는 주익 하부의 하드 포인트를 활용할 수도 있으며 이 경우 공대지 무장에 할당할 수 있는 하드 포인트 수는 최대 6개소에 이른다.

현재 A-10과 근접항공지원(CAS) 테스트로 경쟁 중이다. # 사실 2000년대부터 CAS에 저고도 저속기라 생존성에 위험이 따르는 A-10보다는 고고도에서 유도 폭탄 폭격을 가할 수 있는 F-16이 더 유리하다는 말도 있었던 만큼 기존 기총 소사 + 미사일 등의 발사에 치중한 CAS의 패러다임이 F-35의 고고도 스텔스 정밀 폭격으로 전환될 가능성이 있다.

현재로서 확정된 것은 무장에 할당할 수 있는 하중과 하드 포인트, 무장창 용적 정도로, 가끔 회자되는 'F-35가 무장 무엇을 투하, 발사 시험했다~'는 뉴스가 충분히 누적되어야 쓸모있는 대지공격기가 될 수 있다.

F-35/개발과정 참고

하나의 그릇에 여러 달걀들을 한꺼번에 담으려 했던 탓인지, 과거에 적용하지 않았던 신기술을 적용하는데 따른 부작용 탓인지 개발과정이 그리 순탄치 않다. 이미 사업 초기에 공언했던 개발 및 실전 배치 계획은 저 멀리 날아가버렸고, 언론과 의회의 지속적인 감시가 이루어지고 있기 때문에 개발 난맥상에 대한 비판 및 비난은 이제 일상 다반사처럼 되어버린 듯하다.

마침내는 도널드 트럼프가 스스로 미국 대통령에 당선될 경우, "JSF 사업 자체를 '백지화'해버리겠다!"고 으름장을 놓기에 이르렀다. 퍼부은 돈은 아깝지만, 그렇다고 돈을 더 들일 가치도 없는 결함품이라는 견해를 갖고 있다고. 차라리 F-22를 재생산하면서 F-35에 들어간 신기술을 F-22에 도입하겠다는 주장이다.

그러나 그는 자기가 당선되면, "해군 주전력으로 '전함'을 재취역시키겠다"는 말을 한 바 있다.[44][45] 게다가 미군이 F-35에 걸고 있는 기대가 상당하다는 것을 생각해보면, 트럼프가 JSF를 백지화하려고 하면 군 측의 반발이 만만치 않을 것이다. 그리고 2016년 현재 미 공군과 미 해병대가 F-35 실전 배치를 시작한 상태이며, 게다가 F-35C는 이미 항공모함에서 이착륙도 마친 상황이다. 취소하기엔 너무 늦은 시점이라 취소한다면 F-35C를 취소할 가능성이 없어보인다. F-35 사업이 보통은 아닌지라 제아무리 대통령이 된다 한들 함부로 건드릴 수 없다.

트럼프는 2016년 12월 행한 인터뷰에서, "F-35 너무 비싸다. 구매비용 수십억불 줄이겠다"고 다짐했다. 기사 아마도 구입대수를 줄이려고 하며, 그렇다면 올라가는 기체 단가나 혹은 미국이 줄이는 대수를 동맹국에 떠넘길 것이라는 것이 중론. 아무래도 취소는 비현실적이라는 것을 본인도 깨달은 것으로 보인다. 그래서인지, 트럼프는 다시 F-35 예찬론자로 선회하여 2017년 5월경, 트위터에 '일본의 대공감시에 F-35가 걸리지 않고 비행했다'며 스텔스 성능을 칭찬하기도 했다. 물론 일본이 그런거 탐지된 적 없다고 반박하자 미 국방부가 'F-35가 일본 상공을 통과한 적은 없다'는 성명을 내는 등 온갖 잡음이 나오는 중. 결국 트럼프가 잘못 안 것으로 결론났다. 물론 F-35의 침투훈련이 성공했다면 당연히 일본에 F-35의 비행 기록이 남을 리가 없다. 하지만 이런 결과를 일국의 대통령이 트위터로 가볍게 발표해버리는 것은 동맹국의 체면을 심하게 손상시키는 일이고 특히 체면을 중시하는 동아시아 국가들을 상대로는 좋지 않은 행동이다. 결국 일본 자위대에 비밀스럽게 개선사항을 전달하는 것으로 끝났어야 할 일을 경박스럽게 공개했다는 것이 가장 큰 문제였을 것으로 보인다.

