雷達(dá)隱身技術(shù)在水面艦艇中的應(yīng)用

周明理

摘 要：隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，水面艦艇正逐漸走向現(xiàn)代化，而水面艦艇若想實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，必須充分應(yīng)用雷達(dá)隱身技術(shù)。雷達(dá)隱身技術(shù)具備較強(qiáng)特性，能夠幫助艦艇增加自身防御能力，實(shí)現(xiàn)水面艦艇的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，因此，雷達(dá)隱身技術(shù)逐漸受到各界認(rèn)識(shí)的廣泛關(guān)注。文章主要從水面艦艇入手，分析雷達(dá)隱身技術(shù)在艦艇中的具體應(yīng)用，為完善雷達(dá)波隱身設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)隱身技術(shù)；水面；艦艇

1 水面艦艇的雷達(dá)隱身技術(shù)及雷達(dá)截面重要性

1.1 雷達(dá)截面

在遭遇金屬障礙物期間，艦艇上的雷達(dá)波能夠產(chǎn)生一定變化，出現(xiàn)散射現(xiàn)象，而決定散射的強(qiáng)度與方向的原因主要有兩點(diǎn)，分別為雷達(dá)波能量以及障礙物的整體特性，雷達(dá)波出現(xiàn)的散射方式存在一定差異性，障礙物所引起的散射差異性主要有3種，分別為空腔結(jié)構(gòu)、角形結(jié)構(gòu)、鏡面反射等。若艦艇本身并未針對(duì)隱身技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，那么雷達(dá)截面的計(jì)算公式即為σ=52f 1/2v3/2，在此公式中f與v的含義存在較大不同，f主要指雷達(dá)工作期間的整體頻率，而v則指艦艇運(yùn)行期間的整體排水量。如f=4 GHz，那么則表示艦艇為常規(guī)小型艦艇且其排水量一般在400 t左右，其整體雷達(dá)截面即為1 200 m2，若在此期間將雷達(dá)隱身技術(shù)應(yīng)用于艦艇中，艦艇整體的雷達(dá)截面將得到較大程度的縮減，可降低幾十平方米以上。由此可看出，在水面艦艇的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)用雷達(dá)隱身技術(shù)能夠較大程度上降低艦艇整體的雷達(dá)截面值，此技術(shù)能夠?qū)撤剿綔y(cè)到的艦艇實(shí)際距離進(jìn)行縮短，較大程度上增強(qiáng)了對(duì)于敵方雷達(dá)的干擾性。

1.2 雷達(dá)隱身技術(shù)

雷達(dá)隱身技術(shù)能夠幫助水面艦艇有效控制及改變雷達(dá)波在反射期間的整體方向，必要情況下，還能幫助阻礙雷達(dá)波反射現(xiàn)象的出現(xiàn)，此背景下，敵方雷達(dá)將無(wú)法對(duì)我方艦艇的實(shí)際信息進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)。與此同時(shí)，雷達(dá)波隱身技術(shù)還能較大程度上對(duì)回波信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行削弱，從根本上對(duì)雷達(dá)探測(cè)距離進(jìn)行縮短。據(jù)可靠數(shù)據(jù)分析，雷達(dá)截面值的4次方根與探測(cè)的整體距離成正比。若雷達(dá)截面值出現(xiàn)縮減現(xiàn)象且縮減值為原有的1/10，則表示Rmax也將受到影響，使最終數(shù)值減少一半甚至以上，較大程度上使雷達(dá)探測(cè)距離受到影響。

反艦導(dǎo)彈為現(xiàn)代海戰(zhàn)中較為新型的作戰(zhàn)工具，其主要用途即為對(duì)水面艦艇進(jìn)行攻擊，此導(dǎo)彈的出現(xiàn)較大程度上影響了我國(guó)水面艦艇的整體發(fā)展與生存，因此，近幾年，人們開(kāi)始廣泛關(guān)注抗擊反艦導(dǎo)彈、提高水面艦艇防御能力的相關(guān)方法。雷達(dá)隱身技術(shù)能夠有效解決以上兩項(xiàng)問(wèn)題，就實(shí)際情況分析，艦艇的主要干擾方式分為兩種：質(zhì)心無(wú)源干擾、電子有源干擾。通過(guò)以上兩種方式，能夠有效干擾反艦導(dǎo)彈的整體雷達(dá)系統(tǒng)。以有源干擾舉例分析，若雷達(dá)截面值與探測(cè)距離的平方根處于正比的狀態(tài)下，并且艦艇雷達(dá)散射截面減少，縮減值為原本總截面的1/10，則能夠達(dá)到最初的干擾效果[1]。

