隨著先進(jìn)電子技術(shù)、精確制導(dǎo)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及遠(yuǎn)程攻擊武器的出現(xiàn)，現(xiàn)代作戰(zhàn)平臺(tái)對(duì)水面艦艇的探測(cè)、跟蹤、攻擊能力越來越強(qiáng)，水面艦艇的生存環(huán)境日益惡劣。水面艦艇隱身技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，成為提高水面艦艇生存能力的重要手段。所謂隱身技術(shù)，就是“減少目標(biāo)特征信號(hào)”的技術(shù)。艦艇隱身主要包括雷達(dá)(即雷達(dá)波)隱身、聲隱身、紅外隱身、磁場(chǎng)隱身、水壓場(chǎng)隱身、尾流場(chǎng)隱身等，本文將主要介紹目前盛行的水面艦艇外形隱身。

雷達(dá)隱身原理

雷達(dá)隱身，即通過對(duì)自身進(jìn)行特定設(shè)計(jì)，將敵方發(fā)射的雷達(dá)波減少或改變方向，從而大大減少敵方雷達(dá)接收到的回波。

一般來說，雷達(dá)探測(cè)距離與目標(biāo)有效反射面積的4次方成正比，如果反射面積縮小至原來的1／2，則探測(cè)距離將減小為原來的84％；如果反射面積縮小至原來的1／100，則探測(cè)距離將減小為原來的32％。顯然，降低艦艇的雷達(dá)反射面積，對(duì)于減小敵方雷達(dá)的探測(cè)距離是非常有效的。

目前，艦艇雷達(dá)隱身主要包括三種樣式，即外形隱身、采用雷達(dá)吸波材料和實(shí)施電子對(duì)抗。其中，外形隱身是指通過對(duì)艦艇外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而減小雷達(dá)散射截面積，這是雷達(dá)隱身的主要措施；采用雷達(dá)吸波材料是指通過在艦艇外部某些大面積散射雷達(dá)波的部位上，采用雷達(dá)吸波材料來吸收雷達(dá)波，從而減少雷達(dá)波的散射，實(shí)施電子對(duì)抗是指通過采用無源電子干擾和有源電子干擾兩種方式來改變艦艇雷達(dá)特征，從而達(dá)到欺騙敵方探測(cè)系統(tǒng)和武器制導(dǎo)系統(tǒng)的目的。

外形隱身的應(yīng)用

隨著雷達(dá)隱身技術(shù)的發(fā)展，越來越多的水面作戰(zhàn)艦艇采用了外形隱身，艦艇外形已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代水面艦艇先進(jìn)性的重要標(biāo)志。例如，瑞典的“維斯比”級(jí)導(dǎo)彈艇、法國(guó)的“拉斐特”級(jí)護(hù)衛(wèi)艦、美國(guó)正在建造的DDG1000驅(qū)逐艦等都是具有一定甚至完全隱身能力的現(xiàn)代水面艦艇?？傮w來看，艦艇外形隱身主要包括船體隱身、電子設(shè)備隱身和武器系統(tǒng)隱身。

船體隱身

傳統(tǒng)水面艦艇較少考慮隱身設(shè)計(jì)，側(cè)舷和上層建筑均基本垂直，甲板設(shè)備眾多，使得散射的雷達(dá)波較大?，F(xiàn)代水面艦艇則主要通過多棱面外形和融合外形技術(shù)來降低有效的雷達(dá)散射截面積，使艦體各個(gè)部位均由不規(guī)則的傾斜多面體組成，各個(gè)相交面做成圓弧狀，從而在很大程度上降低了雷達(dá)的信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了隱身目的。

