海上幽灵——现代水面舰艇的隐身技术

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1、海上“幽灵”——现代水面舰艇的隐身技术　林　瑛　　与水下航行的潜艇不同，水面舰艇完全暴露在雷达、红外探测仪、声纳、磁探仪等各种探测设备的作用下。由于它无法完全消除的目标特征，如：雷达反射、红外辐射、空气和水下辐射噪声、可见光特性和磁特性、自身电磁辐射特性等，水面舰艇被各种侦测设备发现的概率，以及被各种精确制导武器跟踪和命中的概率要比潜艇高得多。因此，只有具备隐身性能的水面舰艇才可能具有更强的生存能力和更有效的作战能力。隐身性已成为海军水面舰艇关键性能参数之一。它不仅改变了传统的水面舰艇设计方法，也

2、改变了海军的作战方法。８０年代以来，各先进海军国家纷纷在研究水面舰艇隐身技术、提高舰艇生存能力和有效作战能力方面做了很大的投入，提出了形形色色的水面舰艇隐身概念并转化为实用技术，取得了相当的成效。水面舰艇的目标暴露特征雷达截面积（ＲＣＳ）ＲＣＳ是物体散射雷达射频能量的一种度量，一般用面积平方米（ｍ２）表示。由于ＲＣＳ的变化范围很宽，所以对数表达式也是一种常用的方式，即相对于１ｍ２的分贝数（ｄＢｓｍ）。它表示为１０乘以以１０为底的ＲＣＳｍ２数值的对数。如：ＲＣＳ＝１００ｍ２，用对数方式表示为＋２０ｄＢ

3、ｓｍ。ＲＣＳ的大小反映了目标在特定方向上反射雷达波能量的大小，这一能量概念取决于：①雷达发射频率（一般来说频率加倍，ＲＣＳ相当于增加４倍）；②接收机的极化方式（一般接收机只测量水平、垂直、螺旋、圆形极化中的一个分量）；③反射面的倾斜方向；④发射机的极化方式；⑤目标材料对雷达波的吸收率；⑥目标大小和形状；⑦目标方位和距离。对于水面舰艇尤其是大、中型舰艇而言，ＲＣＳ可以说是一个致命的目标暴露特征。随着电子技术的发展，雷达的发射功率、照射频率、作用距离、可探测方位、目标识别率都有了相当大的提高。特别是现代

4、化舰载机性能的提高，其机载雷达的超视距探测和预警功能以及对导弹的中继制导能力使得水面舰艇的远距离被发现概率和被攻击概率大为增加。因此，如何减少水面舰艇的雷达截面积（ＲＣＳ）就成为其隐身技术研究的重要环节之一。红外辐射能量水面舰艇对于热敏传感器或红外探头来说，是良好的目标，因为海上背景环境相对冷且一致性较好。水面舰艇的红外辐射源主要有：①排气烟流；②烟囱壁；③辅机排气道；④排气烟道附近的暖流区域；⑤主推进系统热终端部件；⑥舰艇的机舱区域。其中舰艇动力系统的排气口和排出的气体，处于红外的中间波段，即３

5、～５微米；舰艇其他较冷部分的热辐射处于红外的较长波段，即８～１２微米。一般来说排气部分将构成舰艇中波段红外特性的９９％，长波段红外特性的５０％。一艘２０００吨左右的护卫舰若不采取任何防止红外辐射措施全速航行，每小时排出热废气约带出１００００千瓦的热能，而一般红外制导导弹只要接收到１４×１０－９瓦/厘米２的红外功率，就能有效地命中目标。特别是现代导弹红外制导系统具有抗干扰及被动式自导能力，目标跟踪、精确攻击能力大为提高，使水面舰艇受到严重威胁。因而减少舰艇的红外辐射特征也是提高舰艇生存能力的主要措施

6、。辐射噪声水面舰艇的辐射噪声主要是水下噪声，包括沿着舰体及附体的水动力噪声、螺旋桨噪声、各种机械装置运转产生的机械噪声等。由于声信号可在海洋中远距离传播，故水面舰艇较易被敌方的主、被动声纳探测，或被声导鱼雷信号探测设备锁定，成为被攻击目标。其他信号特征除上述主要目标暴露特征外，水面舰艇还有诸如：光学特性、磁场特性、舰艇航行产生的水压变化、航行尾流、舰艇排放物（废水、废气等）的化学物质等信号特征。在现代高新探测技术不断涌现的情况下，这些原不引人注目的信号特征，也越来越为人们所重视。当代水面舰艇隐身技术

7、及其发展８０年代以来，水面舰艇隐身技术日益为各国海军所重视，从局部采用隐身技术到全面采用隐身技术的水面舰艇相继出现。较为突出的有：美国的“阿利·伯克”级驱逐舰、俄罗斯的“基洛夫”级巡洋舰和“勇敢”级护卫舰、日本的“金刚”级驱逐舰、德国的“勃兰登堡”级护卫舰、法国的“夏尔·戴高乐”级航母和“拉斐特”级护卫舰、以色列的“萨尔５”级轻型护卫舰、瑞典的“斯米盖”表面效应船、英国的“公爵”级护卫舰和新推出的“海上幽灵”级护卫舰。这些舰艇不同程度地突破了传统舰艇的设计思想，提出了隐身技术的新概念，在一定义意义上

8、代表了水面舰艇的隐身技术发展方向。雷达隐身技术雷达隐身可以说是水面舰艇隐身的重头戏。据测算，水面舰艇的ＲＣＳ减小１０ｄＢｓｍ，其雷达波反射能量减少９０％，被雷达探测的最大距离相应减少４４％；当ＲＣＳ降低１３ｄＢｓｍ时，则相当于舰艇形体缩小了４　５；排水量在４０００吨左右的驱逐舰ＲＣＳ减小１５ｄＢｓｍ，则其在雷达屏幕上的信号仅相当于一艘４００吨级的巡逻艇。现代水面舰艇雷达隐身技术主要有以下两个方面：（１）改变舰艇的外形设计。以往水面舰艇的干舷和上层建筑部分多是垂直或近似