人们常说“德克萨斯的一切都更大”。这句话与抵达沃斯堡洛克希德马丁生产基地的第一印象息息相关。走在空军 4 号工厂的走廊上，每走一步都会有视觉提醒，这是航空史上一个非常重要的地方，也是 F-35 Lightning II 的当前生产基地。

踏上生产线，左顾右盼，需要花点时间才能看清楚眼前的一切。两排长长的 F-35 战机从头到尾排成一排，一眼望去，都是亮绿色，涂着锌铬酸盐底漆。

洛克希德·马丁公司正在全力生产这些第五代隐形战斗机，每年生产 156 架。这意味着每周都有三架完整的喷气式飞机下线。为满足需求，F-35 的大规模生产需要无数道工序、一小批熟练的工匠，以及旨在提高生产力、质量和效率的技术进步。

F-35 国际业务发展总监格雷格·戴 (Greg Day) 在俯瞰生产线的平台上接受《战区》采访时评论道：“全球已有 19 个不同的客户选择了 F-35，目前有 11 个不同客户的飞机正在建造中，并正在沿着这条生产线流淌，等待交付。”

“这条生产线汇聚了全球 1,650 多家供应商，这些供应商提供零部件，确保生产线平稳运行，”Day 说道。“了解 F-35 项目永不停歇的秘诀真的很重要。”

空军第四工厂于 1942 年 4 月 18 日在沃斯堡西部开始运营，最初生产的重点是轰炸机，因此该工厂获得了“轰炸机工厂”的绰号。从 20 世纪 40 年代初开始，这里共生产了约 2,743 架 B-24 解放者，20 世纪 40 年代末和 50 年代初，沃斯堡生产了近 400 架 B-36 和平缔造者，之后工作转向生产 116 架 B-58 骗子超音速轰炸机。

564 架 F-111 土豚战机的开发和最终生产始于 20 世纪 60 年代初，沃斯堡工厂因此有了新的绰号，后来被称为“战斗机工厂”。当时，约有 30,000 名员工在 4 号工厂工作，主要支持 F-111 项目。F-16 战隼战机的开发始于 20 世纪 70 年代初，这将成为沃斯堡运营的重点。

沃斯堡的 F-35 生产线与 F-16 生产线位于同一栋大楼内。自 20 世纪 90 年代末开始，在从 F-16 到 F-35 生产的过渡过程中，主工厂车间几乎每一平方英尺都进行了更新。

在某些地区，从 F-16 转向 F-35 非常简单，只需从地板上卸下 F-16 工具和夹具，然后在其位置安装新的 F-35 工具即可。在其他情况下，必须拆除并更换混凝土地板，以便安装生产第五代战斗机所需的更精密的设备。

第一架 F-35A（飞机 AA-1）于 2004 年在沃斯堡开始生产，最终组装于 2005 年 5 月开始。该飞机于 2006 年 2 月 19 日下线，并于当年 7 月 7 日正式亮相，当时的美国空军参谋长迈克尔·莫斯利将军正式将其命名为 Lightning II。这是三种 F-35 变体中制造的 13 架仪表生产测试飞机中的第一架，紧随其后的是从 2007 年 4 月开始为客户制造的低速率初始生产 (LRIP) F-35 批次。

F-35 的设计目标是隐身，这意味着它需要专业的工具和工艺来制造，外部涂层补充了设计配置，使其具有低可观测的雷达信号。此外，这三种型号都配备了先进的传感器和航空电子设备，其中一些计划随着项目的发展而更新。

“从工程角度来看，F-35 必须完成很多任务。它必须飞行，必须计算，机上配备各种传感器和系统，而且必须尽可能紧凑和轻便，”F-35 生产运营副总裁史蒂夫·豪斯 (Steve Howes) 解释道。“因此从工程角度来看，它非常复杂，无论是在设计上还是组装方式上都令人印象深刻。”