法國(guó)“拉斐特”級(jí)護(hù)衛(wèi)艦在船體隱身設(shè)計(jì)方面非常出色，主要包括以下措施一是舷墻和上層建筑側(cè)壁內(nèi)傾10度，干舷部外傾20度，而同期的英國(guó)23型護(hù)衛(wèi)艦，美國(guó)DDG51驅(qū)逐艦等上層建筑的外壁傾斜度一般在7度左右，這使得“拉斐特”級(jí)的隱身效果非常突出。此外，“拉斐特”級(jí)消除了所有露天的兩面角和三面角，以避免敵方雷達(dá)入射波反射回?cái)撤嚼走_(dá)。二是取消了露天甲板的舷側(cè)欄桿(直升機(jī)起降平臺(tái)部分除外)，把錨泊設(shè)備起錨機(jī)、導(dǎo)纜器、帶纜樁、纜索絞車等都布置于露天甲板下的主甲板上：主甲板周圍由起隱身作用的內(nèi)傾舷墻圍閉，舷墻上開有作業(yè)孔，以便靠碼頭時(shí)進(jìn)行拋系纜作業(yè)，航行中這些孔都用蓋子蓋住。三是上層建筑中部左、右舷側(cè)壁各設(shè)一凹進(jìn)去的區(qū)域，用于布置救生艇，海上補(bǔ)給裝置，為了防止此處的救生艇和海上補(bǔ)給裝置產(chǎn)生雷達(dá)反射面積，還專門設(shè)有鋼絲網(wǎng)制的網(wǎng)簾，網(wǎng)簾與傾斜的上層建筑側(cè)壁齊平，航行時(shí)將網(wǎng)簾放下。只要鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸小于雷達(dá)的波長(zhǎng)，即可起到屏蔽作用，不讓雷達(dá)波穿過，里面的設(shè)施就不會(huì)形成雷達(dá)反射面積。由于“拉斐特”級(jí)的雷達(dá)隱身效果頗佳，在服役初期竟發(fā)生過艦載直升機(jī)返航時(shí)無法用機(jī)載雷達(dá)發(fā)現(xiàn)母艦的事例。

美國(guó)正在建造的DDG1000驅(qū)逐艦更是一型值得關(guān)注的隱身艦艇。為了實(shí)現(xiàn)船體隱身，美國(guó)海軍對(duì)船型進(jìn)行了重大改造，形成了一種全新的隱身船型——穿浪單體內(nèi)傾船型。DDG1000隱身設(shè)計(jì)考慮的威脅主要是敵方水面艦艇雷達(dá)和掠海飛行反艦導(dǎo)彈的末制導(dǎo)雷達(dá)，因此這種船型徹底拋棄了傳統(tǒng)的船體外飄式構(gòu)型，不再采取內(nèi)傾和外傾交替的設(shè)計(jì)，而是采取干舷和上層建筑內(nèi)傾設(shè)計(jì)，以將敵方水面艦艇或掠海飛行反艦導(dǎo)彈的照射雷達(dá)波反射到空中，偏離原來的發(fā)射源。這主要是因?yàn)槊绹?guó)海軍具有足夠的空中優(yōu)勢(shì)。由于采用穿浪單體內(nèi)傾船型，DDG1000甲板面積有所減少，因此其導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)不再在縱中線兩側(cè)布置，轉(zhuǎn)而在船體周邊布置，這樣既適應(yīng)了內(nèi)傾構(gòu)型對(duì)容積的限制，又增強(qiáng)了艦艇的縱向強(qiáng)度，所形成雙層殼體結(jié)構(gòu)還改善了抗毀性能。配合艏柱內(nèi)傾，DDG1000驅(qū)逐艦還采用了構(gòu)型新穎的扁長(zhǎng)球鼻艏，更有利于降低興波阻力。通過試驗(yàn)，美國(guó)海軍認(rèn)為DDG1000采用這種船型可“大幅”降低雷達(dá)散射截面積。

電子設(shè)備隱身

傳統(tǒng)水面艦艇雷達(dá)型號(hào)眾多，艦橋上堆滿各種型號(hào)的雷達(dá)，各種天線林立，這些電子設(shè)備都可能成為較強(qiáng)的反射源。隨著多功能相控陣?yán)走_(dá)的出現(xiàn)，艦載雷達(dá)的數(shù)量有所減少，但它們?nèi)匀皇亲璧K隱身效果的重要因素。因此，對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行隱身，是實(shí)現(xiàn)艦艇雷達(dá)隱身的一個(gè)重要方面。