중국이 해커를 동원해 F-35 설계 등의 기밀 정보를 빼돌렸다는 주장이 제기되기도 하였다. 관련기사

JSF 사업은 계획 단계에서부터 생산과 개발과 단계식 업그레이드를 동시에 진행하는 방식을 채택했다. 극초기 생산분인 Block 1A부터 Block 3I까지는 훈련기 정도로만 사용할 수 있는 깡통이고, Block 3F부터 대충 전투 투입이 가능할 정도의 기본적인 대공/대지 공격능력이 부여된다.#

Block 4에서야 다목적 전투 운용을 위한 실질적인 대규모 하드웨어/소프트웨어, 데이터 링크 업그레이드와 해외 무장 인티그레이션이 이루어지며, 블록 5에서는 IRST, DIRCM 설치, 내부무장창 확장(공대공 미사일 6발 등), 전자전 능력 향상과 같은 개수가 예정되어 있고, 블록 6에서는 더욱 개선된 전자전 및 상황 인식, 피아 식별 능력과 함께 F135보다 추력과 항속거리가 향상된 엔진으로 업그레이드 된다.# 더 먼 미래에는 A.I, UAV 연계 능력, 레이저 무기 탑재도 예정되어 있다.

같은 블록 내에서도 무장 인티그레이션에 따라 다시 세분화되기 때문에# 향후 F-35의 성능을 극대화 하려면 상당히 꾸준한 업그레이드가 필요할 것으로 전망된다.

2017년을 기점으로 이스라엘군을 중심으로 F-35가 실전에 투입되었다는 주장과 다수의 정황이 나왔으나, 공식적으로 실전 투입을 발표한 것은 2018년 5월이 처음이다. F-35의 첫 실전 투입을 선언한 국가는 이미 이전부터 꾸준히 실전 투입을 의심받았던 이스라엘이다.

2016년 12월에 이스라엘에서 F-35I(A) 아디르(Adir[46])를 인수했는데, 이 F-35I가 2017년 1월 시리아 Mazzeh 공항을 급습하여 레바논 헤즈볼라에게 인도될 가능성이 있었던 판치르-S1이 적재된 창고를 폭격하였고 덤으로 대통령궁 인근에 배치된 S-300을 날려버렸다고 한다. 해당 내용은 2017년 3월, 'Airforces' 기사에서 나온 이야기인데#, 몇 개월이 지나도록 검증이 되지 않아 논란이 되고 있는 기사이다. 여기에 해당 실전기록이 사실이 아닌 것 같다고 하는 기사도 나왔다.#

2017년 5월에 타임지와 도널드 트럼프 대통령의 인터뷰를 통해 다수의 F-35가 일본 측에 통보없이 일본 영공을 통과했으며 들키지 않았다고 밝혀 큰 화제와 외교적 문제거리로 떠올랐다. 트럼프는 인터뷰를 통해 제임스 매티스 국방장관의 2월 방일 당시 35대의 F-35가 일본 상공을 비행했다고 밝히며 이것이 스텔스다. 대단한 일이라고 자랑했는데 정작 이 비행 계획이 보도된 바도 없을뿐더러 당시 일본에 배치된 F-35는 10대에 불과했었다.일단 일본 측 언론은 트럼프가 그냥 지어낸 말을 허풍처럼 흘린 것인지, 기밀에 속하는 비행 작전을 일본 상공에서 벌인 것을 언급한 것인지, 혹은 혼동한 것인지 각기 다른 분석을 내놓으며 혼란에 빠진 분위기였다.# 동맹국 영공에 함부로 전투기를 통보없이 날린 것이 사실이라면 주일미군의 작전 특성을 감안하더라도 엄청난 외교적 결례이며, 스텔스 전투기라지만 웬만한 비행대대의 규모를 뛰어넘는 대수의 전투기가 일본 상공을 휘젓고 다녔음에도 전혀 발견하지 못했다는 것은 자위대에 하코다테 공항 MiG-25 망명 사건에 비견되는 안보 쇼크가 될 것이라는 섣부른 분석까지 나왔다. 동시에 이 사건이 사실이라면 최정상급 실력과 대공 탐지 전력 규모를 갖춘 일본의 방공망을 F-35가 뚫었다는 면에서 지금까지 많은 의구심을 낳았던 F-35의 스텔스 성능이 예상했던 것 이상이라는 것을 증명한 셈이다. 다만 이 사건은 사실이 아닌, 트럼프가 상황을 제대로 파악 못 하고 잘못 발언한 것으로 밝혀졌다.#

2017년 10월, 이스라엘 F-35I가 S-200에 의해 피격되었다는 소문이 돌고 있다. 러시아 국방장관 세르게이 쇼이구가 이스라엘을 방문했을 때 이스라엘은 이란 시리아와 동맹관계에 있는 러시아에게 압력을 행사하려고 F-35를 동원해 시리아 영공을 침범하여 시리아 이스라엘 양측 간의 교전이 벌어졌는데 이때 시리아 방공부대가 S-200으로 반격해서 F-35 전투기 1대에 심각한 손상을 입혔다고 주장하고 있다.# 현재 F-35I 중 한 대가 가동중단 된 것으로 보도되고 있고 이에 이스라엘 공군은 피격이 아닌 버드 스트라이크로 인한 손상이며 F-35I는 안전하게 착륙하였고 다만 재운용은 확실하지 않다고 발표하였다. 양 측은 뚜렷한 증거[47]를 시원하게 공개히면 될 일을, 서로 발뺌하면서 애매하게 우기고 있기 때문에 어느 쪽의 주장이 진실인가는 개개인의 판단에 맡긴다.