F-35 的制造方法借鉴了洛克希德马丁公司在 F-16 战鹰、F-117 夜鹰和 F-22 猛禽等飞机方面的生产经验。F-35 的复杂性在于，一条生产线生产三种不同的型号。这三种型号的零件大约有 20% 是通用的，但外部尺寸不同，因此制造站可以进行调整，使每个制造站都能够容纳 F-35A、B 或 C。

“这些工作站本身的建造方式使得所有三种型号的 F-35 都可以在一个工作站上进行操作，每个工作站都有一些可调节的功能，”豪斯解释道。“例如，如果你有一架 F -35C 型号，机翼更大，所以有滑块可以调节，以便适合该型号。”

从一开始，每架飞机都会被分配一个制造编号，例如，英国的 F-35B的前缀是 BK（英国的 B 型），后面依次是生产编号。因此，第一架英国 F-35B 是 BK01。

所有 F-35 前机身以及每年超过 120 套机翼均在沃斯堡生产，该工厂雇佣了超过 3,000 名接触工人、2,000 名生产主管、质量专家、工程师和超过 500 名物料处理员，每周 7 天、每天 24 小时不间断生产。

“第一个挑战是将正确的部件在正确的时间送到正确的工位，”Howes 说。“因此，每天都有一个团队致力于优化物料运输。另一个团队则致力于确保我们以正确的顺序完成正确的工作，或者评估我们是否可以调换顺序以节省时间，诸如此类的事情。我们会评估构建过程不同元素的表现数据，并始终寻找改进方法。”

“我们在生产线上移动部件的方式取决于我们谈论的部件。在某些领域，例如机翼装配线，流程每两到三天从一个工位流向另一个工位，”豪斯解释说。“在第一个工位，你要把大的结构件拿来用螺栓固定在一起。然后你移动到下一个工位，团队将在那里进行钻孔，然后下一个工位安装支架。”

接触工人在飞机上执行的每项任务都使用一套电子工作指令，该指令提供了如何执行任务的详细信息以及所需的工程规范和技术图纸。这些被称为操作卡。电子工作指令系统记录了执行每项操作的人员及其使用的材料的详细信息。从这个角度来看，制造一架 F-35 大约需要 1,700 张操作卡。

每个工作站都有多个小型计算机终端，操作员可以在其中登录并接收工作指令。这些指令将包含识别号和要完成的任务的详细信息，并且可以在任何 F-35 型号上执行。指令还将详细说明本次与上次执行任务之间是否存在任何差异。

如果某项特定任务的执行方式发生重大变化，则可能需要额外的培训，并且有一个制造工程师团队来决定实施变更的具体飞机和具体日期。

“制造工程师了解这可能会改变我们的流程。我们需要新工具吗？我们需要新夹具吗？我们需要为机械师提供新的培训吗？如果需要更新工具，则会触发我们数字化生产系统中的另一个流程，”Howes 说。

例如，机翼是在所谓的脉冲线上建造的，这意味着它们会在各个建造站之间移动。大型部件从一个工作站移动到另一个工作站需要使用固定的高架轨道系统。机翼是一体式建造的，它们垂直竖立，安装在可调节高度的夹具上，以便在建造过程中方便取用。

每架 F-35 包括四个主要部件。前机身由洛克希德马丁公司制造，包括机头和驾驶舱。中央机身由诺斯罗普·格鲁曼公司制造，中央机翼（包括机翼连接点和发动机支架）由洛克希德马丁公司位于佐治亚州玛丽埃塔的工厂制造。外翼由沃斯堡的洛克希德马丁公司和意大利的莱昂纳多公司制造。后机身由英国 BAE 系统公司制造。F135 发动机由普惠公司提供，F-35B 的升力风扇来自劳斯莱斯。

四个主要机身部件在三个最终组装和检验 (FACO) 设施之一进行装配，最大的一个位于德克萨斯州沃斯堡，另外两个较小的 FACO 分别位于意大利卡梅里和日本名古屋。洛克希德·马丁公司称，每年生产的飞机数量为 156 架，其中包括海外 FACO，但绝大多数飞机是在沃斯堡制造的，卡梅里每年组装约 15 架飞机，名古屋组装不到 10 架。

