美軍科幻戰艦DDG1000雷達截面僅相當於漁船

和一般採用局部隱身技術的戰艦不同，號稱“科幻戰艦”的朱姆沃爾特號從外觀設計、塗層材料、武器設備、電磁設備，甚至是動力系統都與隱身掛上了鈎。同時，其還採用了多項聲隱身技術，是目前全世界最安靜的水面艦艇。

記者 童岱

DDG-1000驅逐艦“朱姆沃爾特”在位於美國緬因州肯尼貝克河畔的巴斯鋼鐵造船廠組裝。

若不是因為美國政府此前“停擺”，號稱“科幻戰艦”的朱姆沃爾特號驅逐艦本已於10月19日上午下水，目前的正式下水時間只能推遲。在美軍官員眼裏，這艘驅逐艦下水的重要性，就好比戰列艦對第一次世界大戰和航空母艦對第二次世界大戰的重要性。

朱姆沃爾特號採用的眾多技術中，“隱身式設計”是最讓人關注的焦點之一。和一般採用局部隱身技術的戰艦不同，其從外觀設計、塗層材料、武器設備、電磁設備，甚至是動力系統都與隱身掛上了鈎。

前衞設計精簡外部突出物

朱姆沃爾特號是美國海軍建造的最大驅逐艦，艦長約183米，寬24.6米，吃水8.4米，排水量近1.5萬噸。

“光看照片就能發現，朱姆沃爾特號採用了一種既前衞又簡潔的設計風格。”軍事評論員宋忠平在接受《中國科學報》記者採訪時表示，朱姆沃爾特號的外形是底部寬、上部細，整體像是用刀割般的內傾式斜面。

這便是典型的低反射外形，也是雷達隱身的主要技術措施之一。外形隱身就是通過艦船外形結構和形狀設計，使艦船反射的雷達波能量偏離雷達發射方向，從而降低目標的雷達反射截面(RCS)。

細心觀察就能發現，艦船上面本該有的錨機、絞盤、桅杆等外部突出物都集中在一個部分。這是因為朱姆沃爾特號的艦面上只會有一個單一的全封閉式船艛結構，即稱為整合式複合材料船艛與孔徑(IDHA)，整個結構與上面的天線設計都由美國雷神公司負責。

IDHA是一個一體成型的模塊化結構，採用重量輕、強度高、雷達反射性低且不會鏽蝕的複合材料製造，整體造型由下往上向內收縮以降低雷達反射截面。

通過外形設計提高隱身效果的例子並不少，比如在美國“海上幻影”號隱形艦上，就看不見煙囱和船桅;法國“拉斐特”級艦將很多裝備都隱蔽在甲板邊緣兩側艙壁內，而救生艇則用屏蔽板隱蔽在艦的中部。

僅相當於普通漁船的反射雷達面積

從數據上分析，儘管朱姆沃爾特號的長度和重量超過了所有現有驅逐艦，但其在網絡通信、偵測導航、武器系統等多個方面都採用了高度自動化的系統，其船員數量僅140人。

這比現役的阿利·伯克級驅逐艦的船員數量少了130餘人。船員的精減也直接體現了美國海軍新型武器高自動化的趨勢。有消息稱，朱姆沃爾特級驅逐艦共建三艘，第三艘艦還將是第一種配備電磁炮的戰艦，其他國家海軍在裝備上又將被美國海軍拉開一大截。

即便擁有如此先進的武器系統，朱姆沃爾特號仍然對其採取了隱身設計，採用了半埋式或全埋式處理，進一步減少了雷達反射截面。宋忠平説：“正因為這樣的設計，有消息透露，近1.5萬噸排水量的朱姆沃爾特號，其反射雷達面積僅僅相當於300噸排水量的漁船而已。”

除了通過合理的隱身外形設計，艦船還可以通過在適當位置塗裝吸波材料或採用結構隱身材料來達到雷達隱身目的。

朱姆沃爾特號採用了複合材料塗層，這種塗層可以吸收雷達波。雷達吸波材料是軍事上最重要的隱身材料之一，它能吸收雷達波，使反射波減弱甚至不反射雷達波，從而達到隱身的目的。這種材料被廣泛用於戰鬥機、主戰坦克、艦船、導彈上，這不僅可以降低被探測率，還能提高自身的生存率，增強攻擊性，將軍事效益最大化。

