駕駛艙
F-35A戰鬥機飛行員只需要用他的手指觸碰多功能顯示器(MFD)上的相應區域。就可以隨意調整各種信息的顯示方式和顯示順序，或者重新啟動顯示系統。以前老式戰鬥機座艙內部各種讓人眼花繚亂的開關和按鈕已經在F-35的先進座艙中幾乎完全消失了，這些開關和按鈕的功能大部份已經轉移到F-35先進的觸摸式平板顯示器上。當然，你在F-35的座艙偶爾也能找到少數幾個老式的開關和按鈕，但是，F-35座艙的整體環境已經大為改善，給人一種“簡約”的感覺。
F-35戰鬥機的首席試飛員喬·比斯利(Jon Beesley)說道：“F一22猛禽戰鬥機的座艙內同樣布置了三個多功能液晶顯示器。它是戰鬥機座艙界面從傳統的機械儀表式到今天F-35戰鬥機上先進的觸摸式平板顯示器的一個重要的技術過渡。”喬·比斯利是洛克希德·馬丁公司的資深試飛員，他曾擔任過F-117隱身戰鬥機和F一22原型機的試飛員，他是第四位試飛YF-22(F-22的原型機)的飛行員，並且是第二位試飛量產型F-22A的飛行員，因此他對F-22飛機座艙的技術演變過程非常了解，他說道：“在F-22的原型機YF-22上，洛-馬公司就已經嘗試過使用先進的觸摸式顯示器技術，並且在試驗中得到了許多有益的經驗，但是遺憾的是。出於降低研發風險的考慮，這項革命性的技術並沒有套用到量產型的F--22A戰鬥機上。”但是，現在洛-馬公司關於先進的觸摸式顯示器的技術積累終於在F-35戰鬥機上得到了套用。
F-22A“猛禽”戰鬥機裝備有三個液晶多功能顯示器，座艙介面中間的那個MFD的尺寸是20厘米×20厘米，而座艙兩邊的MFD的尺寸是16.5厘米X 16.5厘米。比斯利解釋道：“如果時間倒退20年，F-22戰鬥機座艙內的這套顯示系統確實是非常先進、非常簡約的，但是.現在F-35的座艙介面才是‘少即是多’(Less ismore)的簡約主義的最完美表達。”
比斯利首次坐進F-35座艙的反應和多數資深飛行員首次看到F-35座艙介面的反應一樣。他解釋道：“F-35座艙內部極少的開關和按鈕數量給人留下了極其深刻的印象，當然，其最顯著的特徵就是那個取代了儀表面板的20厘米×50.8厘米的大型觸摸式液晶多功能顯示器，隨著計算機技術的飛速發展，在過去若干年裡，觸摸式顯示器控制技術已經相當成熟，F-35的研發成功，標誌著這一先進控制技術首次在戰鬥機上得以套用，這將極大地減輕飛行員的工作負擔。”打個比方，F-35上的飛行員不僅可以通過觸碰顯示器來切換飛機的空中加油模式和飛行控制系統測試模式，而且還可以在觸摸式顯示器上控制各種機載無線電系統、任務系統計算機、敵我識別系統和導航系統。
比斯利指出：F-35座艙內的20厘米X50厘米的大型平板多功能顯示器可以按照飛行員的意願來定製不同顯示視窗的尺寸大小和排列方式。其“人機界面設計”非常優秀。通過觸碰顯示屏，飛行員可以將顯示屏劃分為兩個20厘米×25厘米的顯示視窗、或者4個8厘米×12.5厘米的顯示視窗。飛行員可以任意劃分顯示視窗的大小或組合方式，直到這套顯示系統以最令人滿意的方式向飛行員顯示各種信息為止。
比斯利補充道：“F-35的顯示系統能夠簡化複雜數據的顯示過程，其靈活、多變的數據顯示方式，和尺寸可調的顯示視窗是其他任何戰鬥機上都沒有的。”
F-35座艙內的大型平板顯示器是由左右兩個20厘米×25厘米的平板顯示器拼接而成，兩個顯示器的工作互不影響，互為備份，如果其中一個顯示器出現故障，那么所有信息自動轉移到另外一個20厘米X 25厘米的顯示器上進行顯示。比斯利繼續說道：“作為一種多用途戰鬥機。F-35戰鬥機可能將要執行其他人難以想像的最為複雜的作戰任務一一從爭奪制空權到近距離空中支援，再到摧毀敵方的防禦體系。所以工程人員在F-35的人機界面設計上花費了巨大的心血，使得F-35的顯示系統可以從對應於一種任務類型的顯示模式很自然地轉換到對應另外一種任務類型的顯示模式。同時對戰鬥機座艙內的其他系統做出有效的調整，以便飛行員能夠很快適應新的作戰任務類型。”
