閆大海,張 晗,苗金林,楊曉剛
(中國(guó)艦船研究院,北京 100101)
潛艇的優(yōu)勢(shì)在于隱蔽性。潛艇隱身技術(shù)主要研究如何降低潛艇產(chǎn)生的聲、熱、磁、尾跡等目標(biāo)特征,運(yùn)用各種技術(shù)手段,降低被敵方發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的概率,減少以特征信號(hào)為引信的制導(dǎo)武器的命中概率,提高潛艇的生命力和作戰(zhàn)效能。潛艇隱身技術(shù)涵蓋設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試、使用全過(guò)程,涉及潛艇總體、系統(tǒng)、設(shè)備,結(jié)構(gòu)、材料、工藝,以及力學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)等諸多領(lǐng)域。
目前探測(cè)潛艇的主要手段是聲波,其他手段包括雷達(dá)、紅外、電磁場(chǎng)、尾跡等。探測(cè)方式包括主動(dòng)探測(cè)和被動(dòng)探測(cè),探測(cè)載體包括衛(wèi)星、飛機(jī)、艦艇等。對(duì)潛攻擊武器主要包括魚(yú)雷、水雷和深彈等,反潛武器制導(dǎo)手段主要是慣導(dǎo)、聲、紅外、磁、尾流等。
電磁波等信號(hào)在水下衰減很快,傳遞距離很短。聲波可以在水中傳播數(shù)十至上千海里,是水下探測(cè)中應(yīng)用最多、技術(shù)最為成熟的手段。水聲探測(cè)和攻擊手段主要包括網(wǎng)絡(luò)化水聲探測(cè)、各種聲吶、聲制導(dǎo)和聲引信魚(yú)雷、水雷、深水炸彈等。
1.1.1 網(wǎng)絡(luò)化水聲探測(cè)
一般使用低頻大功率大尺寸基陣進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化水聲探測(cè),可大范圍布放,探測(cè)監(jiān)視距離遠(yuǎn),隱蔽性好,局部損壞不會(huì)中斷整個(gè)系統(tǒng)工作。美國(guó)從20 世紀(jì)50 年代就開(kāi)始建設(shè)水聲監(jiān)視系統(tǒng)SOSUS,到了20 世紀(jì)80 年代后期,已幾乎可以監(jiān)控整個(gè)大西洋和太平洋。隨后,美國(guó)又開(kāi)發(fā)了固定式分布系統(tǒng)(FDS)、先進(jìn)可布放系統(tǒng)(ADS)、自主式分布傳感器系統(tǒng)(DADS)和拖曳陣傳感器監(jiān)視系統(tǒng)/低頻主動(dòng)式拖曳陣列傳感器監(jiān)視系統(tǒng)(SURTASS/LFA)等。
1.1.2 聲吶
聲吶是利用聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位和通信的電子設(shè)備,其工作頻率逐步向低頻、寬帶和大功率方向發(fā)展,定位精度、探測(cè)距離、智能化識(shí)別功能不斷提高[1]。
聲吶主要包括首陣、舷側(cè)陣、拖曳陣、吊放聲吶及浮標(biāo)等。各型聲吶主要技術(shù)特征見(jiàn)表1。
表1 各型聲吶主要技術(shù)特征Tab.1 Main technical features of various types of sonar
首陣一般是安裝在潛艇首部或水面艦艇球鼻首部的聲吶陣列,按陣形一般分為球陣、圓柱陣和共形陣。采用主被動(dòng)工作方式,工作頻段覆蓋高中低頻,具有視野開(kāi)闊、受主機(jī)和螺旋槳影響小的特點(diǎn)。潛艇首陣聲吶具有警戒、定位、識(shí)別、跟蹤、主動(dòng)測(cè)距、通信等功能,是潛艇聲吶系統(tǒng)中功能最完整,最重要的聲吶設(shè)備[2]。
舷側(cè)陣布放于艦艇兩舷側(cè),充分利用艇體長(zhǎng)度,可在低頻段(1000 Hz 以下)工作,采用主被動(dòng)工作方式,一般探測(cè)距離從十幾千米到幾十千米。
拖曳陣一般裝備于艦艇、反潛直升機(jī)和監(jiān)視船上,一般長(zhǎng)1~2 km,斜向下深入水中,一般采用被動(dòng)工作方式,主要工作在低頻和甚低頻,作用距離最遠(yuǎn)可達(dá)200 km 左右。圖1 為美“弗吉尼亞”核潛艇TB-29A 細(xì)線拖曳陣聲吶工作示意圖。