紅外隱身降低被探測率

“在紅外隱身方面，朱姆沃爾特號的能力也相當卓越。”《航空知識》副主編王亞男在接受《中國科學報》記者採訪時談到，在現代戰爭中，紅外探測器已廣泛採用，一旦探測到足夠的能量，便能判斷敵方的地理位置，並加以識別和跟蹤。因此，紅外隱身技術，一般採用熱抑制、低反射塗料及屏蔽等措施，降低艦船的紅外輻射強度或改變其特性。

在動力系統方面，朱姆沃爾特號就在熱抑制方面下了很大功夫。其採用了整合式電力推進系統，採用了兩極處理來增強熱抑制能力，系統的廢氣先通過海水冷卻和空氣冷卻兩次降温，再由頂部的排氣口排出，只能從上方才能觀測到排煙口，減少了敵方的紅外線觀測方位。

為了測試紅外線訊號，諾斯洛普·格魯曼公司艦艇系統部(朱姆沃爾特號建造商之一)還建造了主機排氣口與其他熱點部位的實體模型進行熱訊號測試，以驗證朱姆沃爾特號預定採用的空氣冷卻、海水冷卻等降温手段的能耐。

另外，朱姆沃爾特號還採用了穿浪船體。也就是説，當波浪劃過船側時，會帶動橡皮製的被動式空氣冷卻器來減低全艦熱量，使艦更難被紅外線偵測到。

最安靜的水面艦艇

對於大型驅逐艦而言，搭載的機械設備(主機、輔機等)在工作狀態下會引起附近結構的強烈振動。這種振動波可以在空氣中輻射，影響艦員的工作和生活，而一旦在水下輻射，過於激烈的話就可能被水下聲吶系統探測到。

目前，針對艦船裝置進行的聲隱身設計，主要採用低噪設備、增加發聲設備隔音罩，或是使用減震降噪材料等方法。

“聲隱身方面，朱姆沃爾特號採用的技術也同樣出彩。”宋忠平説，其動力系統將裝置於減震浮筏上，以降低被水下聲吶或是潛艇聲吶發現的幾率。

由於船體低阻力的穿浪特性，加上種種先進的降噪措施減振，這使得朱姆沃爾特號能被稱之為“全世界最安靜的水面艦艇”。它能將水面航行時的噪音降至110分貝左右，相當於後期型的洛杉磯級攻擊核潛艇，徹底顛覆過去水面艦艇永遠比潛艇嘈雜，以及潛艇總是能在遠距離先聽到水面艦的印象。

宋忠平談到，朱姆沃爾特號從外到內全方位地採用隱身技術，也表明了美國海軍“先生存，再打擊”的戰略意圖，下水之後很有可能被佈置於亞太地區的海域，主要起威懾作用。

美國海軍作戰部長喬納森·格林納特上將公開表示，朱姆沃爾特號十分符合美國的新重點，這便是強化美軍在太平洋地區的實力，以應對亞洲不斷增強的經濟影響力和中國崛起為軍事強國的事實。

延伸閲讀

新型武器如何隱身

·雷達隱身材料

通過合理的外形設計，雷達隱身材料的應用可以在很大程度上減小被保護物體的雷達反射截面。雷達隱身材料主要分為透波材料和吸波材料以及結構隱身材料。

·透波材料

透波材料是一種對電磁波很少發生作用或不發生作用而對其保持透明狀態的非金屬類複合材料。

由於材料本身是由一些非金屬材料和絕緣材料組成的，故其導電率要比金屬材料低得多。因此，當雷達發射的電磁波碰到複合材料時，難以感應生成電磁流，建立起電磁場，所以向雷達二次輻射的能量就少。這種材料最普通的有石墨環氧樹脂、凱夫拉等。

·吸波材料

吸波材料是指能夠通過自身吸收作用減少目標雷達散射截面的材料，按吸收機理不同，可分為吸收型、諧振型和衰減型三大類。但其基本原理都是使入射的雷達波能量在分子水平上產生振盪，並通過該運動的耗散作用而轉化為熱能或其他形式的能量，從而有效地弱化某些關鍵部位的雷達回波強度。

·結構隱身材料

結構型吸波材料與塗敷型吸波材料相比，其電磁波吸收劑特別是吸收層有些是由碳化硅纖維組成，這種吸收劑在強度、耐熱和耐化學腐蝕方面均比較好，其吸波能力較強，帶寬也較大。

為達到較好的匹配效果和吸收效果，纖維和樹脂複合材料也可以採用，而且整體上重量輕、強度好、吸收效果好。但結構型吸波材料一般價格較貴，常用於全艦主要散射部位，如駕駛室窗採用隱身玻璃，但不適宜大面積廣泛使用。(曾笑生整理)