設計思路
F-35A戰鬥機洛·馬的設計師們從一開始就沒有打算在改進以前戰鬥機的傳統的座艙界面的基礎上，演變出F-35的座艙。他們決定另起爐灶，為F-35戰鬥機設計一個全新的座艙，以滿足21世紀戰鬥機飛行員的需求。洛·馬的設計師們希望F-35的顯示系統不是簡單地將各種機載感測器數據不加處理地傳遞給飛行員，而是希望顯示系統傳遞給飛行員是經過機載綜合核心處理器(ICP)過濾後的最有效信息，以求大幅度降低飛行員的工作負擔。
前F-16戰鬥機飛行員，現洛·馬公司F一35戰鬥機人機界面設計組項目主管麥克·斯格夫(Mike Skaff)說道：“F-35戰鬥機座艙人機界面的設計目的是確保飛行員把精力中在戰術運用上，而不是繁瑣的機載系統操作上。現代化戰鬥機的複雜程度是相當驚人的.如果飛行員必須要對飛機上各種機載系統的狀況進行監視的話，必將分散飛行員的注意力，從而遺漏某些更為重要的作戰任務信息。我們希望F-35的座艙系統能夠為飛行員做更多的事情，以減輕飛行員的工作負擔，從而確保飛行員將有限的精力集中到完成作戰任務上來。”
F-35的首席試飛員比利斯的飛行小時數已經超過了5000小時，在他的飛行員生涯中，他曾駕駛超過20種戰鬥機，在試飛F-35之前，他已經在F-35的飛行模擬器上“飛行—了數百小時。最近，為了完成駕駛第一架SDD型F-35A戰鬥機(AA-1號)在2006年12月進行首飛的任務，他花費了更多的時間來熟悉AA-1號F-35飛機的真實座艙。AA一1號F-35的座艙和以後的批量生產型F-35的座艙基本相同，但是在AA-1號的座艙內多出了一些為了進行飛行試驗而加裝的特殊的設備(這在以後的量產型戰鬥機上將被省去)，AA-1號的座艙內安裝了兩個電力系統緊急開關(互為備份)，並在大型平板顯示器的下方安裝了一個控制臺，另外，AA-1號的座艙里還安裝了一個顯示戰術數據小型數字式顯示器，以顯示AA-1號F-35上獨特的通信、導航和識別系統(CNI)提供的戰術信息。
三種不同型號的F-35戰鬥機擁有幾乎完全相同的座艙，它們的座艙中唯一的區別在於：F-35A(空軍的常規起降型)和F-35C(海軍艦載型)的座艙中有一個按鈕，用於展開飛機的尾鉤。以便F-35A型戰鬥機在跑道盡頭的緊急制動，或者F-35C在航母狹小的甲板上降落；而F-35B(海軍陸戰隊機的短距起飛垂直降落型)的座艙中則擁有一個特殊的按鈕。用於控制飛機的“垂直起降模式”和“平飛模式”的轉換。
在F-35的座艙內。發動機的油門桿被布置在飛行員的左手邊。而駕駛桿則被布置在飛行員的右手邊。比斯利繼續解釋到：“在飛行員進行高過載機動的時候，其駕駛桿的桿力和偏移量是可變的，按照駕駛鷂式垂直起降戰鬥機的經驗，飛行員會想當然地認為F-35B在進行垂直降落的時候，操縱駕駛桿和油門桿力度的要非常輕微而小心，但是在F-35B的座艙內裝有‘軟著陸’制動器，它可以自動調解飛機，這樣在垂直著陸過程中，飛行員並不需要對飛機的操縱進行過多的干預”，F一35的油門操縱桿的一個主要特徵就是：飛行員不能通過調解油門來關閉飛機的發動機，而需要操縱一個單獨的開關來關閉發動機。將油門操縱桿和發動機開關分離的設計方式已經在JSF項目的原型機X-35上得到了充分的驗證。
當F-35戰鬥機座艙還處於最初的設計階段時，飛行員就參與至0設計工程里來了，他們向工程技術人員提出有益的建議，以便F-35的座艙能夠設計得更為人性化。使得飛行員在空戰中更為高效地操縱飛機。洛·馬的項目主管斯格夫說道“在F-35座艙的設計工程中，我們聽取了許多前任和現任美國空軍。海軍和海軍陸戰隊一線飛行員的建議，同時我們也聽取了來自英國、加拿大、丹麥、挪威、荷蘭，義大利、土耳其和澳大利亞的戰鬥機飛行員的有益建議。”