圖1 “弗吉尼亞”核潛艇的TB-29A 細(xì)線拖曳陣聲吶Fig.1 Virginia nuclear submarine TB-29A thinline towed array sonar
吊放聲吶主要裝備于反潛直升機(jī)和某些水面艦船,用吊放電纜將探頭或聲吶換能器垂入水中進(jìn)行主動(dòng)探測(cè)或被動(dòng)監(jiān)聽(tīng)。聲吶浮標(biāo)主要用于飛機(jī)空投,采用主被動(dòng)工作方式,具有搜索面積大、價(jià)格低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
目前聲吶技術(shù)不斷向低頻段擴(kuò)展,主動(dòng)聲吶低頻端達(dá)1300~2000 Hz,被動(dòng)聲吶已達(dá)10 Hz,迫使?jié)撏Р粩嗵岣叩皖l域輻射噪聲控制能力[3]。
1.1.3 聲制導(dǎo)魚(yú)雷
聲自導(dǎo)普遍應(yīng)用于各國(guó)魚(yú)雷,是最為成熟的魚(yú)雷制導(dǎo)系統(tǒng),包括主被動(dòng)2 種方式。主動(dòng)自導(dǎo)系統(tǒng)抗干擾性能好,可攻擊安靜目標(biāo),制導(dǎo)精確,但隱蔽性較差,系統(tǒng)復(fù)雜。被動(dòng)自導(dǎo)系統(tǒng)作用距離遠(yuǎn),隱蔽性好,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,但不能攻擊安靜目標(biāo),抗干擾性能較差。目前大多數(shù)魚(yú)雷均使用主/被動(dòng)聯(lián)合聲自導(dǎo)系統(tǒng)。
1.1.4 聲引信
聲引信屬于非觸發(fā)引信,采用主動(dòng)或被動(dòng)工作方式。魚(yú)雷、水雷、深彈等戰(zhàn)斗部均可采用聲引信。主動(dòng)聲引信抗干擾能力強(qiáng),可靠性高;被動(dòng)聲引信隱蔽性好、體積小、能耗低。
包括雷達(dá)、電子偵察、光電偵察等。
1.2.1 雷達(dá)
雷達(dá)波在水中的傳播距離較短,主要用于探測(cè)潛望航態(tài)以及水面航渡狀態(tài)的潛艇,或是利用雷達(dá)探測(cè)因潛艇運(yùn)動(dòng)形成的水動(dòng)力學(xué)尾跡、熱尾跡、氣泡尾跡和電磁擾動(dòng)等[4]。對(duì)海搜索雷達(dá)是反潛警戒的重要力量。
1.2.2 電子偵察
電子偵察主要是截獲潛艇在通信或?qū)Ш蕉ㄎ贿^(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射。電子偵察裝備包括電子偵察衛(wèi)星、電子偵察飛機(jī)、地面電子偵察站、電子偵察船,以及包括潛艇在內(nèi)的水下電子偵察裝備等。
1.2.3 光電偵察
包括可見(jiàn)光偵察、紅外偵察、激光偵察等。
1)紅外
常規(guī)潛艇在通氣管狀態(tài)利用柴油機(jī)發(fā)電時(shí),排放的高溫廢氣和排氣管道金屬壁面會(huì)形成明顯的紅外輻射信號(hào),可以被紅外探測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)。潛艇在水下航行時(shí),不管是核動(dòng)力潛艇還是AIP 潛艇,都會(huì)通過(guò)冷卻水向艇外排放廢熱,在潛艇尾部形成溫度較高的熱尾流,紅外探測(cè)器能夠捕獲到熱尾流在海面形成的溫度異常[5]。圖2 為水下航行體熱尾流紅外輻射示意圖。
圖2 熱尾流紅外輻射示意圖Fig.2 Thermal wake infrared radioction
2)可見(jiàn)光
澄清海域,可見(jiàn)光可穿透大約100 m 水深[6]。利用可見(jiàn)光探測(cè)潛艇,其探測(cè)深度與海水的光學(xué)性質(zhì)、海面粗糙度、觀測(cè)者角度、太陽(yáng)天頂角、目標(biāo)的反射率等環(huán)境條件密切相關(guān)[7]。
3)激光
近年來(lái),一些國(guó)家開(kāi)展了激光雷達(dá)(LIDAR)探潛研究。激光雷達(dá)具有較好的探測(cè)精度。藍(lán)綠激光(450~550 nm)在海水中穿透率高,有效探測(cè)深度大。美國(guó)開(kāi)發(fā)的探潛藍(lán)綠激光系統(tǒng)(工作波長(zhǎng)510 nm),最大有效探測(cè)深度可達(dá)200 m[6]。