“电子配合和对准系统站（EMASS）是将四个主要结构件组装在一起的地方，”豪斯解释道。“本质上，我们有四个主要部件，我们正尝试使用激光对准将它们对准并连接在一起。”

在配合过程中，主要飞机部件使用激光引导对准装置三次组合在一起。第一次组合在一起并测量间隙。然后再次将它们分开，以便安装垫片（用于填充公差间隙的铝片）（一旦制造完成）。然后，飞机再次组合在一起，通过垫片和两个配合结构件进行匹配钻孔操作。最后一次将部件分开以去除孔中的毛刺，然后进行第三次也是最后一次配合以安装永久紧固件。

在 EMASS 之后，喷气式飞机将安装自己的轮子，并通过高架起重机吊起进行最后的组装，在那里将添加控制面，以及安装最终系统和发动机。

自第一架F-35A开始研制以来，已经过去了 20 年，F-35 的制造方式发生了很大变化。从一开始，就引入了先进的制造工艺，例如使用激光超声波技术 (Laser UT) 机器检查碳纤维机翼蒙皮和其他复合材料部件，该机器旨在检测会导致零件被拒收的缺陷。激光超声波检查零件的速度比以前的水耦合超声波检查机快 10 倍。

“低可视平台的要求要求所有主要配合接口以及飞机外模线上的每个面板和蒙皮都必须具有极其严格的公差，”洛克希德·马丁公司沃斯堡先进制造技术团队成员乔恩·奥尔森 (Jon Olson) 表示。“我们使用激光技术在安装每个面板和蒙皮时进行测量。我们还使用机器人进行多种操作。例如，我们用机器人在飞机上钻了 20,000 多个孔，并且我们有机器人在生产线和飞机最终完成设施中安装低可视涂层。”

“产能方面也发生了很大变化，”奥尔森说。“我们发现需要提高速度和质量，也需要投资技术。花钱实施自动化可以节省时间并提高质量。我可以举出十几个技术改进的例子，但自动钻孔机就是很好的例子。它们的工作是把每只机翼都钻出来，每个机翼上钻 2,000 到 3,000 个孔。”

“与消费品相比，机器人在飞机应用中尤其棘手，因为在飞机应用中，你需要一遍又一遍地制造数十万个相同的部件。当数量不足以证明花费是合理的时，使用机器人并不总是明智的，”奥尔森解释道。“但随着 F-35 计划的实施，技术已经得到改进，我们已经能够成功实施多个机器人自动化项目。如果我们认为可以开始在某个流程中使用新技术，我们必须进行业务案例分析，如果合理，我们就会实施该技术。”

持续分析生产标准是制造 F-35 的关键要素。飞机的内部武器舱需要容纳各种不同的空对空导弹和空对地武器。洛克希德·马丁公司必须评估所有武器配置是否适合制造的每架飞机。为此，工程师们建造了一个相当不寻常的适合性检查装置，以确保每架飞机都符合 F-35 批准的所有武器的公差水平。

“设计团队制作了 CAD [计算机辅助设计] 3D 模型，将所有可能的炸弹或导弹配置都做成了一个巨大的块。它看起来有点奇怪，凹凸不平，”奥尔森说。“我们用 3D 打印了一系列六个部分，代表了可以放入武器舱的所有可能的导弹或炸弹配置的外模线。我们将这些部分连接在一起，然后将它们全部放入舱内。关闭舱门，然后检查尺寸，以确保一切都合适。”

“这是增材制造的一个很好的例子，我们仍然使用这种制造方式进行一些配合度检查。但这种方式相当笨重。所以我们改用 3D 激光扫描仪，将其放置在机舱内。它可以扫描整个机舱，并自动提供报告，将实际库存与设计规格进行比较。它会告诉我们任何可能伸出太远的部件，诸如此类。我们通过扫描来检查每架喷气式飞机。”