前“海鷂”戰鬥機駕駛員，現F／A-18E／F戰鬥機駕駛員傑夫·卡勒斯中校(C01.Jeff Karnes)不僅參與了F-35戰鬥機的座艙設計工作，而且還參與了座艙的測試工作。他說道：“F-35駕駛艙的20厘米×50厘米的大型平板顯示器為戰鬥機的戰術發揮提供了廣闊的操縱空間，這個大型的平板顯示器最多可以被劃分為12個顯示視窗，以便同時顯示導航信息.威脅告警，目標指示.油量和武器等信息，為飛行員的快速決策提供了有益的參考。為了減輕飛行員的工作負擔，工程技術人員大幅減少F-35戰鬥機座艙內的按鈕和開關數量，並提高系統自動化程度、另外機載核心綜合處理器還會過濾掉許多無關緊要的信息，以大幅減少傳遞給飛行員的信息量。以確保顯示給飛行員的都是和完成當前任務相關的最有價值信息。
試飛
F-35A戰鬥機美空軍兩架F-35A戰機從洛克希德·馬丁公司的德克薩斯州沃斯堡試飛場起飛，以雙機編隊不間斷飛行，成功抵達加利福尼亞的愛德華茲空軍基地。中國試飛專家徐勇凌對《環球時報》記者介紹稱，F-35長途轉場標誌著該戰機進入關鍵的定型試飛階段，這也是美軍戰機服役前“四大試飛階段”的第三階段，F-35的正式服役又向前推進一步。
據報導，完成試飛的是兩架編號為AF-1和AF-2的F-35A“閃電II”隱身戰鬥機。這次不間斷的長途飛行是由美國空軍試飛員漢克·格里夫斯中校和洛·馬公司的首席試飛員喬恩·俾斯里完成的，他們在1小時內從美國最南部的德克薩斯州抵達了最西部的加利福尼亞州。這是第一批抵達愛德華茲空軍基地的F-35A戰鬥機，意味著戰機正式從軍火商手裡轉移到軍隊手中。據報導，抵達愛德華茲空軍基地的F-35A最終將達到至少8架。此次試飛也是F-35A首次編隊飛行，在今後的試飛中，美軍將逐漸增大難度，進行4機、8機編隊飛行。
抵達愛德華茲空軍基地是F-35A戰機開始進行定型試飛的第一步。在愛德華茲基地部署期間，F-35A將進行大量的地面和飛行測試，例如推進系統試驗、空中加油、後勤保障、武器綜合和遠程飛行。洛·馬公司的F-35試飛定型項目副主管達戈·皮爾森說，“通過嚴格的飛行測試，我們將為美國及其盟國發展出占有統治地位的、致命的戰鬥機。”報導稱，另外3架F-35戰鬥機目前正在馬里蘭州的海軍航空站進行試飛，這裡是F-35B垂直起降型和F-35C艦載型的主要試飛基地。2010年3月，F-35B成功進行了垂直起降試驗。目前F-35飛機已經完成了超過200架次的飛行測試， 其最終應該完成5000架次起飛試驗才能正式服役。
對於美空軍未來主力戰機F-35的試飛動態，中國國際試飛員、試飛專家徐勇凌對《環球時報》記者介紹， F-35A飛往愛德華茲空軍基地意味著整個F-35項目進入關鍵的定型試飛階段，但後面的路仍很長。徐勇凌介紹，美國空軍的戰鬥機從提出概念、確定方案到形成初始作戰能力，僅試飛一項就要過上四道關。第一關是招標試飛，這也是美國軍方所特有的。軍方在提出需求後，由各大公司提出方案，一般軍方要在這其中初步確定兩個方案，由相關公司製造樣機，樣機包括必需的裝備和設備，該試驗的目的是讓飛機先飛起來，論證方案可行性。
招標試飛完成後是工程試飛。中標的軍火商根據試飛中發現的問題和軍方提出的意見，修改、完成飛機的製造，組裝完成後即進行工程發展試飛。這一試飛主要在工廠的基地進行，用來驗證飛機基本的安全性、可操作性，確保飛機能夠獨自安全地飛往進行定型試飛的試飛基地。今年3月F-35B的懸停試驗即為軍火商進行的工程試飛。