2 雷達(dá)探測(cè)影響水面艦艇的因素

雷達(dá)本身具備較強(qiáng)的普遍性，因此，雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程中受到較為廣泛的應(yīng)用，尤其在海戰(zhàn)中，雷達(dá)能夠幫助艦艇實(shí)現(xiàn)對(duì)敵軍艦艇的有效探測(cè)，較大程度上提高了艦艇的防御及探測(cè)能力。為保證雷達(dá)探測(cè)技術(shù)能夠滿足作戰(zhàn)期間的相關(guān)要求，我國(guó)開(kāi)始加大對(duì)于雷達(dá)技術(shù)的研究力度，同時(shí)在世界各國(guó)相關(guān)技術(shù)皆得到了較大進(jìn)步，此現(xiàn)象使得雷達(dá)探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定且持續(xù)發(fā)展。但在實(shí)際運(yùn)行及操作過(guò)程中，新型雷達(dá)探測(cè)技術(shù)依然存在較大弊端，此問(wèn)題若無(wú)法得到及時(shí)解決，將時(shí)刻影響水面艦艇的實(shí)際應(yīng)用。

2.1 末制導(dǎo)雷達(dá)

在海上作戰(zhàn)中，軍事戰(zhàn)隊(duì)最為主要的武器即為反艦導(dǎo)彈，相比其他武器，反艦導(dǎo)彈具備較為強(qiáng)勁的殺傷力，能夠?qū)耻娦纬捎欣矒簟Ｔ?0世紀(jì)70年代中期，美國(guó)出現(xiàn)了亞音速反艦導(dǎo)彈，但此武器并未具備較強(qiáng)的殺傷力，因此，21世紀(jì)，人們的關(guān)注重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈，經(jīng)過(guò)不斷地分析及深層研究，相關(guān)人員提出采用射頻導(dǎo)引頭天線，此設(shè)備一經(jīng)提出便受到了人們的廣泛關(guān)注，此設(shè)備能夠較大程度彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)備的不足，進(jìn)而滿足末端雷達(dá)制導(dǎo)所需要的諸多條件。與此同時(shí)，俄羅斯地區(qū)也開(kāi)始研究超音速反艦導(dǎo)彈，相關(guān)人員在研究過(guò)程中對(duì)有源雷達(dá)制導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，并在實(shí)際研究中取得一定成效。

2.2 艦載搜索雷達(dá)

信息在陸地作戰(zhàn)及海上作戰(zhàn)皆起到了較為關(guān)鍵的作用，換言之，信息時(shí)刻影響了軍事戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外逐漸走向信息化模式，在信息時(shí)代背景下，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的全面掌握成了各國(guó)所研究的課題。若想在海戰(zhàn)中取得有利信息，就要通過(guò)艦載雷達(dá)對(duì)敵軍信息進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取，艦載武器存在多樣性，而在整體艦載武器中較為重要的組成部分即為艦載雷達(dá)，艦載雷達(dá)主要對(duì)作戰(zhàn)區(qū)域的水面目標(biāo)進(jìn)行觀察，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、跟蹤以及警戒的目的。如：國(guó)外學(xué)者所研制的有源相控陣?yán)走_(dá)，具備較強(qiáng)的探測(cè)功能，同時(shí)雙波段雷達(dá)也為研究的主要成果之一，此雷達(dá)主要通過(guò)S及X波段對(duì)敵方信息實(shí)施勘測(cè)，較大程度上實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)探索的廣泛性。

2.3 預(yù)警雷達(dá)

水面艦艇主要通過(guò)預(yù)警機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)敵方信息的探測(cè)，在軍事作戰(zhàn)中，水面艦艇為軍事要點(diǎn)，在艦艇內(nèi)部融合了協(xié)調(diào)指揮、信息集散以及遠(yuǎn)程探測(cè)等各項(xiàng)功能，同時(shí)水面艦艇內(nèi)部有著遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠形成實(shí)施勘測(cè)，一定程度上提高了水面艦艇對(duì)目標(biāo)搜索的有效性以及準(zhǔn)確性。例如：鷹眼預(yù)警機(jī)，此設(shè)備主要受到新型雷達(dá)的支持，其能夠?qū)C(jī)械進(jìn)行整體掃描，同時(shí)，鷹眼預(yù)警機(jī)能夠在實(shí)際應(yīng)用中自動(dòng)抑制有源干擾，較大程度上使水面艦艇的檢測(cè)質(zhì)量及效率得到提升[2]。

3 水面艦艇中雷達(dá)隱身技術(shù)的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用意義

戰(zhàn)爭(zhēng)事件頻發(fā)，而實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)主要被分為兩項(xiàng)，分別為科技化戰(zhàn)爭(zhēng)及現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)，在此戰(zhàn)爭(zhēng)中，隱身飛機(jī)起到了較為關(guān)鍵的作用，同時(shí)隱身飛機(jī)幫助軍隊(duì)取得了較為成功的作戰(zhàn)成果，與此同時(shí)，在一體化防控系統(tǒng)中，隱身技術(shù)也是其中較為關(guān)鍵的部分。近幾年，隱身技術(shù)不斷發(fā)展，并且此技術(shù)也開(kāi)始較為廣泛地應(yīng)用至實(shí)際作戰(zhàn)中，各國(guó)也逐漸加大對(duì)于雷達(dá)隱身技術(shù)的關(guān)注度，并在海上作戰(zhàn)中，將其應(yīng)用于水面艦艇，較大程度上提高了作戰(zhàn)效果。