潛艇尾跡主要包括水動(dòng)力尾跡、生物光尾跡和熱尾流尾跡等。
1)水動(dòng)力尾跡
潛艇潛航時(shí)會(huì)在水面留下水動(dòng)力尾跡,其強(qiáng)度取決于潛艇的航速、潛深和外形尺寸等。水動(dòng)力尾跡又可以分為伯努利水丘、開(kāi)爾文尾跡、旋渦尾跡、內(nèi)波尾跡等。一般認(rèn)為,內(nèi)波尾跡由航行體對(duì)海水密度、溫度、鹽度分層的擾動(dòng)形成。潛艇在水下航行時(shí),有可能產(chǎn)生長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的線狀內(nèi)波尾跡。據(jù)稱美國(guó)利用內(nèi)波曾探測(cè)到在300 m 水下航行的前蘇聯(lián)潛艇[8]。
2)生物光尾跡
海洋中充滿發(fā)光生物。潛艇航行時(shí)引起周圍海域電磁場(chǎng)的變化,導(dǎo)致發(fā)光生物發(fā)光強(qiáng)度的變化,同時(shí)潛艇航行形成的渦流會(huì)刺激發(fā)光生物發(fā)光,形成可被觀察到的生物光尾跡。該尾跡信號(hào)弱,易受干擾[9]。
3)熱尾流尾跡
潛艇產(chǎn)生熱尾流的原因主要有兩點(diǎn):一是由于潛艇排放的冷卻水產(chǎn)生熱尾流信號(hào);二是潛艇航行時(shí)將海中的冷水帶到海面形成的“冷尾流”信號(hào)。通常這兩類信號(hào)都被稱為熱尾流[10]。美國(guó)第3 代“白云”號(hào)海洋軍事監(jiān)測(cè)偵察衛(wèi)星搭載無(wú)源紅外傳感器,通過(guò)探測(cè)熱尾流,可實(shí)現(xiàn)對(duì)水下45 m 目標(biāo)的偵察和定位[11]。
包括電磁場(chǎng)、壓力場(chǎng)等。
1)磁場(chǎng)
潛艇艇體和裝艇設(shè)備大量采用鐵磁材料,在地磁作用下形成艇體磁場(chǎng),包括固定磁場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)。通過(guò)地磁異常信號(hào)檢測(cè),可以發(fā)現(xiàn)水下航行狀態(tài)的潛艇。據(jù)稱俄羅斯研發(fā)的搭載于K-27PL 直升機(jī)上的磁傳感器可探測(cè)400 m 水深的潛艇[12]。
2)電場(chǎng)
潛艇周圍海水中存在電場(chǎng),按形成原因可分為靜電場(chǎng)、軸頻電場(chǎng)、感應(yīng)電場(chǎng)和諧波電場(chǎng)等。軸頻電場(chǎng)和靜電場(chǎng)信號(hào)頻率低,傳播距離較遠(yuǎn)[13],利用電場(chǎng)信號(hào)可以探測(cè)跟蹤潛艇。美國(guó)、俄羅斯等國(guó)裝備有電場(chǎng)引信水雷[14]。
3)壓力場(chǎng)
潛艇航行時(shí)產(chǎn)生的水底壓力場(chǎng)難以被消除和模擬,是識(shí)別潛艇的重要物理場(chǎng)之一[15]。
日益先進(jìn)的探測(cè)制導(dǎo)手段,使得潛艇在海戰(zhàn)中被發(fā)現(xiàn)、攻擊和消滅的概率大大提高,如何有效提高潛艇的隱蔽性成為各軍事強(qiáng)國(guó)的研究重點(diǎn)。
利用聲波探測(cè)潛艇,一是依靠被動(dòng)聲吶接收潛艇的輻射噪聲,二是依靠主動(dòng)聲吶接收潛艇的回波信號(hào)。所以潛艇聲隱身主要包括2 個(gè)技術(shù)方向:一是降低潛艇輻射噪聲,減少被動(dòng)聲吶發(fā)現(xiàn)距離;二是降低潛艇的聲目標(biāo)特征,降低主動(dòng)聲吶的發(fā)現(xiàn)概率。潛艇聲隱身主要技術(shù)途徑見(jiàn)表2。
表2 潛艇聲隱身主要技術(shù)途徑Tab.2 Main technical approaches of submarine acoustic stealth
2.1.1 降低輻射噪聲
潛艇聲隱身性能與潛艇的輻射噪聲密切相關(guān),甚至是決定性因素。振動(dòng)不一定產(chǎn)生噪聲,但噪聲都是由振動(dòng)產(chǎn)生的。潛艇主要輻射噪聲源包括3 類:機(jī)械噪聲、螺旋漿噪聲和水動(dòng)力噪聲。降低輻射噪聲主要有2 個(gè)技術(shù)途徑:降低噪聲源的噪聲強(qiáng)度;控制噪聲的傳遞過(guò)程。