2018년 3월 29일, 예루살렘 포스트가 이스라엘군의 F-35I 두 대가 이달 시리아와 이란 영공에 진입해 이란 핵시설이 있는 곳으로 추정되는 페르시아만 일대를 고도 비행했다고 보도했다. 이스라엘 측은 F-35I가 시리아 영공을 지나 이란으로 향하는 동안 러시아가 시리아에 설치한 방공 시스템을 포함해 이란과 시리아 양국 모두의 레이더에 포착되지 않았다고 주장하고 있다. 일단 러시아 국방부는 비공식적으로 러시아 국영 타스 통신을 통해 F-35I가 시리아의 러시아 방공 체계를 뚫고 공중 사찰을 했다는 보도는 사실이 아니라고 반박했다. 러시아 측은 어떤 항공기든 고도 비행을 할 경우 대다수 나라들 레이더에 쉽게 포착된다고 주장하며 시리아 내 러시아 방공 체계는 현지에 있는 러시아 군시설에 신뢰할 만한 방어자산을 제공하고 있다고 반박했다. 일단 아직까지는 양측 모두 각각의 주장을 뒷받침할 명확한 증거는 내놓고 있지 않고 있다.#

2018년 5월 22일, 이스라엘군이 F-35I를 처음으로 실전에 투입했다고 공식 발표했다. 그동안 투입되었다는 정황들은 많았으나, 실질적으로 공식적으로 실전 투입을 발표한 것은 이번이 처음이다.#

2018년 9월 27일, 미 해병대 F-35B가 미국 중부사령부가 책임지는 아프가니스탄에서의 'Freedom’s Sentinel' 작전을 지원하기 위한 공격에 처음 참가했다. 와스프급 강습상륙함의 2번함 '에식스'에 배치된 F-35B들이 지상 소탕 작전을 지원했으며 지상 사령관은 공격이 성공적이었다고 평가했다.# 이로서 미군 역시 F-35B를 첫번째로 실전 투입하는데 성공했다. 하지만 이러한 작전 성공이 이루어진 다음 날인 28일, 미국 사우스 캐롤라이나 주 뷰퍼트 해병대 항공기지 인근에서 F-35B가 훈련 도중 연료관 문제로 추락하여 찬물을 끼얹었다.# 다행히 조종사는 큰 부상없이 탈출에 성공했으나, 이는 F-35 전체 기종에 있어 첫 번째 추락사고로 기록되었다.

2019년 1월 19일, F-35I를 포함한 이스라엘 공군 편대가 재차 시리아 방공망에 대해 공습을 가해 판치르-S1 수개와 함께 중국제 對스텔스 레이더인 JY-27까지격파를 했다고 한다.

2019년 9월 17일, 이스라엘 공군이 이번에는 시리아 영내 수백킬로미터 너머의 알-부카말에 설치된 이란군 기지를 공습하였으며, 러시아군이 지원하는 S-300과 S-400 방공미사일 시스템으로는 제대로 된 요격도 할 수 없었다.# 애초에 이건 S-400이 배치되었느냐 말았냐에 대한 것 조차 확실하지않다.

(위와 같이) 대부분의 실전 기록이 이스라엘 공군에 의해서 이루어졌고 가장 많이 실전 투입해서 운용한 국가인 만큼 조종 노하우도 더욱 숙련되었기에 이스라엘 공군의 조종사들이 미 공군, 영국 공군의 조종사들에게 F-35 운용법을 가르친다고 한다.

2014년 6월, 아이다호 공군 기지에서 지상 택싱하던 F-35A의 엔진에 화재가 발생해 기체 후방부가 반파되었다.### 이에 모든 기체가 일주일 간 비행금지 조치 되었다. 원인은 3단부 모터 엔진 결함으로 잘려나간 모터암이 엔진 케이스를 찢어 폭발시켰다는 것이다. 이에 프랫 앤 휘트니는 해당 부위를 보강하는 작업을 진행하여 문제를 해결하였다.