沃斯堡的 F-35 团队一直致力于在生产计划中适当运用新兴技术，并在质量控制方面大力应用自动化技术。

“我们还开始使用人工智能 [AI]，它非常擅长做出简单的决策。例如，我们会对每架飞机的某个部分进行质量检查，根据数据，检查结果必须完全符合规格。因此，质量团队必须对其进行审查，现在他们正在使用人工智能进行审查。我们还在考虑将人工智能用于其他检查，也许它使用物品的图像，然后使用人工智能突出显示它认为不应该存在的东西？所以，这又是一种质量控制解决方案。”

“我们也有使用增强现实技术的区域。因此，团队可以拿起平板电脑或戴上护目镜，查看飞机上的叠加信息。这是我们目前用于新程序的培训工具。它对培训特别有效。我们在这里的整体培训是近年来我们花费大量时间的事情。我们在沃斯堡有一个完整的教室区，那里有真正的飞机部件和 3D 模型，因此我们的新学员可以在进入生产车间之前在安全的环境中进行诸如钻孔之类的事情。”

维持 F-35 生产线运转的员工团队是让每架 F-35 战机焕发生机的关键资源。招募拥有合适技能并能接受定制 F-35 培训的合适人才至关重要。

“理想情况下，我们寻求具有航空航天和国防经验和教育背景的个人，”豪斯说。“我们需要的大量员工也促使我们通过开发和使用专门针对 F-35 生产系统需求的培训材料来培养自己的人才。每位员工，无论经验如何，在部署到工厂之前都要接受数周的初步培训和评估。然后辅以年度培训和特定技能培训，使我们能够不断发展接触劳动力和支持团队。”

如前所述，F-35 项目的构思理念是随着时间的推移不断演变和改进。洛克希德马丁公司采用了一项名为“持续能力开发和交付”（C2D2）的原则。一旦客户和承包商提出并同意飞机的新要求，该公司就会启动开发工程并在实验室和运营环境中测试能力。

随着需求的发展逐渐成熟，形成最终的变更解决方案，工程变更随之发布，并纳入生产集成的前置时间。

一旦磨合期确定，所有增量更改都会对每张工程图、工艺规范或材料规范进行。然后发布工程文件，电子工作指导团队向工厂提供更新的指导。最终，飞机的磨合尾号更改得以实施。

完成制造并在机身涂上隐形涂层后，每架 F-35 都会被送往沃斯堡的其中一个飞行站，准备进行生产验收飞行。飞行站是一系列机库，自 F-111 之前就已投入使用，并排排列在工厂旁边，可通往相邻的沃斯堡联合预备役基地海军航空站的滑行道和跑道。

“我们了解飞机的状况，飞机的构造。这是一个非常成熟的过程，”洛克希德马丁公司的 F-35 试飞员斯科特“鲨鱼”麦克拉伦说。“我们了解软件的状况，它已经在爱德华兹空军基地 [加利福尼亚州] 和帕塔克森特河海军航空站 [马里兰州] 进行了测试。所以当我们把新飞机带到这里进行飞行测试时，它首先要经过一系列地面试车。”

“当我们启动飞机时，它会自行进行系统检查，并向我们反馈它认为飞机所处的状态。我知道飞机应该处于什么状态，所以我把这些 [信息] 放在一起，然后我就可以稍微提高风险等级，滑行到跑道尽头。我会经历整个过程，了解我所处的风险，直到我有信心进入下一步，我才会继续前进。这实际上是我们的试飞心态，我们不断积累，以确保我们完成整个流程、整个检查清单，确保飞机准备就绪。”