3.2 縮短敵方探測(cè)距離

雷達(dá)隱身技術(shù)的材料具備較強(qiáng)特質(zhì)，其能夠?qū)⒗走_(dá)波能量進(jìn)行充分吸收，并在此期間將回波的強(qiáng)度進(jìn)行削弱。水面艦艇中所應(yīng)用的雷達(dá)隱身材料主要分為兩種：結(jié)構(gòu)型材料以及涂覆性型材料，例如金屬微粉吸波材料以及鐵氧體吸波涂層等，水面艦艇的設(shè)計(jì)所涉及內(nèi)容相對(duì)較多，而結(jié)構(gòu)型材料能夠?qū)λ媾炌У母鱾€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行充分了解，并在此期間滿足水面艦艇的實(shí)際需求。若將雷達(dá)隱身技術(shù)引入水面艦艇中，雷達(dá)波的反射方向在此期間將產(chǎn)生不同程度的變化，或改變甚至被吸收，在此背景下，敵方通過(guò)雷達(dá)所獲取的回波信號(hào)也將出現(xiàn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，信號(hào)強(qiáng)度也將造成減弱，如此將較大程度縮短敵方雷達(dá)探索的實(shí)際距離。

3.3 減弱敵方目標(biāo)識(shí)別能力

海上作戰(zhàn)期間，應(yīng)用較為廣泛的目標(biāo)識(shí)別工具即為雷達(dá)，作戰(zhàn)人員在雷達(dá)的實(shí)際應(yīng)用期間，需根據(jù)雷達(dá)回波強(qiáng)度及探測(cè)距離實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)類型的有效辨別。但若操作人員在隱身艦艇中進(jìn)行雷達(dá)的應(yīng)用，需注重關(guān)注雷達(dá)散射截面，保證散射截面能夠與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相符，避免在實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中出現(xiàn)目標(biāo)判斷失誤的情況。與此同時(shí)，應(yīng)針對(duì)雷達(dá)波材料的工作頻段進(jìn)行充分了解，及時(shí)檢測(cè)雷達(dá)吸波材料的整體隱身效果，保證其反射率能夠持續(xù)處于較低狀態(tài)，并且觀察水面艦艇的其他技術(shù)條件是否能夠與雷達(dá)隱身技術(shù)相吻合，避免技術(shù)存在沖突，從而影響水面艦艇的整體使用壽命。

3.4 強(qiáng)化干擾效果

水面艦艇本身的防護(hù)功能及作戰(zhàn)功能存在較大差異性，因此，其內(nèi)部功能所承擔(dān)的任務(wù)也存在較大不同。而在現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)中，水面艦艇若想實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，必須針對(duì)艦艇內(nèi)部的抗反艦導(dǎo)彈能力以及防御能力進(jìn)行充分了解，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行能力的提升，如此才能使水面艦艇在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中占據(jù)一定位置。一般情況下，軍事隊(duì)伍在作戰(zhàn)期間，常利用艦艇對(duì)敵方采取較為多樣的干擾手段，進(jìn)而使敵方的反艦導(dǎo)彈雷達(dá)系統(tǒng)受到較大程度影響，使水面艦艇的整體干擾效果得到充分保證，從而實(shí)現(xiàn)隱射技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)發(fā)展過(guò)程中，水面艦艇起到了較為關(guān)鍵的作用，但隨著科技的不斷發(fā)展，水面艦艇也開(kāi)始迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)，為使水面艦艇能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，必須針對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分了解，利用雷達(dá)隱身技術(shù)實(shí)現(xiàn)水面艦艇防御能力的提高，強(qiáng)化水面艦艇在海戰(zhàn)中的戰(zhàn)斗力及生命力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)海軍艦艇實(shí)力上的提升，保證我國(guó)能夠處于安全穩(wěn)定的背景下持續(xù)發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1]顧乃威，王麗偉，何悅，等.地面車輛雷達(dá)目標(biāo)特性研究[J].導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2018（3）：93-97，102.

[2]鄧洪偉，尚守堂，金海，等.航空發(fā)動(dòng)機(jī)隱身技術(shù)分析與論述[J].航空科學(xué)技術(shù)，2017（10）：1-7.

[3]張培忠，張亞歐，寧金貴，等.彈丸對(duì)雷達(dá)隱身的技術(shù)[J].彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2017（3）：46-48，54.