瑞典“維斯比”級(jí)導(dǎo)彈艇就對(duì)電子設(shè)備采用了一定的隱身措施，其對(duì)海、對(duì)空搜索雷達(dá)可折疊放入艦橋頂部，其他主要電子探測(cè)裝備的天線則安裝在艦橋頂部的塔狀封罩式桅桿內(nèi)。值得一提的是，“維斯比”級(jí)在探測(cè)系統(tǒng)的使用過程中也充分考慮了隱身要求，即最大程度采用低功率操作方式代替高能量的脈波，使敵方不容易接收到本艦雷達(dá)信號(hào)。不過，“維斯比”級(jí)的桅桿和部分天線沒有采取隱身技術(shù)措施。下一步準(zhǔn)備把這部分天線封裝在一個(gè)具有隱身性能的圓錐形整流罩內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全艇的隱身。

美國(guó)在水面艦艇電子設(shè)備的隱身方面頗有獨(dú)到之處?！笆グ矕|尼奧”號(hào)兩棲船塢登陸艦(LPD-17)就是明顯的一例，該艦沒有安裝傳統(tǒng)艦艇上常見的桅桿，而代之以兩根上細(xì)下粗的類似八角柱的結(jié)構(gòu)，即“封閉式桅桿／探測(cè)裝置系統(tǒng)”(AEM／S)，它把艦載雷達(dá)天線和多個(gè)探測(cè)裝置封閉在里面，不僅八角柱結(jié)構(gòu)可以分散敵方發(fā)射的雷達(dá)波，而且AEM／S外表面采用了新型復(fù)合材料。這種外表面具有波段選擇性穿透能力，一方面可使本艦發(fā)射的電磁波能穿過外表面向外發(fā)射，功率損失很小，另一方面又使敵方發(fā)射的電磁波被外表面反射偏轉(zhuǎn)，以減小本艦的雷達(dá)反射面積，同時(shí)又能有效地保護(hù)電子裝備。DDG1000更是將電子設(shè)備的隱身發(fā)揮到了極致。美國(guó)海軍對(duì)DDG1000整個(gè)上層建筑進(jìn)行了綜合集成，使其整體外形給人一種渾然一體的感覺。DDG1000集成上層建筑由有源相控陣天線、復(fù)合封閉式結(jié)構(gòu)組成，稱為集成甲板室與孔徑(IDHA)設(shè)計(jì)，該結(jié)構(gòu)具有很好的電磁兼容性并且還大大降低了信號(hào)特征。IDHA項(xiàng)目旨在把綜合的多功能桅桿與電掃陣列天線集成到一個(gè)全復(fù)合材料的艦艇上層建筑中，并具有很低的雷達(dá)與紅外信號(hào)特征。

武器系統(tǒng)隱身

傳統(tǒng)的水面艦艇對(duì)武器系統(tǒng)基本上不采取任何措施，無論是艦炮，還是導(dǎo)彈發(fā)射裝置，都直接安裝在露天甲板上，這些均成為較強(qiáng)的反射源。隨著隱身

技術(shù)的發(fā)展，艦炮的炮塔越來越小，而且由圓形外罩轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝骟w外罩；導(dǎo)彈發(fā)射裝置周圍開始加裝傾斜的罩板，再后來開始采用垂直發(fā)射方式，并加有井蓋，具備了極好的雷達(dá)隱身效果。瑞典“維斯比”級(jí)導(dǎo)彈艇和美國(guó)DDGl000驅(qū)逐艦均對(duì)武器系統(tǒng)進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。

“維斯比”級(jí)導(dǎo)彈艇艙面上除了一個(gè)錐形指揮臺(tái)和一門隱身艦炮外，再?zèng)]有布置任何外露的設(shè)施，整體上非常光潔、平整。艦載導(dǎo)彈，反潛武器及反水雷設(shè)備等其他武器系統(tǒng)均封閉于艦體內(nèi)部，而且在艦體上預(yù)留的發(fā)射口上有遮蓋裝置，外面什么也看不到。例如，8聯(lián)裝的RBS-15MK2反艦導(dǎo)彈便置于艦橋下部?jī)蓚?cè)的艇體內(nèi)。即使是艇首的57毫米MK3單管炮，也采用了較為全面的隱身外形設(shè)計(jì)，炮管可隱藏在有隱身效果的炮塔內(nèi)，外觀上沒有炮的樣子。炮塔前端的銳利三角錐體構(gòu)形好像是從F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)的首部切割下來后擱在甲板上的一樣。這種構(gòu)形設(shè)計(jì)有利增強(qiáng)炮塔和全艇的隱身性能。該炮是“博福斯”57毫米MK2的改進(jìn)型。使用時(shí)，炮管可伸出。收藏時(shí)，炮身呈俯角狀。炮塔的前部銳角保證了炮身的收容空間。