2018년 9월, 노스 캐롤라이나 뷰포트 AB에서 전 버전 통틀어 최초의 F-35 추락 사고가 발생하였다. 사고기종은 미해병대의 F-35B로 파일럿은 무사히 탈출하였다. 원인은 엔진 연료 튜브의 결함인 것으로 파악되었고, 영국의 것을 포함한 모든 B형이 비행금지된 후 재검사를 받고 다시 배치되었다.#

2019년 4월 9일, 일본 항공자위대의 F-35A가 일본 동북쪽 해상에서 미 공군 F-35A와 공대공 훈련 중 갑자기 추락하면서 수출기종 최초의 추락사고가 발생했다.# 기체 수색에 해상보안청과 해상자위대는 물론 미국 해군과 민간 해저탐사선까지 동원되었으나 수심이 2000m가 넘는 곳이라 잔해 일부 이외엔 블랙박스는 커녕 파일럿의 시신조차 찾지 못했다. 사고기가 일본 최종조립공장(FACO)에서 처음으로 조립생산된 것이라 일본의 기술적 미숙으로 인한 기체 결함 가능성이 제기되기도 했으나 조사 결과 파일럿의 버티고(공간 실조)에 의한 인지착오로 결론이 내려졌다. 기체 결함 시그널도 없었고 조종사도 마지막까지 멀쩡하게 응답하고 있는 상황에서 거의 최고 속도로 바다에 직행한 것으로 분석되었기 때문.# 이후 일본은 2020년 예산으로 손실분을 추가 구입하는 한편, 2024년 블록 4에서 도입예정이던 자동지상충돌방지 시스템(Auto GCAS)을 2019년 말부터 기존 기체에 순차 업데이트하고 신규 기체에도 기본 적용해 도입하기 시작했다.#

2020년 5월 21일, 플로리다 이글린 공군기지에서 F-35A 1기가 착륙 중 추락했고 파일럿은 무사히 탈출했다. 해당 공군기지는 전날인 20일에는 F-22 추락사고가 발생, 이틀 사이에 스텔스기를 2기나 날려먹는 굴욕을 당했다.

2020년 9월 30일, 캘리포니아 상공에서 공중급유를 하던 KC-130과 F-35B형이 충돌하여 조종사는 사출, 공중급유기는 근처 농지에 비상착륙하였다. # 교신내용이 유튜브에 공개되었다. #

영상 매체에서는 다른 기종에 비해 F-35B가 절대적으로 많이 등장하는 편이다. 아무래도 호버링을 하며 화려한 액션을 보여주기에 적당하다는 것이 그 이유인듯. 같은 이유로 AV-8 해리어도 한떄 액션 장면에 많이 나와 호버링을 하곤 했다. 그만큼 자주 깨지는 야라레메카로 등장한다. 그 다음으로 자주 등장하는 것은 F-35A 정도다. 영화의 제작 시기와 영화 상의 연출 탓인지 세부 디테일 묘사가 실기와는 좀 다른 구석이 있는 것도 특징이라면 특징. 특히 B형의 리프트팬 묘사는 하나 같이 시제기 형이다. 간혹 가다가 기총을 쏴재끼는 박력있는 연출 요소와 호버링이라는 F-35의 가장 큰 특이점 때문에 B형만의 특이점인 호버링을 하면서 A형에만 구현된 기총을 쏘는 장면이 나온다.

사실 F-35가 이렇게 저평가받는 이유는 매체에서 스텔스 전술기와 BVR이라는 개념을 표현하기가 극도로 어렵기 때문이다. 적에게 보이지 않고 적 기체나 시설을 저격한뒤 도주한다는 개념을 영화나 게임에 납득가게 삽입하는 것은 거의 불가능하고 WVR 상태에서의 기동전이 시각적으로는 볼거리가 더 훌륭하기 때문이기도 하다.

아래 항목들은 F-35가 나온 영상 매체들로 내용 누설이 있기에 스포일러 틀을 달아놓았다.

A형과 B형이 아카데미과학, 하세가와, 멩, 이타레리 등에서 출시되었다. C형의 경우는 세 기종 중 가장 늦게 배치된 터라 소식이 없지만, 그래도 미 해군의 차세대 함재기인 만큼 훗날 메이저 업체들에서 건드려 볼 가능성이 높고 Orange Hobby와 키티호크 모델에서는 발빠르게 C형을 출시했다.

아카데미과학에서는 F-35A형에서 mcp형과 일반형을 내놓았다. 그런데 콕핏 계기판 상부를 걸아내지 않으면 캐노피가 완전히 닫치지 않는 것과, 동체 하부 부분이 실제 비례나 다른 키트에 비해 짧은 오류가 있다.
2020년 4월에는 F-35B형을 내놓았다. 이전 오류였던 치수부분이나 캐노피 프레임은 개선되었다. 다만 엔진노즐 디테일이 많이 생략되었다던가 리프트 팬이 커버의 액츄에이터(지지대)가 생략되는 등 아쉽운 면이 있다는 평이 있다.*