方案一是让海军也使用为陆战队开发的STOVL构型。这个方案最简单,但这种机型的航程、载荷能力都比传统舰载型来得差。
方案二是把STOVL构型中的升力风扇移除,让姿态调整喷射气流从襟翼上流过以增加机翼的升力,降低飞机起降速度,并增加弹射器及拦阻钩。不过海军以往使用的F-4鬼怪式战斗机也有类似的吹气襟翼设计,维护保养非常困难,洛克希德认为海军对这个方案应该不会有兴趣。
洛克希德选择采取的第三个方案,是加大襟翼及前缘襟翼,翼尖向外稍微伸长以增加翼面积、降低起降速度,并增加弹射器及拦阻钩。较大的机翼可降低诱导阻力并增加机翼内的油箱容量,因此海军机型的航程较陆战队及空军机型都来得远。

洛克希德的三种JAST型号,此时已经抛弃的鸭翼
拦阻钩会在起落架及机身上施加很大的负载,洛克希德因此重新设计了主起落架。空军及陆战队机型的设计规范是降落时的机身最大下降速率每秒3米,而海军型为每秒7.62米。同样前起落架配合弹射器而重新设计,机身也因为较大的负载采用缓冲构件(cushion part)的设计,在不改变基本结构安排的前提下,以较强的零件取代原本的零件,例如承受主起落架负载的机身隔框,在空军及陆战队机型上使用1.27厘米厚的铝合金,在海军机型上则是1.90厘米厚的钛合金。这种做法沿袭自F-16的生产线,起初是为了满足不同国家对子系统件不同的要求,结果F-16在基本机身之下有着许多不同的构型。
由于传动轴升力风扇的观念颇为新颖,也被认为风险最高,为了降低整体风险,原本的鸭翼改以传统的水平尾取代。

常规布局明显受到了F-22影响
1995年5月,洛克希德请开发雅克-38及雅克-141垂直/短距起降(Vertical/Short Take-Off and Landing)战斗机的俄罗斯雅克飞机公司(Yak Aircraft Corporation),针对STOVL推进系统及结构安排提供独立审查意见。洛克希德将其它公司公开发表的通用可负担轻型战斗机设计资料,以及洛克希德自己的推进系统专利申请文件交雅克公司研究,雅克公司根据自己的开发经验,估算出三型竞争STOVL机的性能及风险。该公司的审查报告中对洛克希德的设计相当肯定,并提供垂直/短距起降飞机升力系统的设计性能资料给洛克希德参考,为洛克希德打了一剂强心针。
三家竞标公司在完成最后的风洞吹试后,也陆续完成演示型及生产型飞机设计。洛克希德和麦道的设计相当雷同︰传统的机翼、机身、尾翼外形;波音则是无尾翼的三角翼机身。洛克希德之前已测试过全尺寸模型机的悬停及姿态转换,波音只完成全尺寸模型机的升力测试;麦道在完成气体驱动升力风扇系统测试后,向洛克希德要求与普惠公司共同开发传动轴驱动升力风扇系统,但遭到拒绝,只好转而开发未曾做过全尺寸测试的升力发动机。此时三家公司比较之下,洛克希德的设计反而变成风险最低了。
联合打击战斗机计划(JSF)
1995年9月,美国国防部进行了2010年战斗机数量不足的预测评估,并审查了为解决此问题而启动的JAST计划后,得到的重大结论是一款飞机如果能符合三军通用的要求,则可以节约高达三分之一的维修费用。此外还因同一维修单位、共享后勤保修系统及增加军种互用性,从而可以大幅降低采购成本,国防部因此要求此计划须开发出一通用型新战斗机,并在1996年2月通过联合打击战斗机的开发计划。JAST计划办公室在一个月后,向业界发出演示型飞机的设计及试飞报价邀请书,提出报价的公司需一并制定出演示机的试飞目的。洛克希德在六月送交报价书,并说明该公司演示机试飞有三项主要目的︰一、证明要制造常规起降型、STOVL型、以及舰载型通用的联合打击战斗机是可行的;二、在同架次飞行中,演示前所未有的STOVL性能及超音速飞行;三、演示舰载型战斗机操控品质及航母适应性。

X-35B的升力风扇结构


X-35B的升力风扇
洛克希德的规划里将制造二架演示机,一架专责测试挑战性较高的STOVL;另一架则是先采用空军构型,之后再更换襟翼及前缘襟翼改装成舰载型。为了降低演示机的制造花费,与测试目标无关的部分子系统则采用现货件,例如︰前起落架取自F-15,主轮则是将A-6的稍加修改,而这些现货件增加的重量以不安装任务航电及武器舱来抵销。
1996年5月,国防部将计划名称改为联合打击战斗机计划(Joint Strike Fighter Program)以反映计划实际包括的范围,并让国会了解这是一项战斗机开发计划。1996年11月,波音和洛克希德获选制造概念演示机,麦道的升力发动机概念取自俄罗斯的雅克-38及雅克-141,陆战队对此不甚赞同,也不愿在一架飞机上使用两种发动机。1997年麦道被波音并购,之前与麦道合组团队参与竞标的英国航宇系统(BAE Systems)、诺格(Northrop Grumman)则加入洛克希德的阵容。

波音的X-32在设计上过多偏向STOVL,牺牲了其他方面
洛克希德与波音的设计外形都相当传统,F-22证实了飞机外形即使不采多面体的方式,也能降低雷达截面积,因此二家公司的决胜点就在STOVL的推进系统设计。推力是气流量与速度的乘积,洛克希德为达到所需的大推力,采用大量慢速气流的方式;波音则是使用少量而速度较快的气流。洛克希德升力风扇系统所喷出的气流量约比波音的升力系统多出2.5倍,气流速度则不到波音的三分之一。

X-32B的STOVL发动机系统设计
由于在NASA埃姆斯研究中心的STOVL风洞吹试非常成功,洛克希德为了降低演示机的制造费用,把原订的演示机规划稍加修改,一架专责来验证航母上的操控品质,另一架先做成空军构型,之后再移除前机身油箱安装升力风扇,改装成STOVL构型。空军构型的X-35A于2000年10月24日首飞,从洛克希德位于加州的帕姆代尔(Palmdale)工厂飞往距离约30公里外的爱德华空军基地,之后的一个月中,X-35A以每天平均一架次的飞行次数,演示机动动作及超音速飞行等战斗机性能,完全满足预定的试飞目的。
飞行测试之所以能如此顺利,在于X-35A能够进行空中加油。一般新飞机通常得花上一年的试飞才能通过这项认证,相较之下,波音公司在进行试飞时无法使用空中加油,这也显示出洛克希德的技术实力。
