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21世纪的潜艇隐身技术
21世纪的潜艇隐身技术

潜艇技术的发展必然促使反潜技术的发展。从第二次世界大战结束至今,各种反潜平台、武器系统相继出现并不断升级,形成了多位一体的综合反潜作战体系,给潜艇的作战和生存带来了极大的威胁,也为潜艇发展带来了一个重要的课题——研究潜艇的各种隐身技术,提高潜艇的隐蔽性和生存概率以及作战的突然打击能力。


影响潜艇隐身性的主要因素主要包括:


1、结构线型;

2、辐射噪声是否得到抑制;

3、磁性特征;

4、红外特征;

5、核辐射特征;

6、生物场痕迹;

7、水面暴露特征和无线电暴露特征。

 

美国“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇,被称为21世纪隐身性最好的核潜艇。


降低噪声是潜艇隐身最重要的环节。据测算,噪声每降低20分贝,可使己方被动声呐探测距离增加一倍,敌方被动声呐探测距离降低50%,并能缩小敌水中兵器的作战半径,降低其命中精度,同时可使本艇的声模拟干扰装置作战效果提高15倍左右。目前,各先进海军国家主要采取如下几种降噪措施:


·对于核潜艇,采用自然循环压水堆;对于常规潜艇,采用新型低噪声AIP动力装置。

·取消减速齿轮,改用全电推进,或改进减速齿轮设计。

·改进减振筏座技术。

·不断提升流体力学理论积累和制造工艺,改进螺旋桨外形,降低螺旋桨噪声。

·在艇体外表面加装吸声涂层,降低水动力噪声。

 

据测算,潜艇加装吸声涂层后可使敌方声呐的探测能力降低50%~75%,同时由于吸收了部分本艇自噪声,使本艇声呐基阵区相对安静,提高了本艇声呐探测能力。吸声层的材料基本上是在橡胶基体中加入某些金属微粒,声波入射后使金属粒子运动产生热量,从而消耗声波能量。吸声层有涂料、蒙皮、瓦块等类型,厚度50~150毫米。


在二战期间德国就进行过4毫米厚的合成橡胶吸声层试验。作为战果前苏联首先获得并发展了这一技术,目前俄罗斯在这一领域仍然保持技术领先地位,其大量潜艇都装有消声瓦。据报道,俄潜艇的吸声层可使美MK46鱼雷主动声呐探测距离缩短50%。当然,美国海军在这一领域也不甘落后,80年代发展的固特异A型及AA10型消声瓦与IBM公司的综合作战系统BSY-1综合声呐配合使用,对减小敌主动声呐探测距离有很好的效果。

 

日本建造的“苍龙”级常规AIP潜艇


继续采用各种新技术降低潜艇噪声,无疑仍是提高潜艇隐身的主要手段,但潜艇隐身的诸多技术应用是相辅相成的,且随着综合反潜体系的拓展,反潜技术水平的提高,全面协调地提高潜艇的整体隐身能力也日益显得重要。在雷达和电子隐身方面,21世纪的潜艇主要采取的措施有:


·改进和发展电子技术,大幅度提高潜艇的侦测、导航、通讯、指挥系统性能,也为其隐身创造了更好的条件。

·改善导航系统,导航对潜艇安全隐蔽航行和作战十分重要,而惯性导航的应用已较为普遍,成为潜艇导航中最受重视的系统。

·提升对潜通讯技术,降低潜艇因发送或接收CM(22)信号的暴露率。

 

潜艇隐身能力目前已成为潜艇设计时首要考虑的技术指标之一。面向21世纪的新型潜艇如美国的“海狼”级和“百人队长”级核潜艇,俄罗斯的“北德文斯克”级核潜艇等均采用了大量新的隐身技术,不仅噪声级达到了90分贝左右,即与海洋背景噪声大致相同,是真正的“安静”型潜艇,而且在其它隐身性能方面,也都是十分优异的。可以预见,随着潜艇隐身技术的发展,游弋于大洋的潜艇将会更隐蔽、更“安静”、更具有突然攻击力,真正成为隐蔽在大洋深处的利剑。


本作品为“科普中国-军事科技前沿”原创

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出处:科普中国 军事科技前沿公众号

2016-04-19
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