1)降低噪聲源的噪聲強(qiáng)度
機(jī)械噪聲是機(jī)械系統(tǒng)激勵(lì)艇體振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。動(dòng)力裝置、輔助設(shè)備和系統(tǒng)是船舶主要機(jī)械噪聲源。降低機(jī)械噪聲源強(qiáng)度的主要技術(shù)手段包括:采用自然循環(huán)壓水堆,采用燃料電池等AIP 動(dòng)力系統(tǒng),采用電力推進(jìn),采用永磁推進(jìn)電動(dòng)機(jī)或高溫超導(dǎo)電機(jī),采用自航發(fā)射等低噪聲發(fā)射技術(shù)等等。
螺旋槳噪聲是槳葉旋轉(zhuǎn)直接輻射的噪聲,及其誘導(dǎo)脈動(dòng)壓力通過(guò)軸系激勵(lì)艇體振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。降低螺旋漿噪聲的主要技術(shù)手段包括:采用7 葉大側(cè)斜螺旋槳或泵噴推進(jìn),探索磁流體推進(jìn)等新型推進(jìn)方式。
水動(dòng)力噪聲是由艇體表面繞流形成的湍流脈動(dòng)壓力激勵(lì)艇體產(chǎn)生的噪聲,與潛艇的線型、殼體附體的數(shù)量和布置、開(kāi)孔的數(shù)量和形狀等因素有關(guān)??刂扑畡?dòng)力噪聲的途徑主要包括優(yōu)化艇體外形,合理選擇附體的數(shù)量、形狀和位置,盡可能減少艇體表面開(kāi)孔面積,采用合理的流水孔及其布置方式等,減少流體阻力和產(chǎn)生湍流,同時(shí)優(yōu)化推進(jìn)組合體,降低螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的紊流噪聲。
2)控制噪聲傳遞過(guò)程
主要采用消聲技術(shù)和減振技術(shù)。消聲技術(shù)主要是對(duì)艇內(nèi)設(shè)備加裝隔聲罩,艇體敷設(shè)去耦瓦、阻尼瓦等消聲材料來(lái)降低輻射噪聲,采用有源消聲技術(shù)來(lái)減少艇內(nèi)聲源等。減振技術(shù)按控制方式分隔振、吸振、消振和阻振等,主要是在激勵(lì)源和傳遞途徑之間添加阻尼系統(tǒng)來(lái)消耗振動(dòng)能量,減少振動(dòng)的傳遞。隔振裝置經(jīng)歷了單層隔振系統(tǒng)、雙層隔振系統(tǒng)、浮筏隔振系統(tǒng)等階段[16]。
2.1.2 降低聲目標(biāo)特征
潛艇的聲目標(biāo)強(qiáng)度與潛艇體積、外形及方位關(guān)系密切。在潛艇外殼表面敷設(shè)消聲瓦,吸收損耗主動(dòng)聲吶探測(cè)波,可顯著降低潛艇的聲目標(biāo)強(qiáng)度。隨著潛艇輻射噪聲逐步降低,主動(dòng)聲吶逐步向低頻端擴(kuò)展,國(guó)外近年發(fā)展了兼有主動(dòng)吸聲、主動(dòng)隔聲和主動(dòng)聲輻射控制的多功能主動(dòng)消聲瓦、回波隱身外形等降低潛艇聲目標(biāo)特征的技術(shù)。
主要包括雷達(dá)波隱身、電磁輻射隱身、光電隱身等。
2.2.1 雷達(dá)波隱身
雷達(dá)隱身主要針對(duì)的是潛艇露出水面的部分,主要技術(shù)手段包括:對(duì)升降裝置進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)和隱身設(shè)計(jì),加裝導(dǎo)流罩或屏蔽罩。在潛艇圍殼表面和水線以上部位涂覆吸涂材料或采用透波材料等[17]。
2.2.2 電磁輻射隱身
探索隱蔽通信方法,減少潛艇因通信或?qū)Ш蕉ㄎ划a(chǎn)生的電磁輻射。
2.2.3 光電隱身
紅外隱身。在潛艇的圍殼和升降裝置等表面涂敷紅外隱身材料,采用空氣冷卻、噴淋冷卻等技術(shù)對(duì)排氣系統(tǒng)管壁及廢氣進(jìn)行冷卻,提高動(dòng)力系統(tǒng)熱量利用效率,對(duì)潛艇產(chǎn)生的熱量進(jìn)行短時(shí)存儲(chǔ),優(yōu)化熱排水系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用泵噴推進(jìn)等技術(shù)措施,以及根據(jù)環(huán)境條件來(lái)進(jìn)行工況調(diào)整、增大下潛深度等戰(zhàn)術(shù)使用措施來(lái)降低潛艇的紅外輻射特征[18]。