“对于 F-35A 的验收工作，大约需要两次飞行。只要一切准备就绪，并且地面运行按正常时间表进行，我可以在两次飞行中完成所有检查清单项目。对于 F-35B，我们将该时间扩展到三次飞行，因为我们需要检查 F-35B 上的所有不同项目。飞机可以悬停，我们会打开更多舱门等。但这样做也会消耗更多燃料。所以我需要将其扩展到第三次飞行以留出一些空间。对于 F-35C，它非常像 F-35A。我们将在大约两次飞行中完成所有这些检查。”

“第一次飞行时，我会带一个人，那是我的追击飞机，ATAC [空中战术优势公司] Mirage F1s 现在正在为我们提供追击飞机。当我们起飞时，如果出现故障，追击飞机将立即出现，为我的通信等提供支持。我们有客机在达拉斯沃斯堡空域飞行，因此我们希望与它们避免冲突，而追击飞机可以帮助我。这只是两个小问题，但追击飞机存在的原因有很多。”

除了这里描述的生产测试工作外，还有开发测试，旨在发展 F-35 的新功能。“许多开发、设计和实验室工作都是在沃斯堡进行的，我参与了很多工作，”麦克拉伦说。“在开发过程结束时，我们会更新爱德华兹和帕克斯河的 [测试] 飞机，以备飞行测试。它们要经过新软件和硬件组合所需的严格飞行测试。我们查看所有报告，然后它们将生产版本发回给我们，现在我们可以在这些飞机上试飞。所以实际上，在最终状态之前，我们看不到 [开发] 过程的任何内容。”

2018 年 SDD 的结束结束了 F-35 原有基线能力的开发。当前的后续现代化工作被称为 Block 4，旨在升级新建的 F-35，使其能够更好地应对自 2000 年制定原始计划要求以来出现的威胁。您可以在此处阅读有关 Block 4 的更多信息。还有一项现代化工作以 F-35 的普惠F135 发动机为中心，以满足 Block 4 后增强的电力和冷却需求。

技术更新 3 是一项重大的硬件和软件升级，旨在提供“计算能力”来支撑Block 4。它通常被称为 TR-3，包括一个具有更强大计算能力的新型集成核心处理器、一个全景驾驶舱显示器和一个增强型内存单元。TR -3 于 2023 年 1 月进入飞行测试，生产批次 15-17 是第一批包含 TR-3 更新的 F-35。

首批 TR-3 标准生产型喷气式飞机于 2023 年 2 月开始建造，这些机身预计将在当年 7 月底之前完成。然而，由于 TR-3 的核心元素——新处理器和软件的开发和测试延迟，TR-3 配置的 F-35 的交付不得不暂时搁置。不过，该团队继续生产飞机，并于 2024 年 7 月宣布，在与 F-35 联合项目办公室 (JPO) 的协调下，F-35 TR-3 配置飞机的交付已经开始。

初始阶段交付的飞机具备战斗训练能力，标志着该团队向全面 TR-3 战斗能力迈出了重要一步。展望未来，洛克希德·马丁公司预计将持续更新与 TR-3 插入和 Block 4 能力相关的软件，并在这一过程中推出重大里程碑式软件。

“洛克希德马丁公司非常关注技术更新 3，”格雷格·戴告诉《战区》。“现在，我们正在确保交付一款具有全部功能的优质产品。值得注意的是，今天超过 95% 的技术更新 3 功能正在飞行中，并正在接受测试和评估。”

TR-3 飞机的交付许可标志着Block 4 标准 F-35 加入作战中队（尽管最初是训练配置）的下一个关键步骤。这是该项目的一项重大进步，因为 Block 4 标准飞机标志着 F-35 计划在这一总体现代化工作中的新时代。

值得注意的是，全球客户对 F-35 的兴趣持续不减。“我们看到客户对 F-35 的兴趣持续不减，我们看到客户反复选择，最近希腊被选中采购 20 架飞机，”Greg Day 评论道。“我们还看到韩国挺身而出，将其计划订单增加到总共 60 架飞机，目前我们正在支持美国政府，因为罗马尼亚对 F-35 表现出了兴趣。”