這一階段完成後，就需要進行定型試飛，這一階段是風險最大、耗時最長、科目最多的試飛階段。在這一階段，從飛機的基本飛行性能到邊緣科目，從航電系統到機載武器都要根據試飛大綱進行全面測試。其中航電和機載武器試飛占到試飛總量的60%到70%。很多強度邊界科目和特殊狀態試飛風險很大，例如失速、螺鏇、低空俯衝試飛等。美國戰鬥機在這一階段通常進行7000至8000小時的試飛工作。定型試飛完成後並不意味著萬事大吉，在正式裝備部隊前，還要進行作戰使用效能試飛。例如進行戰場環境下的各種武器投放，打靶試驗，驗證武器系統實際效能。過了這道關，戰鬥機才能正式進入部隊服役，而達到了規定的數量後才算形成初始作戰能力。
徐勇凌說，按照美國空軍的評估，空軍型的F-35A計畫在2016年左右形成初始作戰能力。根據目前披露的情況來看，一些定型試飛的科目，例如空中加油也開始在沃斯堡進行了。但是電傳操縱的飛機試飛風險很大，包括美國的F-22、俄羅斯的蘇-35等型號的多種戰鬥機都曾經在試飛中發生過事故。而F-35的電傳操縱系統軟體是迄今為止最為複雜的操縱系統軟體，F-35能否按時服役，還要拭目以待。
主要功能
F-35A戰鬥機F-35戰鬥機座艙內採用的是彩色多功能液晶顯示器，以確保其顯示的文字和圖像的高清晰度。相比以前的黑白顯示器，其顯示效果大為提高。F-35座艙系統仿真模擬試驗的負責人鮑勃·羅素(Bob Russell)強調了彩色多功能顯示器的重要性：“一般來說。在監視飛機各系統工作狀態的時候，顯示器上顯示綠色表示飛機狀態良好；黃色表示飛行員需要注意飛機可能出現的問題；而紅色表示飛機出現了嚴重故障。並且情況緊急，要求飛行員馬上提高警惕。例如，顯示器上顯示的綠色文字是對飛行員的安全建議；黃色文字則需要飛行員注意；而一旦出現了紅色文字，.則代表對飛行員的發出警告，並要求飛行員馬上採取應對措施。”
在顯示戰場目標的時候，F-35顯示器上的這套“色彩標識規則”同樣適用，例如F-35的機載感測器發現的目標在如果座艙的戰術顯示器上是以綠色標識出來的，表示這是友軍目標；如果機‘載感測器暫時還不能識別目標是敵是友，那么該目標將在顯示器用黃色標識；而已經確定為潛在‘的敵方目標當然是用紅色進行標識的。羅素補充遵“在特殊情況下，我們偶爾也會使用藍色和紫色標識特殊目標。我們一般會選擇深淺度不同的灰色來顯示不同的地圖，並在飛機的俯視圖上顯示飛機各個子系統的工作狀態和信息。例如剩餘燃料的、飛行控制系統和武器系統。當然，空中目標和地面目標將以不同的造型或者符號在顯示器上出現。並加上不同的色彩，以便於飛行員觀察和掌握戰場態勢。”
F-35戰鬥機的另一個特點就是具有語音控制功能，比斯利說道：“在電影《火狐》中，前蘇聯研製了超級戰鬥機‘火狐’，在其座艙里飛行員可以用其意念或者語音來控制飛機，即飛行員頭腦中瞬間閃現的意念可迅速轉換為飛機的飛控和火控信號。隨著科技的飛速發展，用語音來控制飛機已經並非只能在科幻小說中讀到，在F-35戰鬥機的座艙內就大量運用了語音控制，但是研究人員通過充分的論證發現，用手指觸碰平板顯示器的控制模式比語音控制模式效率更高，反應速度更快。因此，在瞬息萬變的戰場上。我們更傾向於選擇用手指觸摸平板顯示器的控制模式來完成那些需要飛行員瞬間做出決斷的任務。例如操縱飛機的武器系統打擊敵方目標等任務。但是我們也不能忽視語音控制的作用，我們可以用語音控制系統來完成那些不需要飛行員瞬間做出決斷的任務。例如載入導航坐標、變換無線電頻率以及計量剩餘油量等瑣碎任務。合理地利用語音控制系統可以大幅度減輕飛行員的工作負擔，並達到大幅度減少座艙內按鈕和開關的數量的目的。
在F-35B的座艙內多配備了一套控制飛機進行短距起飛／垂直降落(STOVL)的控制系統。這是F-35B的座艙和F-35A／C座艙唯一的區別。由於在座艙設計中引入了許多人體工程學理論，所以，F-35的座艙對於飛行員的體形和身材幾乎沒有限制，無論你是50千克重、170厘米高的小個子，還是120千克重、2米高的壯漢，都能毫無障礙地駕駛F-35戰鬥機。