可見(jiàn)光隱身。以色列“海豚”級(jí)潛艇采用與周邊海域水色接近的綠色涂料,提高其光學(xué)隱身性能。美國(guó)“海狼”級(jí)潛艇在其潛望鏡和通信天線升降裝置上采用了迷彩涂料[19]。
激光隱身。采用在潛艇表面涂敷吸收材料,減小激光散射截面等方法。
潛艇尾跡主要由潛艇航行時(shí)對(duì)海水的擾動(dòng),以及潛艇排放廢熱形成的擾動(dòng)形成。尾跡隱身主要就是要抑制這些擾動(dòng)。通過(guò)對(duì)潛艇外形及附體進(jìn)行水動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì),采用泵噴推進(jìn)改善尾部流場(chǎng)等措施可以降低水動(dòng)力擾動(dòng)。抑制潛艇內(nèi)波尾跡很困難,目前的研究基本處于探索階段。通過(guò)分級(jí)排放潛艇冷卻水,降低排放水與環(huán)境海水的溫差,可以減少熱尾跡。潛艇尾跡特征與其潛深、航速及所處海洋的水文條件關(guān)系密切。根據(jù)水文條件合理改變潛艇潛深、航速,可有效降低潛艇尾跡特征被探測(cè)到的概率[20]。
磁場(chǎng)隱身。采用無(wú)磁或低磁材料建造潛艇,利用消磁站或消磁船對(duì)潛艇消磁,采用艇載主動(dòng)消磁系統(tǒng)等技術(shù)手段。
電場(chǎng)隱身??赏ㄟ^(guò)合理設(shè)計(jì)防腐系統(tǒng)降低潛艇電場(chǎng),研制電場(chǎng)防護(hù)系統(tǒng)消除已形成的潛艇電場(chǎng)[21]。
水壓場(chǎng)隱身。采用在船底加裝附體等手段,可以改變船舶水壓場(chǎng),是防御水壓水雷的途徑之一[22]。
探測(cè)技術(shù)和隱身技術(shù)是對(duì)立統(tǒng)一體,相互促進(jìn),相互追趕。技術(shù)領(lǐng)先和創(chuàng)新將在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中起到關(guān)鍵作用。
主要包括提高現(xiàn)有探測(cè)制導(dǎo)技術(shù)水平、對(duì)各種探測(cè)制導(dǎo)技術(shù)手段進(jìn)行綜合集成,探索新型探測(cè)制導(dǎo)技術(shù)等。
3.1.1 提高現(xiàn)有探測(cè)制導(dǎo)技術(shù)水平
目前聲吶技術(shù)不斷向大功率、大基陣、低頻方向發(fā)展,聲吶模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、維修性、自適應(yīng)能力和智能化水平顯著提高,壓電聚合物和光纖等新型水聽(tīng)器材料得到應(yīng)用,不同聲吶間的信息融合能力不斷增強(qiáng)[23]。
3.1.2 對(duì)各種探測(cè)制導(dǎo)技術(shù)手段綜合集成
隨著潛艇聲隱身性能的提升,各海軍強(qiáng)國(guó)均投入力量開(kāi)展非聲探潛方法研究,如尾跡探測(cè)、激光探測(cè)、磁探測(cè)、電場(chǎng)探測(cè)、合成孔徑雷達(dá)探測(cè)等。深入發(fā)展非聲探測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)聲探測(cè)與非聲探測(cè)等各種探測(cè)手段的綜合集成,是探潛技術(shù)的發(fā)展方向。
3.1.3 探索新型探測(cè)制導(dǎo)技術(shù)
核輻射探潛、重力梯度探測(cè)、生物探潛等新型探潛技術(shù)不斷涌現(xiàn),無(wú)人裝備探潛技術(shù)發(fā)展迅速。
加強(qiáng)隱身頂層和總體設(shè)計(jì),提高潛艇隱身性能評(píng)估技術(shù)水平,不斷發(fā)展隱身材料,深入開(kāi)展隱身技術(shù)集成,探索隱身新機(jī)理,成為潛艇隱身技術(shù)的發(fā)展方向。
3.2.1 設(shè)計(jì)先行
