F-35C原计划搭载在福特级航母上，但由于该级航母的建造进度严重滞后，导致F-35C列装速度缓慢。迫不得已，美国海军决定由尼米兹级航母搭载F-35C进行部署。
2018年底，美国海军首支装备F-35C的作战部队——VFA-147攻击机中队在尼米兹级航母3号舰“卡尔·文森”号上进行新舰载机适应性起降测试。随后，该航母开始改装，直到去年8月结束。此次部署表明，美国海军首支F-35C中队已经成军。目前，美国海军和海军陆战队共有3个F-35C中队宣布形成完全作战能力，具备实战部署条件。
从“卡尔·文森”号航母搭载的第2舰载机联队看，其主要战斗力量采用“混搭”模式，即1个F-35C中队、3个F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机中队和1个EA-18G“咆哮者”电子攻击机中队。考虑到F-35C是首次部署，且只有一个中队，此次部署的重点应是对VFA-147攻击机中队的运行能力进行检验，进一步加强与航母各部门的协同配合，促使F-35C尽快形成战斗力。另外7月时，美国海军决定削减F-35C采购规模，将每艘航母上配备的F-35C中队数量从两个削减为一个。因此可以肯定，在未来很长一段时间内，美国海军舰载战斗机将继续采用这种“混搭”模式。
即便如此，拥有F-35C的“卡尔·文森”号航母打击群将迎来作战能力上的变化。一方面，F-35C具有较强的数据搜集、处理和传输能力，能拓展编队对战场态势的感知能力，为编队内的作战舰艇或F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机提供引导，扩大火力圈。另一方面，F-35C凭借隐身优势，能够对对方战斗机和舰艇实施先发打击，为争夺作战海域的制空权取得先机。未来，在舰载加油机的配合下，F-35C将助力美国海军海上作战编队进一步强化对所在海域的控制。
仍存问题
目前，美国海军共有9个航母舰载机联队。根据规划，到本世纪30年代，每个联队将至少配置一个F-35C中队，加上美国海军陆战队计划编设的4个F-35C中队。届时，美国海军航母打击群将拥有可观的5代机规模。
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