物體的紅外輻射能量主要取決於其表麵溫度,其次是物體的輻射率。所以設法降低熱源表麵溫度和改變熱表麵輻射率是水麵艦艇紅外隱身的主要措施。
第一,冷卻排氣煙流和降低可見煙道表麵溫度。一般采用主機排氣的紅外抑製係統,它包括金屬表麵的噴射冷卻和對流冷卻,以及應用冷空氣混合及光學屏障來冷卻煙流。
加拿大的新型護衛艦“哈利法克斯”級在其推進主機的排氣管中裝設了DRES球形紅外抑製係統,當冷卻空氣與排出氣體在末端部件處混合後煙流被大量冷卻,其光屏蔽中央體可屏蔽從咽喉道往下的視線,消除了高溫金屬表麵暴露於視線的機會。經3~5微米和8~14微米的紅外線測試,其抑製紅外輻射達90%~95%。
“無畏”級驅逐艦和英國“公爵”級護衛艦的煙囪內也都裝有較為獨特的紅外抑製係統。
第二,采用吸波和絕熱材料,或利用塗料改進表麵輻射和反射特性。可選擇適當材料限製機艙,排氣管道等部位的發熱。
以色列的“薩爾5”級護衛艦機艙內表麵敷貼了一種熱聲絕緣材料,降低導熱率,將熱量控製在結構內部。
最新材料是一種被稱為FLECTACAM的絕緣纖維隔熱墊,其紅外反射率為45.5%。美國專利報道了兩種改進水麵艦艇表麵輻射和反射特性的特殊塗料。一種是利用自然界中天然葉綠素對紅外線反射率影響突出的特性研製的仿生塗料。
另一種是特殊鍍鉻塗層,是用電鍍鉻方法製備一種具有穩定散射的灰色表麵,對紅外線有散射作用。兩者都具有良好的防紅外輻射特性。
第三,其他紅外隱身技術。改變上層建築特別是煙囪的幾何形狀,降低主機排氣口距水麵的高度等也是水麵艦艇紅外隱身的重要手段。
除上述紅外隱身技術外,英國“海上幽靈”級護衛艦還采用了一種新穎的噴霧係統。需要時,係統能立刻產生細密水霧,在幾秒鍾內將艦艇籠罩在一層薄霧之中,與海麵和天空的背景光混淆在一起,從而將艦艇的光反射和紅外輻射遮蓋起來。
輻射噪聲隱身技術
試驗表明:降低艦艇輻射噪聲6分貝時,可使敵方被動聲納作用距離減少50%;聲反射強度降低10分貝時,可使敵方主動聲納作用距離減少70%,同時可提高本艦聲納作用距離100%。
降低輻射噪聲的主要方法是:
第一,采用先進的推進裝置。如德國“勃蘭登堡”級護衛艦采用噪聲較低的5葉螺旋槳,美國的“斯普魯恩斯”級驅逐艦采用低速大側斜螺旋槳;英國的“海上幽靈”級護衛艦則采用噪聲更低的噴水推進裝置,該國的“公爵”級護衛艦采用較為新穎的柴電聯合推進方式,使用柴電推進時,取消了齒輪箱,也有很好的降噪效果。
第二,采用先進的隔振降噪措施。現代驅逐艦、護衛艦等普遍采用了將機械裝置安裝在彈性基座上的減振筏座技術,降噪效果可達50分貝左右。
第三,采用聲屏蔽裝置或有效的吸聲材料。德國“勃蘭登堡”級護衛艦除安裝減振筏座外,還對艦艇的柴燃動力裝置加裝有隔音罩。
英國“公爵”級護衛艦則采用一種水下聲屏蔽係統,由安裝於船底部位的氣泡發生裝置產生氣泡,用氣泡幕將機艙區域包圍,從而對聲波起到反射或衰減作用。另外,在一些部位加裝吸聲材料的技術也被普遍采用。
現代水麵艦艇除對雷達信號,紅外輻射,輻射噪聲等主要目標特征采用了各種各樣先進的隱身技術外,對可見光特性,磁場信號,電磁輻射特性等目標特征也有相應的隱身措施。
隨著高技術探測器和高性能殺傷武器的不斷出現,艦艇生存能力受到越來越大的威脅。可以預料,到下一個世紀,沒有隱身性的艦艇在海上是無法生存的。
當然,水麵艦艇的隱身技術也不是獨立的,需與其他多種技術如:施放箔條,聲誘餌,電磁輻射控製等配合,才能達到提高艦艇作戰有效性,改進艦艇防禦及提高生存能力的目的。