大家还记得辽南的隐身护卫舰吗?

两年前在辽南船厂突然出现一艘高度隐身的护卫舰,让大家异常吃惊,这是东大国隐身度非常高的水面舰船,大家当时有两种看法一个是试验舰,为未来护卫舰或者大型驱逐舰做一个验证,还有一个是濒海战斗舰,不过该舰之后一直没有结果,也是大家也是有点奇怪;但现在复盘一下还是非常有意思的。

大家还记得辽南的隐身护卫舰吗?

在隐身护卫舰上可以看到高度修型隐身舰炮,上层建筑和桅杆和烟筒一体化的桅杆,由于吨位有1500多吨,比022导弹艇难度要大很多;但这种千吨级别护卫舰的战斗力和自持力也要比200多吨022好的更多;

大家一定要清楚,舰船隐身和飞机隐身完全不是一个概念,飞机机身简洁、整体光滑、设备内置,隐身设计相对可控。但舰船是庞大的海上复杂平台,设备多、结构杂、工作环境恶劣,隐身是典型的系统性工程,需要不断取舍、不断平衡,难点非常多。

首先是雷达隐身的工程难点。舰船上可以产生雷达回波的散射源无处不在,上层建筑、桅杆、天线、武器平台、门窗缝隙、甲板接缝、各类外露设备,尤其是直角结构、腔体结构,会产生很强的角反射和腔体反射,极大增强雷达回波。想要实现高度隐身,我们就必须做一体化、扁平化、倾斜化的隐身构型,把直角改成斜面和圆弧过渡,取消所有多余凸起,把武器、天线全部内置,用集成桅杆替代传统杂乱桅杆。

大家还记得辽南的隐身护卫舰吗?

但这里就出现了设计矛盾:隐身的构型设计,一定会压缩设备安装空间、武器搭载空间、人员操作和维护空间。隐身性能越好,对舰船功能性的约束就越强。舰船设计,不能只追求极致隐身而丢掉作战能力,也不能只看重装备堆砌而丧失隐身能力,如何在隐身、战力、实用性、可维护性之间找到最优平衡点。

船体钢材本身反射电磁波能力极强,所以需要大面积使用吸波材料、透波复合材料,靠材料吸收电磁波、减少回波。

但海洋环境思考,海上高盐、高湿、强腐蚀、强紫外线,工况非常恶劣。很多高性能吸波材料,实验室参数非常优秀,但上舰之后就会出现附着力不足、老化快、容易脱落、维护成本极高的问题。一旦涂层磨损、脱落,舰船的隐身性能会直接下跌,无法保持常态化隐身。

还有一个很关键的点,就是舰船自身的电磁辐射问题。船体外形隐身做得再好,舰载雷达、通信、电子战设备工作时,都会主动向外发射电磁波,形成电磁暴露。如何让这些设备在不影响自身工作性能的前提下,实现低截获率辐射,管住自身电磁信号,实现被动隐身加主动电磁隐身的双重防护,是长期存在的技术矛盾。

红外隐身也是难点。舰船最大的红外热源就是动力系统,燃气轮机、柴油机工作时,排烟温度能达到几百摄氏度,是敌方红外探测最主要的瞄准点。我们想要降低红外特征,就要加装降温、稀释、屏蔽装置,对高温烟气进行处理。

但这些装置会增加船体重量、占用舱室空间、消耗动力功率,直接影响舰船的航速、机动性和续航力,又是一组典型的性能取舍矛盾。

大家还记得辽南的隐身护卫舰吗?

同时,船体表面的红外热环境非常难控制。白天太阳暴晒,船体温度高于海水温度;夜间船体散热慢,和海洋背景形成明显温差;航行过程中,气流冲刷、海水摩擦,还会产生不均匀的热分布。想要让整船温度完全贴合海洋环境,消除热反差,就需要复杂的全域热管理和主动控温系统,这套系统能耗极高、结构复杂,在复杂海况和气象条件下,很难实现全天候稳定的红外压制效果。

不仅是动力系统,舰船上各类电气、液压、导航设备持续工作散热,甲板各类金属构件随环境温度变化明显,无数细小的热源叠加起来,依然会形成可被识别的红外特征。而且我们为了红外隐身加装的隔热、屏蔽结构,还会增加设备检修难度,影响甲板作业效率和损管能力,如何兼顾隐身性能和舰船的勤务保障能力,也是工程设计必须权衡的问题。

最后还有一个最容易被忽略、但也是非常难以处理的难点,就是雷达隐身和红外隐身本身存在设计冲突。有些利于雷达隐身的构型和涂层,会提高红外反射率,恶化红外隐身效果;而有些为了压制红外特征的隔热、降温结构,又会破坏船体光滑的隐身外形,影响雷达隐身性能,两种隐身维度无法同时做到同步。

从辽南护卫舰属于高度隐身设计,但不是舰船极度隐身,也实在没有必要;能降低对方雷达作用达到目的;

这次美伊战争中霍尔木兹海峡作战中,西大国海军无法在海峡施展开就说明吨位小,使用灵活的濒海战斗舰还是有非常高的价值,尤其对反舰导弹和无人机攻击有比较好的规避与打击能力,而我们现在也同时面临复杂近海作战,军舰大了也未必太好用,小一点的更加具有优势。

现在我们海军正在快速发展之中,各种军舰都在快速发展之中,但由于量的积累与迭代,同时会带来质的变化,所以最近几年我们出现了多种新概念的舰艇,如前段时间的三体潜水舰等,三体无人机,相信还有更多的型号没有发布,这些信息也会逐步发布。

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