DDG1000驅(qū)逐艦也對(duì)武器系統(tǒng)進(jìn)行了周密的隱身設(shè)計(jì)。其先進(jìn)艦炮系統(tǒng)采用具備隱身性能的多角型炮塔，并在炮管外部加裝隱身外罩，這樣炮管在不發(fā)射時(shí)可隱藏在梯形的封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)，射擊時(shí)才伸出。與其他艦艇垂直發(fā)射系統(tǒng)不同，DDG1000將最新研制的Mk57垂直發(fā)射裝置安裝在舷側(cè)兩邊，而不是船體中央。此外，為了保障全艦的隱身效果，DDG1000三聯(lián)裝魚雷發(fā)射裝置布置在艦體內(nèi)部。

影響分析

水面艦艇隱身化，隱身艦艇大型化已經(jīng)成為當(dāng)前海軍水面艦艇發(fā)展的重要趨勢(shì)。一系列新型水面艦艇的建造和服役，標(biāo)志著水面艦艇隱身技術(shù)取得了重大突破，艦艇外形隱身技術(shù)也進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，必然會(huì)對(duì)海軍的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

促進(jìn)水面艦艇設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展

隱身技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了水面艦艇設(shè)計(jì)的發(fā)展，無論是對(duì)船型還是上層建筑都會(huì)帶來深刻的變化。DDG1000為了獲得良好的隱身效果，采用穿浪單體內(nèi)傾船型，恢復(fù)了一個(gè)世紀(jì)以前鐵甲艦上使用的內(nèi)傾首，雖然這種船型在高速航行時(shí)艦艏會(huì)劇烈上浪(該艦首部平衡完全依賴電腦控制的水下平衡舵)，但美國(guó)海軍依然采取了這種具有高度隱身效果的船型，由此可見美國(guó)海軍對(duì)外形隱身的重視。穿浪單體內(nèi)傾船型在DDG1000驅(qū)逐艦上的應(yīng)用是現(xiàn)代水面艦艇首次在大型作戰(zhàn)艦艇上應(yīng)用隱身船型，無疑是一種革命性的首創(chuàng)，有可能會(huì)成為全隱身新船型的樣本。

推動(dòng)艦艇電子信息技術(shù)的跨越發(fā)展

水面艦艇的隱身設(shè)計(jì)對(duì)艦載電子設(shè)備提出了更高的要求，尤其是對(duì)具有較強(qiáng)反射效果的天線。其中，隱身艦艇往往要求天線數(shù)量少，而且能夠盡可能與上層建筑融為一體。這種要求看似簡(jiǎn)單，但卻能促使艦載電子設(shè)備產(chǎn)生革命性的變化。它首先要求艦載雷達(dá)、通信和電子戰(zhàn)設(shè)備盡可能地應(yīng)用平板天線；其次，要求雷達(dá)，通信和電子戰(zhàn)設(shè)備要盡可能共用天線孔徑。目前，平板相控陣天線技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，可利用的成果較多：但對(duì)于前沿的天線孔徑共享技術(shù)來說，很多國(guó)家正在研究。

加速未來海戰(zhàn)樣式的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變

隱身水面艦艇的出現(xiàn)，使得雷達(dá)探測(cè)更加困難。但是，根據(jù)隱身原理，水面艦艇雷達(dá)隱身不可能做到全方位隱身，如果在某～方向隱身，則其他某一方向勢(shì)必會(huì)暴露更多的信號(hào)特征。因此，多基地、網(wǎng)絡(luò)化和全方位探測(cè)是對(duì)付艦艇外形隱身的最佳手段。為了對(duì)付越來越多的隱身艦艇，多基地和空、天、面，潛的多軍種聯(lián)合探測(cè)方式日趨重要，未來的海戰(zhàn)樣式將加速向聯(lián)合作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變。