Sistema de elevación Rolls-Royce

El sistema de elevación Rolls-Royce consta de cuatro componentes principales: ^{[ 3 ]}

• Ventilador elevador
• Eje de transmisión del motor al ventilador ^{[ 12 ]}
• Módulo giratorio de tres rodamientos (3BSM)
• Postes de rollo (dos)

El módulo giratorio de tres cojinetes (3BSM) es una tobera de vectorización de empuje en la parte trasera de la aeronave que dirige los gases de escape del motor para que pasen directamente con capacidad de recalentamiento para el vuelo hacia adelante, o para que se desvíen hacia abajo para proporcionar sustentación. ^{[ 13 ]}

Para el vuelo vertical, 29 000  hp ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} se transfieren mediante un eje de extensión en el ventilador del motor usando un embrague ^{[ 17 ]} y una caja de engranajes cónicos a un ventilador de sustentación contrarrotatorio ubicado delante del motor. El flujo de aire del ventilador (aire no calentado de baja velocidad) sale a través de paletas de vectorización de empuje en la parte inferior de la aeronave y equilibra la sustentación de la tobera trasera. Para la estabilidad lateral y el control de alabeo , el aire de derivación del motor se usa en una tobera de poste de alabeo en cada ala. ^{[ 18 ]} Para el control de cabeceo, las áreas de la tobera de escape y la entrada del LiftFan varían mientras se mantiene constante la sustentación total. El control de guiñada se logra guiñando el 3BSM. ^{[ 16 ]} El movimiento hacia adelante, y también hacia atrás, se controla inclinando el 3BSM y las paletas en la tobera de caja de paletas de área variable del LiftFan. ^{[ 5 ]}

Los siguientes son los valores de empuje de los componentes del sistema en modo de sustentación: ^{[ 3 ]}

En comparación, el empuje máximo del Rolls-Royce Pegasus 11-61/F402-RR-408, la versión más potente que se utiliza en el AV-8B , es de 23.800 libras-fuerza (106 kN) . ^{[ 19 ]} El peso del AV-8B es aproximadamente el 46% del peso del F-35B . 

Al igual que los motores de sustentación, los componentes adicionales del LiftSystem representan un peso muerto durante el vuelo, pero la ventaja de emplear el LiftSystem es que su mayor empuje de sustentación aumenta la carga útil de despegue en una cantidad aún mayor.

Durante el desarrollo del LiftSystem hubo que superar muchas dificultades de ingeniería y aprovechar nuevas tecnologías. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

El LiftFan utiliza blisks de titanio de álabes huecos (un disco de álabes o "blisk" logrado mediante el conformado superplástico de los álabes y la soldadura por fricción lineal al cubo del blisk). ^{[ 22 ]} Se utilizan compuestos de matriz orgánica para los álabes entre etapas. El LiftFan está autorizado ^{[ 23 ]} para volar hasta 250 nudos (130 m/s). Esta condición aparece como un viento cruzado en la toma horizontal y ocurre cuando la aeronave pasa del vuelo hacia adelante al vuelo estacionario. ^{[ 24 ]} 

El mecanismo de embrague utiliza tecnología de placas secas de carbono-carbono, derivada originalmente de los frenos de aeronaves. La fricción solo se utiliza para accionar el ventilador de sustentación a bajas velocidades del motor. Se activa un bloqueo mecánico antes de aumentar a la potencia máxima. ^{[ 25 ]}

La caja de cambios debe ser capaz de funcionar con interrupciones en su suministro de aceite de hasta un minuto, mientras transfiere la potencia máxima a través de 90  grados al LiftFan.

El módulo giratorio de tres cojinetes debe soportar la tobera final de vectorización de empuje caliente y transmitir sus cargas de empuje a los soportes del motor. Los actuadores hidráulicos de combustible del módulo utilizan combustible presurizado a 3500 libras-fuerza por pulgada cuadrada (24 000 kPa; 250 kgf/cm² ⁾ , en lugar de fluido hidráulico, para reducir el peso y la complejidad. Un actuador se desplaza con la tobera giratoria, girando 95 grados y sometido a calor y vibraciones intensas.   

Durante la definición del concepto del Joint Strike Fighter, se probaron en vuelo dos fuselajes de Lockheed: el Lockheed X-35A (que posteriormente se convirtió en el X-35B) y el X-35C de alas más grandes, ^{[ 26 ]} con la variante STOVL que incorporaba el módulo LiftFan de Rolls-Royce.

Las pruebas de vuelo del LiftSystem comenzaron en junio de 2001, y el 20 de julio de ese año el X-35B se convirtió en el primer avión de la historia en realizar un despegue corto, un ascenso supersónico horizontal y un aterrizaje vertical en un solo vuelo. Para cuando se completaron las pruebas en agosto, el avión había logrado 17 despegues verticales, 14 despegues cortos, 27 aterrizajes verticales y cinco vuelos supersónicos. ^{[ 4 ]} Durante las pruebas de vuelo de calificación final del Joint Strike Fighter, el X-35B despegó en menos de 500 pies (150 m) , pasó a vuelo supersónico y luego aterrizó verticalmente. ^{[ 27 ]} 

Las pruebas en tierra de la combinación F136/LiftSystem se llevaron a cabo en las instalaciones de General Electric en Peebles, Ohio, en julio de 2008. El 18 de marzo de 2010, un F-35B equipado con STOVL realizó una demostración de vuelo estacionario vertical y aterrizaje en la Estación Aeronaval de Patuxent River en Lexington Park, MD. ^{[ 28 ]}

En 2001, el sistema de propulsión LiftSystem fue galardonado con el Trofeo Collier , ^{[ 29 ]} en reconocimiento al "mayor logro en aeronáutica o astronáutica en Estados Unidos", específicamente por "mejorar el rendimiento, la eficiencia y la seguridad de los vehículos aéreos o espaciales, cuyo valor ha sido ampliamente demostrado por su uso real durante el año anterior". ^{[ 4 ]}