在潛艇總體設(shè)計(jì)中,應(yīng)不斷強(qiáng)化以隱身性設(shè)計(jì)引領(lǐng)總體設(shè)計(jì)的理念,并將這種理念貫穿于潛艇研制的每個(gè)環(huán)節(jié)。深入開(kāi)展隱身設(shè)計(jì)技術(shù)、評(píng)估測(cè)試技術(shù)、建造工藝技術(shù)等研究,實(shí)現(xiàn)潛艇的隱身集成定量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)和隱身成果的綜合集成應(yīng)用[24]。
提高潛艇的下潛深度和水下連續(xù)潛航能力是提高潛艇隱身性能的有效途徑,需要突破大潛深材料技術(shù)、大潛深結(jié)構(gòu)技術(shù)和大潛深系統(tǒng)相關(guān)技術(shù);需要提高核動(dòng)力系統(tǒng)、AIP 動(dòng)力系統(tǒng)和蓄電池性能;需要提高潛艇水下導(dǎo)航精度和校準(zhǔn)精度,延長(zhǎng)慣導(dǎo)重調(diào)周期;需要潛艇具備深水隱蔽通信和武器深水隱蔽發(fā)射能力,是一項(xiàng)涉及多領(lǐng)域、多學(xué)科的系統(tǒng)工程。
3.2.2 評(píng)估準(zhǔn)確
為有效控制潛艇特征信號(hào),必須對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算評(píng)估,提高特征信號(hào)測(cè)量精度。目前對(duì)潛艇特征信號(hào)進(jìn)行評(píng)估的手段包括理論計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)、數(shù)值仿真、試驗(yàn)測(cè)試等。通過(guò)深入研究潛艇目標(biāo)特征機(jī)理,深入開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)和條件建設(shè),提高潛艇目標(biāo)特征試驗(yàn)和測(cè)試精度,建立和發(fā)展?jié)撏繕?biāo)特性試驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)體系,可為有效控制艦船目標(biāo)特征提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
隱身測(cè)試技術(shù)是隱身技術(shù)的重要組成部分,需要不斷發(fā)展提高綜合性多物理場(chǎng)測(cè)試技術(shù)水平,測(cè)試頻段不斷向低端和高端擴(kuò)展,形成規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的測(cè)試方法,不斷滿足潛艇隱身綜合測(cè)試的需求[25]。
3.2.3 發(fā)展新型隱身材料
目前的隱身材料適用范圍不夠廣泛,需要研制既具備聲波隱身功能,也具備電磁隱身功能等全能型隱身材料。新型隱身材料包括新型復(fù)合阻尼材料、新型磁致伸縮材料、負(fù)泊松比材料、功能梯度材料、仿生材料等。
3.2.4 探索新機(jī)理
各海軍強(qiáng)國(guó)都在探索潛艇新型隱身機(jī)理,深入研究新概念潛艇、新型安靜型動(dòng)力、動(dòng)態(tài)隱身、主動(dòng)與半主動(dòng)控制、聲學(xué)智能結(jié)構(gòu)和新材料等技術(shù)。無(wú)人潛航器和無(wú)人潛艇的發(fā)展將對(duì)潛艇隱身技術(shù)帶來(lái)重要影響。
潛艇隱身是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要系統(tǒng)建立隱身定量設(shè)計(jì)方法、準(zhǔn)則、規(guī)范,建立配套的隱身評(píng)估測(cè)試技術(shù)、評(píng)估測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)1和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù),需要潛艇設(shè)計(jì)、建造、試驗(yàn)、使用等階段緊密結(jié)合,需要考慮技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)承受能力,在眾多紛繁的使用需求中尋求兼容與平衡。